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漫說光伏逆變器三:如何解決工商業屋頂光伏發電功率因數低的問題

2018-01-16 11:06:50 納通能源   點擊量: 評論 (0)
前言功率因數考核與力調電費是保障電網安全高效運行的有效手段,是鼓勵用戶自主調整功率因數的制度保障。光伏發電的試點與推廣是國家能源戰...
前言
 
功率因數考核與力調電費是保障電網安全高效運行的有效手段,是鼓勵用戶自主調整功率因數的制度保障。光伏發電的試點與推廣是國家能源戰略的重要環節,也是國網發展的必由之路,因光伏接入造成未預計的力調罰款,不僅會阻礙光伏發電的推廣,同時也使用戶對供電企業的信任度有所下降。
 
功率因數高低的實際意義
 
提高功率因數不僅是應對國網的考核,對企業也有很大的好處,第一可節約電能,降低生產成本,減少企業的電費開支。例如:當cosØ=0.5時的損耗是cosØ=1時的4倍。第二可減少線路的功率損失,提高電網輸電效率。
 
為什么加了光伏后,工廠的功率因數變低了?
 
如果工廠直接用電的時候,負載直接從電網抽取能量,如下圖:
 
 
接入光伏系統后,一般逆變器的設置功率因數為1,沒有任何無功。光伏能量不夠的情況下,負載同時吸收太陽能光伏和電網的能量。
 
 
如果本地負載不變的情況下,隨著光伏發電的增加,智能電表上顯示的功率因數值會下降,變低。
 
解決辦法1:本地有自動補償裝置
 
根據水利電力部、國家物價局《功率因數調整電費辦法》(水電財字215號文件)規定,容量在100kV˙A及以上的電力用戶均須進行功率因數考核,未達到考核標準將加收功率因數調節費(即力調電費),超過考核標準的按超過比例進行獎勵。用戶功率因數考核標準為0.85或0.90,若功率因數遠低于標準,不僅會造成電網運行負擔,同時力調罰款數量也會十分巨大。由于用戶負荷與負荷性質于每日的不同時段不一定一致,用戶一般會加裝帶有自動投切功能的無功補償(多為電容性設備)裝置,自動調整補償力度。
 
電容補償柜不斷計算,并且投切電容數量,保證輸出功率因數接近于1。
 
 
解決方法2:利用逆變器的PF調節功能形成閉環調節
 
利用逆變器的功率無功控制功能,加裝智能控制器。智能控制器不斷采集智能電表上的功率因數值,不斷計算整個系統需要配置的無功,然后通過RS485將指令發送到每個逆變器。該方法的好處是不需要電容補償柜,成本低,但是當光伏功率高時,有可能發生無功引起的限載(機器視載功率一定),達不到最高的有功輸出,影響客戶收益。
 
 
總結:
 
通過舉例了兩種常見的解決方案,整體闡述了功率因數同負載下,為什么加裝光伏發電系統后,功率因數變低的問題。綜合來看,本地有自動補償裝置方法在不影響光伏發電的同時,保證了電網的功率因數,效果好,比較常用。利用逆變器的PF調節功能形成閉環調節的方法會影響太陽能發電的最大功率,并且一般逆變器的無功能力有限,所以一般該方法不常用。
 
 
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