Page 72 - 电力与能源2022年第一期

6 6 徐 琼: 分布式光伏接入用户侧对功率因数的影响
光伏逆变器提供稳定的工作电压
网系统结构如图 1 所示。
图 1 光伏发电并网系统结构图
2 分布式光伏发电并网对用户功率因数
的影响
2.1 分布式光伏发电接入用户侧
光伏发电典型并网模式有 “ 自发自用,余电
上网”“ 全部自用”“ 全额上网” 3 种。“ 自发自用,
余电上网” 和“ 全部自用” 模式是光伏发电经逆变
至并网柜接入用户侧原有配电设施, 用户用电不
足时由电网提供;“ 全额上网” 模式是光伏发电经
逆变就近接入公共电网, 与用户用电没有关系。
分布式光伏发电接入用户侧, 在并网点设置发电
计量表, 用于计费补偿, 在用户与电网的产权分界
点设置上、 下关口电能计量表, 用于用户的上网、
用网电量电费结算 [ 6 ] 。
分布式光 伏 发 电 接 入 用 户 侧 接 线 图 如 图 1
所示。
图 2 分布式光伏发电接入用户侧
分布式光伏发电接入用户侧, 按接入容量可
接入的电压等级为 10kV 和 380 / 220V 。其中,
接入容量大于 400kW 时, 采用 10kV 电压等级
三相接入方式; 接入容量在 8~400kW 时, 采用
[ 5 ] 。光伏发电并 380V 电压等级三相接入方式; 接入容量在 8kW
以下时, 采用 220V 电压等级单相接入 [ 7 ] 。图 1
显示了 380V 接入用户侧和 10kV 接入用户侧
的情况。以 380V 接入用户侧, 是光伏组件逆变
后直接接入用户配电站配变低压侧母线上; 以 10
kV 接入用户侧, 是光伏组件逆变后, 需要经过升
压变压器, 将电压 380V 升为 10kV 电压, 再接
入到用户 10kV 母线上。如 10kV 接入升压变,
就需要配置高压开关柜和对应的继电保护, 其接
入成本更高, 并网技术要求也更高。
因此, 考虑到接入成本、 并网复杂性以及电费
收益情况, 目前大部分企业采取电压等级 380V
并网的接入方式。
2.2 分布式光伏发电并网功率因数分析
根据水利电力部、 国家物价局关于《 功率因数
调整电费办法》( 水电财字 215 号文件) 规定, 容量
在 100kVA 及以上的电力用户均需进行功率因
数标准考核, 如未达到考核标准将计收力率调整
电费, 超过考核标准的 按 超 过 比 例 进 行 奖 励 [ 8 ] 。
其中 10kV 工业用户功率因数要达到 0.9 , 若功
率因数长期远低于标准, 不仅会威胁电网运行安
全, 而且用户承担的力率调整费用巨大。电力用
户通常采用低压电容器柜进行无功补偿来达到功
率因数标准。
在用户内部接入分布式光伏发电后, 用户负
载所需有功由电网和光伏发电共同提供。通过对
逆变器进行设置, 使光伏发电优先给负载供电, 不
足再由电网提供。用户负载所需无功由电网、 补
偿电容器和光伏发电共同提供, 由于光伏发电逆
变器功率因数基本设置在 0.98 以上, 功率因数都
较高, 可认为光伏逆变器仅输出纯有功功率, 负载
所需无功基本由电网和补偿电容器提供。
电力企业用网关口计量电表的功率因数计算
公式如下:
P用网
cos φ = ( 1 )
( Q用网 + Q上网 ) +P用网 2
2
式( 1 ) 中用网关口表在计算功率因数时只计
量用户负载使用电网的有功 P用网 , 而负载所消耗
来自光伏发电的有功 P光伏 不参与功率因数计算;
而无功是采用负荷使用电网无功和上网无功的绝
对值相加。由于光伏发电的存在, 企业工厂用电
优先使用光伏发电的电量。当分布式光伏发电量
较大, 用户负载用电量较小, 光伏发电不能全部被