Page 73 - 电力与能源2022年第一期

徐 琼: 分布式光伏接入用户侧对功率因数的影响 6
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负载消纳时, 光伏发电会向电网倒送有功, 即产生
上网电量, 此时用网电量 P用网 很小, 关口表的功
率因数就会降低, 则会出现功率因数不达标的情
况, 对用户来说每月需要承担一部分的力率调整
费用。
图 3 相电压曲线图
3 分布式光伏并网测试结果分析

3.1 现场光伏发电并网情况
用户园区的供电电压为 10kV , 变压器容量
为 630kVA , 将容量为 400kW 的光伏发电系统
图 4 相电流曲线图
以电压等级 380V 接入用户配电房低压母排上,
测试并分析用户在 24h 内的电压、 电流、 有功功

率、 无功功率以及功率因数的运行情况。
3.2 测试结果分析
分布式光伏并网测试结果如图 3~7 所示, 分
图 5 有功功率曲线图
别为相电压、 相电流、 有功功率、 无功功率和功率
因数的曲线图。
通过测试数据可以看出, 在分布式光伏接入
后, 在 6 : 00 — 8 : 00 期间, 用户园区负荷较小, 相电
流较小, 电压降低。此时一天光照刚开始, 光伏机
图 6 无功功率曲线图
组开始少量发电, 园区负荷基本由光伏发电提供,
用户负荷的有功功率最小, 此段时间内系统的功
率因数是一天中最低的。从图 7 可以看出, 功率
因数最低值达到 0.39 。在 17 : 00 — 19 : 00 期间, 光
照慢慢结束, 光伏发电逐渐停止, 而此时用户园区 图 7 功率因数曲线图
负荷仍然较大, 用户电网相电流最大, 最大值达到 应考虑配置无功补偿装置。传统电容柜自动投切
760A , 用户电网的有功功率最大, 这段时间内关口 装置是以投入电容器的数量决定补偿容量, 当功
表计量的功率因数最大, 瞬时最大功率因数达到 率因数低于某一设定值时, 电容器开关有效触发
1.8 , 园区用电设备陆续开启, 无功需求加大, 电容 并逐级投切 [ 10 ] , 这种补偿装置存在无功补偿响应
柜进行逐步投切, 功率因数提升, 最高达 0.98 。经 速度慢、 阶梯投切等问题, 而且也无法同时解决谐
过电容柜补偿后, 测得平均功率因数为0.80 。 波问题。
经过电容柜补偿后, 功率因数有所提升, 但在 为克服传统补偿器的缺点, 需要一种混合型、
用户负荷较小, 光伏上网功率高, 功率因数较低, 智能化、 集成化的补偿滤波装置进行补偿 [ 11 ] 。智
能型混合滤波补偿技术如图 8 所示。智能型混合
导致整体的平均功率因数不达标。从图 4 和图 5
可以看出, 在 20 : 00 — 22 : 00 期间, 由于负载的非 滤波补偿装置主要由两部分组成: 一是低压电容
线性和电容的非线性投切, 系统中存在一定的谐 器与电抗器串联组成低频通道, 对系统进行无功
波电流。 补偿, 同时根据串抗率的不同来抑制系统中特征
次谐波的流入; 二是采用有源滤波器或有源无功
4 解决方案
发生器装置, 进行快速无功补偿, 达到无功功率无
光伏逆变器通过调节指令来调节逆变器无功 级可调的效果 [ 12 ] 。这两者以模块的形式组合, 借
容量。当日照强度充沛时, 逆变器的有功输出较 助绝缘栅双极型晶体管对输出电流相位的控制,
高, 而无功功率很小, 不足以补偿变压器用无功功 实现对无功从感性到容性整个范围的连续调节,
率损耗 [ 9 ] 。因此, 具有一定规模的并网光伏电站 快速补偿系统对无功功率的需求。