隨著光伏發(fā)電技術(shù)的升級(jí)與發(fā)展,越來(lái)越多的工廠用戶選擇分布式光伏發(fā)電,利用廠區(qū)屋頂空間安裝光伏發(fā)電組件,就地發(fā)電以供生產(chǎn)使用,采用自發(fā)自用余電上網(wǎng)的策略,當(dāng)本地用電量滿足情況下,光伏發(fā)電系統(tǒng)剩余發(fā)電量送入電網(wǎng),以獲取盈利。
在自發(fā)自用余電上網(wǎng)的策略下:
1.當(dāng)分布式光伏電站發(fā)電時(shí),由于光伏系統(tǒng)所發(fā)電的初始功率因數(shù)為1,不含有無(wú)功功率
2.而用電負(fù)載在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時(shí),必須有無(wú)功功率支撐
由此可見,隨著分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率逐步加大,在自發(fā)自用,余電上網(wǎng)的情況下,由于系統(tǒng)從市電所取用有功功率下降,但是取用的無(wú)功功率仍然全部從市電取用,會(huì)使得系統(tǒng)中市電側(cè),有功功率趨近于0,無(wú)功功率保持不變:
系統(tǒng)功率因數(shù)PF會(huì)隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率變化而降低,會(huì)導(dǎo)致供電公司功率因數(shù)考核不達(dá)標(biāo),造成力調(diào)電費(fèi)罰款。
同時(shí)需要注意的是:系統(tǒng)中用電功率并非恒定不變,會(huì)存在波動(dòng)變化;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率也并非是恒定不變;兩種變化波動(dòng)疊加以后,會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)提供的有功功率會(huì)呈現(xiàn)出大小變化劇烈,波動(dòng)頻繁的特點(diǎn),對(duì)系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜的響應(yīng)速度、補(bǔ)償能力會(huì)是更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
會(huì)出現(xiàn)4種情況:
1.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不投入時(shí):
當(dāng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不投入運(yùn)行時(shí)。
系統(tǒng)中所有負(fù)載設(shè)備所需有功功率均由電網(wǎng)提供,負(fù)載設(shè)備所需無(wú)功功率由系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜補(bǔ)償大部分,同時(shí)電網(wǎng)提供少部分無(wú)功功率。
則在電力考核點(diǎn),設(shè)備功率因數(shù)為:
系統(tǒng)用電負(fù)載的總功率不變,電容柜補(bǔ)償狀態(tài)良好
假設(shè):P=350KW Q=250kVar 補(bǔ)償=40kVar*10
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),則在市電進(jìn)線柜功率因數(shù)為:
PF=≈1
2.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入,光伏發(fā)電系統(tǒng)功率<用電功率時(shí):
當(dāng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入運(yùn)行,但光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率并不滿足現(xiàn)場(chǎng)所有負(fù)載設(shè)備的有功用電需求時(shí)。
負(fù)載設(shè)備所需有功功率由(分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)電源+電網(wǎng)電源)組成,負(fù)載設(shè)備所需無(wú)功功率由系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜子補(bǔ)償一部分,同時(shí)電網(wǎng)提供部分無(wú)功功率。
此時(shí)電網(wǎng)向用戶提供功率為(部分有功功率+部分無(wú)功功率),則在電力考核點(diǎn),設(shè)備功率因數(shù)為:
系統(tǒng)用電負(fù)載的總功率不變,電容柜補(bǔ)償狀態(tài)良好
P=350KW P1=300KW Q=250kVar 補(bǔ)償=40kVar*10
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),則在市電進(jìn)線柜功率因數(shù)為:
PF=≈0.98
3.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入,光伏發(fā)電系統(tǒng)功率=用電功率時(shí):
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入運(yùn)行,光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率=現(xiàn)場(chǎng)所有負(fù)載設(shè)備的有功用電需求時(shí)。
則系統(tǒng)中所有用電負(fù)載設(shè)備的有功功率均由光伏發(fā)電系統(tǒng)提供,電網(wǎng)只向用電負(fù)載提供無(wú)功功率。
系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜提供負(fù)載設(shè)備的大部分無(wú)功需求,此時(shí)電網(wǎng)向用戶提供功率僅為部分無(wú)功功率,則在電力考核點(diǎn),設(shè)備功率因數(shù)為:
系統(tǒng)用電負(fù)載的總功率不變,電容柜補(bǔ)償狀態(tài)良好
P=350KW P1=350KW Q=250kVar 補(bǔ)償=40kVar*10
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),則在市電進(jìn)線柜,市電提供的有功功率為0,無(wú)功功率經(jīng)過(guò)補(bǔ)償柜補(bǔ)償后,市電提供無(wú)功功率10kVar,
此時(shí)市電沒(méi)有提供有功功率,僅提供無(wú)功功率,功率因數(shù)不可計(jì)。
PF=
需要注意的是,由于電網(wǎng)側(cè)此時(shí)并不流入任何有功功率,此時(shí)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)無(wú)法計(jì)算,所以系統(tǒng)中的無(wú)功補(bǔ)償柜極有可能出現(xiàn)故障,無(wú)法投入補(bǔ)償。
4.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入,光伏發(fā)電系統(tǒng)功率>用電功率時(shí):
在此情況下,系統(tǒng)用電負(fù)載的總功率不變,電容柜補(bǔ)償狀態(tài)良好
P=350KW P1=400KW Q=250kVar 補(bǔ)償=40kVar*10
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),則在市電進(jìn)線柜,光伏發(fā)電系統(tǒng)反向倒送有功功率50KW,用電負(fù)載由市電提供無(wú)功功率,無(wú)功功率經(jīng)過(guò)補(bǔ)償柜補(bǔ)償后,市電提供無(wú)功功率10kVar,
PF=≈0.98。
由于此時(shí)有功功率為反向,所以功率因數(shù)PF=-0.98
需要注意,在此時(shí),僅具備四象限判斷功能的無(wú)功補(bǔ)償控制器可以正常運(yùn)行,由于此時(shí)有功電流屬于倒送狀態(tài),可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜無(wú)法正常運(yùn)行。
傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償柜采用分組電容補(bǔ)償(40kVar*10),實(shí)際補(bǔ)償模式為階梯式投切,較小階梯容量為單組電容器的補(bǔ)償容量
無(wú)功補(bǔ)償電容柜的實(shí)現(xiàn)
階梯式投切補(bǔ)償,必然無(wú)法出現(xiàn)完全吻合系統(tǒng)需求的補(bǔ)償,隨著系統(tǒng)無(wú)功功率的變化,必然會(huì)出現(xiàn)補(bǔ)償不到的范圍,補(bǔ)償間隙。
系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜中,有功功率與無(wú)功功率二者之間的比值越大,有功功率越高,無(wú)功功率越低,則系統(tǒng)功率因數(shù)越好
但由于傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償電容柜存在補(bǔ)償間隙的原因,實(shí)際上存在較低補(bǔ)償精度,當(dāng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入使用后,電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜所提供的有功功率越下降,越接近無(wú)功補(bǔ)償電容柜的補(bǔ)償較低精度,無(wú)功補(bǔ)償柜補(bǔ)償效果越差
負(fù)載設(shè)備用電功率不變,隨著分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率的逐步上升,同時(shí)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜的有功功率會(huì)逐步下降,甚至出現(xiàn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)倒送有功功率上電網(wǎng)的情況,所以在此情況下,不同階段的電網(wǎng)進(jìn)線柜功率因數(shù)(PF1>PF2>PF3>PF4)越來(lái)越小。
實(shí)際上用戶現(xiàn)場(chǎng)用電情況要更為復(fù)雜,是由上述的4中階段混合組成,其中還可能存在隨即變化的情況,由于系統(tǒng)中用電負(fù)載存在功率波動(dòng),同時(shí)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率也存在波動(dòng)情況的發(fā)生
二者影響相疊加,從而導(dǎo)致了電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜的有功功率會(huì)出現(xiàn)大小變化劇烈,波動(dòng)頻繁的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償柜存在補(bǔ)償間隙的話,無(wú)法滿足系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枨?,不能使系統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)線側(cè)功率因數(shù)達(dá)標(biāo)。
最終由于系統(tǒng)中有功功率的頻繁波動(dòng),導(dǎo)致出現(xiàn)功率因數(shù)的頻繁波動(dòng),短時(shí)間內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償柜內(nèi)頻繁的電容器組投切,會(huì)嚴(yán)重影響到無(wú)功補(bǔ)償柜的電容器組的性能,導(dǎo)致電容器組容量衰減,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)原有無(wú)功補(bǔ)償柜出現(xiàn)失效,無(wú)法進(jìn)行正常的無(wú)功補(bǔ)償工作。
出現(xiàn)上述問(wèn)題的原因,一方面在于系統(tǒng)中電網(wǎng)所供應(yīng)的有功功率的頻繁變化,另一方面則是傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償柜的階梯式補(bǔ)償模式導(dǎo)致。
傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償柜的補(bǔ)償方式與控制邏輯無(wú)法滿足在有分布式光伏發(fā)電接入的用戶現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)功補(bǔ)償需求。
分布式光伏發(fā)電接入的系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償解決方案
以補(bǔ)償用戶系統(tǒng)功率因數(shù),此方案是以用戶電網(wǎng)側(cè)電力考核功率因數(shù)達(dá)標(biāo)為目的。
在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入后,系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜有功功率出現(xiàn)頻繁復(fù)雜的波動(dòng),而負(fù)載設(shè)備的無(wú)功功率經(jīng)過(guò)原有的無(wú)功補(bǔ)償柜補(bǔ)償后,仍然存在一定的補(bǔ)償間隙,也需要電網(wǎng)提供
系統(tǒng)功率因數(shù)
由此可知,無(wú)功功率Q越小,系統(tǒng)PF越大,當(dāng)Q=0時(shí),則
所以在此情況下,進(jìn)行用戶的系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償,使用我司CoEpo SVG靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容器的混合補(bǔ)償方案對(duì)系統(tǒng)中的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。使用我司CoEpo RTU智能混補(bǔ)控制器統(tǒng)一控制,補(bǔ)償精度更高,響應(yīng)速度更快的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)無(wú)功功率的實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償。
由SVG設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)總無(wú)功補(bǔ)償需求量的計(jì)算,RTU智能混補(bǔ)控制器控制電容器組投切。
當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償需量時(shí),利用SVG響應(yīng)速度快的特性,SVG首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功支撐。
同時(shí)RTU智能混補(bǔ)控制器控制電容器組投入補(bǔ)償,當(dāng)電容器組投切完成后,此時(shí)SVG補(bǔ)償輸出即可降低,僅對(duì)電容器組的投切間隙進(jìn)行補(bǔ)償。
由此,既能時(shí)刻保持系統(tǒng)功率因數(shù)較高,同時(shí)降低電容器組的投切頻率,SVG設(shè)備也不會(huì)出現(xiàn)持續(xù)滿載現(xiàn)象。
當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償需量降低時(shí),電容器組呈現(xiàn)為過(guò)補(bǔ)償狀態(tài),SVG首先輸出反向無(wú)功,進(jìn)行抵消。
由RTU設(shè)備控制電容器組從系統(tǒng)中切除,對(duì)應(yīng)SVG輸出反向無(wú)功容量逐步降低。時(shí)刻保持系統(tǒng)功率因數(shù)較高,不會(huì)因系統(tǒng)無(wú)功功率變化,而導(dǎo)致過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)的出現(xiàn)。
在使用靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容器設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償后,電網(wǎng)向用戶所提供的無(wú)功功率無(wú)限趨近于0,在此時(shí)不論電網(wǎng)向用戶提供的有功功率的大小變化,用戶功率因數(shù)PF均會(huì)保持在一個(gè)較高的水平
結(jié)合用戶現(xiàn)場(chǎng)原有無(wú)功補(bǔ)償柜,采用靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容的混合補(bǔ)償模式,既實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載無(wú)功的全面補(bǔ)償,同時(shí)也降低成本投入。
整體補(bǔ)償系統(tǒng),具備四象限補(bǔ)償?shù)模a(bǔ)償范圍1~(-1),容性感性無(wú)功雙向補(bǔ)償,實(shí)時(shí)變換,以保證較佳的補(bǔ)償效果。
無(wú)功補(bǔ)償治理方案
靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容混合補(bǔ)償模式,新增靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)設(shè)備,將原有的無(wú)功補(bǔ)償電容柜進(jìn)行改造,二者結(jié)合,以電容器組進(jìn)行主要補(bǔ)償,靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)設(shè)備進(jìn)行快速響應(yīng),填補(bǔ)電容補(bǔ)償間隙填充的作用,達(dá)到較佳無(wú)功補(bǔ)償效果。
與分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電負(fù)載的,有功無(wú)功功率,全部本地供應(yīng)。
(具體補(bǔ)償容量以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)為準(zhǔn))
在進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施:
1.首先對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際無(wú)功情況進(jìn)行測(cè)試;
2.根據(jù)所測(cè)試出的系統(tǒng)無(wú)功需量與原有的無(wú)功補(bǔ)償柜的規(guī)格情況,進(jìn)行設(shè)備選擇
3.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行方案設(shè)計(jì),確定接入方案與安裝方案
4.安裝靜止無(wú)功發(fā)生器,并對(duì)原有的無(wú)功補(bǔ)償柜進(jìn)行改造,統(tǒng)一控制
5.進(jìn)行設(shè)備調(diào)試,達(dá)到較佳補(bǔ)償效果
6.項(xiàng)目驗(yàn)收
需要注意,在采用靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容混合補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案下,當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)線柜電網(wǎng)有功功率非常小的情況下,會(huì)出現(xiàn)一定的功率因數(shù)波動(dòng)情況,但在此時(shí)系統(tǒng)無(wú)功功率與有功功率的累積增長(zhǎng)幅度均非常小,對(duì)用戶的電力考核功率因數(shù)不造成影響。
隨著光伏發(fā)電技術(shù)的升級(jí)與發(fā)展,越來(lái)越多的工廠用戶選擇分布式光伏發(fā)電,利用廠區(qū)屋頂空間安裝光伏發(fā)電組件,就地發(fā)電以供生產(chǎn)使用,采用自發(fā)自用余電上網(wǎng)的策略,當(dāng)本地用電量滿足情況下,光伏發(fā)電系統(tǒng)剩余發(fā)電量送入電網(wǎng),以獲取盈利。
在自發(fā)自用余電上網(wǎng)的策略下:
1.當(dāng)分布式光伏電站發(fā)電時(shí),由于光伏系統(tǒng)所發(fā)電的初始功率因數(shù)為1,不含有無(wú)功功率
2.而用電負(fù)載在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時(shí),必須有無(wú)功功率支撐
由此可見,隨著分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率逐步加大,在自發(fā)自用,余電上網(wǎng)的情況下,由于系統(tǒng)從市電所取用有功功率下降,但是取用的無(wú)功功率仍然全部從市電取用,會(huì)使得系統(tǒng)中市電側(cè),有功功率趨近于0,無(wú)功功率保持不變:
系統(tǒng)功率因數(shù)PF會(huì)隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率變化而降低,會(huì)導(dǎo)致供電公司功率因數(shù)考核不達(dá)標(biāo),造成力調(diào)電費(fèi)罰款。
同時(shí)需要注意的是:系統(tǒng)中用電功率并非恒定不變,會(huì)存在波動(dòng)變化;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率也并非是恒定不變;兩種變化波動(dòng)疊加以后,會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)提供的有功功率會(huì)呈現(xiàn)出大小變化劇烈,波動(dòng)頻繁的特點(diǎn),對(duì)系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜的響應(yīng)速度、補(bǔ)償能力會(huì)是更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
會(huì)出現(xiàn)4種情況:
1.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不投入時(shí):
當(dāng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不投入運(yùn)行時(shí)。
系統(tǒng)中所有負(fù)載設(shè)備所需有功功率均由電網(wǎng)提供,負(fù)載設(shè)備所需無(wú)功功率由系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜補(bǔ)償大部分,同時(shí)電網(wǎng)提供少部分無(wú)功功率。
則在電力考核點(diǎn),設(shè)備功率因數(shù)為:
系統(tǒng)用電負(fù)載的總功率不變,電容柜補(bǔ)償狀態(tài)良好
假設(shè):P=350KW Q=250kVar 補(bǔ)償=40kVar*10
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),則在市電進(jìn)線柜功率因數(shù)為:
PF=≈1
2.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入,光伏發(fā)電系統(tǒng)功率<用電功率時(shí):
當(dāng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入運(yùn)行,但光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率并不滿足現(xiàn)場(chǎng)所有負(fù)載設(shè)備的有功用電需求時(shí)。
負(fù)載設(shè)備所需有功功率由(分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)電源+電網(wǎng)電源)組成,負(fù)載設(shè)備所需無(wú)功功率由系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜子補(bǔ)償一部分,同時(shí)電網(wǎng)提供部分無(wú)功功率。
此時(shí)電網(wǎng)向用戶提供功率為(部分有功功率+部分無(wú)功功率),則在電力考核點(diǎn),設(shè)備功率因數(shù)為:
系統(tǒng)用電負(fù)載的總功率不變,電容柜補(bǔ)償狀態(tài)良好
P=350KW P1=300KW Q=250kVar 補(bǔ)償=40kVar*10
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),則在市電進(jìn)線柜功率因數(shù)為:
PF=≈0.98
3.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入,光伏發(fā)電系統(tǒng)功率=用電功率時(shí):
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入運(yùn)行,光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率=現(xiàn)場(chǎng)所有負(fù)載設(shè)備的有功用電需求時(shí)。
則系統(tǒng)中所有用電負(fù)載設(shè)備的有功功率均由光伏發(fā)電系統(tǒng)提供,電網(wǎng)只向用電負(fù)載提供無(wú)功功率。
系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜提供負(fù)載設(shè)備的大部分無(wú)功需求,此時(shí)電網(wǎng)向用戶提供功率僅為部分無(wú)功功率,則在電力考核點(diǎn),設(shè)備功率因數(shù)為:
系統(tǒng)用電負(fù)載的總功率不變,電容柜補(bǔ)償狀態(tài)良好
P=350KW P1=350KW Q=250kVar 補(bǔ)償=40kVar*10
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),則在市電進(jìn)線柜,市電提供的有功功率為0,無(wú)功功率經(jīng)過(guò)補(bǔ)償柜補(bǔ)償后,市電提供無(wú)功功率10kVar,
此時(shí)市電沒(méi)有提供有功功率,僅提供無(wú)功功率,功率因數(shù)不可計(jì)。
PF=
需要注意的是,由于電網(wǎng)側(cè)此時(shí)并不流入任何有功功率,此時(shí)電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)無(wú)法計(jì)算,所以系統(tǒng)中的無(wú)功補(bǔ)償柜極有可能出現(xiàn)故障,無(wú)法投入補(bǔ)償。
4.分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入,光伏發(fā)電系統(tǒng)功率>用電功率時(shí):
在此情況下,系統(tǒng)用電負(fù)載的總功率不變,電容柜補(bǔ)償狀態(tài)良好
P=350KW P1=400KW Q=250kVar 補(bǔ)償=40kVar*10
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),則在市電進(jìn)線柜,光伏發(fā)電系統(tǒng)反向倒送有功功率50KW,用電負(fù)載由市電提供無(wú)功功率,無(wú)功功率經(jīng)過(guò)補(bǔ)償柜補(bǔ)償后,市電提供無(wú)功功率10kVar,
PF=≈0.98。
由于此時(shí)有功功率為反向,所以功率因數(shù)PF=-0.98
需要注意,在此時(shí),僅具備四象限判斷功能的無(wú)功補(bǔ)償控制器可以正常運(yùn)行,由于此時(shí)有功電流屬于倒送狀態(tài),可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償柜無(wú)法正常運(yùn)行。
傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償柜采用分組電容補(bǔ)償(40kVar*10),實(shí)際補(bǔ)償模式為階梯式投切,較小階梯容量為單組電容器的補(bǔ)償容量
無(wú)功補(bǔ)償電容柜的實(shí)現(xiàn)
階梯式投切補(bǔ)償,必然無(wú)法出現(xiàn)完全吻合系統(tǒng)需求的補(bǔ)償,隨著系統(tǒng)無(wú)功功率的變化,必然會(huì)出現(xiàn)補(bǔ)償不到的范圍,補(bǔ)償間隙。
系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜中,有功功率與無(wú)功功率二者之間的比值越大,有功功率越高,無(wú)功功率越低,則系統(tǒng)功率因數(shù)越好
但由于傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償電容柜存在補(bǔ)償間隙的原因,實(shí)際上存在較低補(bǔ)償精度,當(dāng)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)投入使用后,電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜所提供的有功功率越下降,越接近無(wú)功補(bǔ)償電容柜的補(bǔ)償較低精度,無(wú)功補(bǔ)償柜補(bǔ)償效果越差
負(fù)載設(shè)備用電功率不變,隨著分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率的逐步上升,同時(shí)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜的有功功率會(huì)逐步下降,甚至出現(xiàn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)倒送有功功率上電網(wǎng)的情況,所以在此情況下,不同階段的電網(wǎng)進(jìn)線柜功率因數(shù)(PF1>PF2>PF3>PF4)越來(lái)越小。
實(shí)際上用戶現(xiàn)場(chǎng)用電情況要更為復(fù)雜,是由上述的4中階段混合組成,其中還可能存在隨即變化的情況,由于系統(tǒng)中用電負(fù)載存在功率波動(dòng),同時(shí)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率也存在波動(dòng)情況的發(fā)生
二者影響相疊加,從而導(dǎo)致了電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜的有功功率會(huì)出現(xiàn)大小變化劇烈,波動(dòng)頻繁的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償柜存在補(bǔ)償間隙的話,無(wú)法滿足系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枨?,不能使系統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)線側(cè)功率因數(shù)達(dá)標(biāo)。
最終由于系統(tǒng)中有功功率的頻繁波動(dòng),導(dǎo)致出現(xiàn)功率因數(shù)的頻繁波動(dòng),短時(shí)間內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償柜內(nèi)頻繁的電容器組投切,會(huì)嚴(yán)重影響到無(wú)功補(bǔ)償柜的電容器組的性能,導(dǎo)致電容器組容量衰減,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)原有無(wú)功補(bǔ)償柜出現(xiàn)失效,無(wú)法進(jìn)行正常的無(wú)功補(bǔ)償工作。
出現(xiàn)上述問(wèn)題的原因,一方面在于系統(tǒng)中電網(wǎng)所供應(yīng)的有功功率的頻繁變化,另一方面則是傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償柜的階梯式補(bǔ)償模式導(dǎo)致。
傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償柜的補(bǔ)償方式與控制邏輯無(wú)法滿足在有分布式光伏發(fā)電接入的用戶現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)功補(bǔ)償需求。
分布式光伏發(fā)電接入的系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償解決方案
以補(bǔ)償用戶系統(tǒng)功率因數(shù),此方案是以用戶電網(wǎng)側(cè)電力考核功率因數(shù)達(dá)標(biāo)為目的。
在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入后,系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)線柜有功功率出現(xiàn)頻繁復(fù)雜的波動(dòng),而負(fù)載設(shè)備的無(wú)功功率經(jīng)過(guò)原有的無(wú)功補(bǔ)償柜補(bǔ)償后,仍然存在一定的補(bǔ)償間隙,也需要電網(wǎng)提供
系統(tǒng)功率因數(shù)
由此可知,無(wú)功功率Q越小,系統(tǒng)PF越大,當(dāng)Q=0時(shí),則
所以在此情況下,進(jìn)行用戶的系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償,使用我司CoEpo SVG靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容器的混合補(bǔ)償方案對(duì)系統(tǒng)中的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。使用我司CoEpo RTU智能混補(bǔ)控制器統(tǒng)一控制,補(bǔ)償精度更高,響應(yīng)速度更快的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)無(wú)功功率的實(shí)時(shí)跟蹤補(bǔ)償。
由SVG設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)總無(wú)功補(bǔ)償需求量的計(jì)算,RTU智能混補(bǔ)控制器控制電容器組投切。
當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償需量時(shí),利用SVG響應(yīng)速度快的特性,SVG首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功支撐。
同時(shí)RTU智能混補(bǔ)控制器控制電容器組投入補(bǔ)償,當(dāng)電容器組投切完成后,此時(shí)SVG補(bǔ)償輸出即可降低,僅對(duì)電容器組的投切間隙進(jìn)行補(bǔ)償。
由此,既能時(shí)刻保持系統(tǒng)功率因數(shù)較高,同時(shí)降低電容器組的投切頻率,SVG設(shè)備也不會(huì)出現(xiàn)持續(xù)滿載現(xiàn)象。
當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償需量降低時(shí),電容器組呈現(xiàn)為過(guò)補(bǔ)償狀態(tài),SVG首先輸出反向無(wú)功,進(jìn)行抵消。
由RTU設(shè)備控制電容器組從系統(tǒng)中切除,對(duì)應(yīng)SVG輸出反向無(wú)功容量逐步降低。時(shí)刻保持系統(tǒng)功率因數(shù)較高,不會(huì)因系統(tǒng)無(wú)功功率變化,而導(dǎo)致過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)的出現(xiàn)。
在使用靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容器設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償后,電網(wǎng)向用戶所提供的無(wú)功功率無(wú)限趨近于0,在此時(shí)不論電網(wǎng)向用戶提供的有功功率的大小變化,用戶功率因數(shù)PF均會(huì)保持在一個(gè)較高的水平
結(jié)合用戶現(xiàn)場(chǎng)原有無(wú)功補(bǔ)償柜,采用靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容的混合補(bǔ)償模式,既實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載無(wú)功的全面補(bǔ)償,同時(shí)也降低成本投入。
整體補(bǔ)償系統(tǒng),具備四象限補(bǔ)償?shù)?,補(bǔ)償范圍1~(-1),容性感性無(wú)功雙向補(bǔ)償,實(shí)時(shí)變換,以保證較佳的補(bǔ)償效果。
無(wú)功補(bǔ)償治理方案
靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容混合補(bǔ)償模式,新增靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)設(shè)備,將原有的無(wú)功補(bǔ)償電容柜進(jìn)行改造,二者結(jié)合,以電容器組進(jìn)行主要補(bǔ)償,靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)設(shè)備進(jìn)行快速響應(yīng),填補(bǔ)電容補(bǔ)償間隙填充的作用,達(dá)到較佳無(wú)功補(bǔ)償效果。
與分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電負(fù)載的,有功無(wú)功功率,全部本地供應(yīng)。
(具體補(bǔ)償容量以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)為準(zhǔn))
在進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目實(shí)施:
1.首先對(duì)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際無(wú)功情況進(jìn)行測(cè)試;
2.根據(jù)所測(cè)試出的系統(tǒng)無(wú)功需量與原有的無(wú)功補(bǔ)償柜的規(guī)格情況,進(jìn)行設(shè)備選擇
3.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行方案設(shè)計(jì),確定接入方案與安裝方案
4.安裝靜止無(wú)功發(fā)生器,并對(duì)原有的無(wú)功補(bǔ)償柜進(jìn)行改造,統(tǒng)一控制
5.進(jìn)行設(shè)備調(diào)試,達(dá)到較佳補(bǔ)償效果
6.項(xiàng)目驗(yàn)收
需要注意,在采用靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)+電容混合補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案下,當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)線柜電網(wǎng)有功功率非常小的情況下,會(huì)出現(xiàn)一定的功率因數(shù)波動(dòng)情況,但在此時(shí)系統(tǒng)無(wú)功功率與有功功率的累積增長(zhǎng)幅度均非常小,對(duì)用戶的電力考核功率因數(shù)不造成影響。