干貨丨加裝分布式光伏自發(fā)電設(shè)備，這些要點(diǎn)請(qǐng)注意

近幾年，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)?？梢钥吹接锌蛻粼谠信潆娤到y(tǒng)上，加裝分布式光伏自發(fā)電設(shè)備。分布式光伏發(fā)電是采用光伏組件，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。這些分布式光伏發(fā)電設(shè)備大多是在用戶自己場(chǎng)地附近建設(shè)，以用戶側(cè)自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，并配合原有的配電系統(tǒng)，多以平衡調(diào)節(jié)，節(jié)省電費(fèi)為主要目的。基于此背景，本文將淺談東電化愛普科斯電能質(zhì)量解決方案關(guān)鍵元器件在加裝分布式光伏發(fā)電站的配電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

分布式光伏發(fā)電的特點(diǎn)

將直流電逆變?yōu)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1534490.html">交流電，輸出功率因數(shù)基本上調(diào)節(jié)到1，幾乎沒有無功功率輸出；

因?yàn)楣夥娬镜妮敵霾糠衷谠O(shè)計(jì)上，基本都考慮了交流濾波回路，所以輸出側(cè)的低次諧波電流（例如3次、5次和7次）含量很少，但有少部分高次諧波；

從設(shè)計(jì)容量來看，光伏電站裝機(jī)設(shè)計(jì)容量一般不會(huì)超過并網(wǎng)的變壓器容量；

國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)很多是處于一直投入的狀態(tài)；

接入方式

用戶側(cè)新增的分布式光伏發(fā)電設(shè)備的并網(wǎng)接入點(diǎn)通常有兩種：

01并網(wǎng)點(diǎn)在變壓器出線端

圖1

這種接入方式對(duì)現(xiàn)有的無功補(bǔ)償和有源濾波的影響較?。▍⒖紙D1）。改造前后，無功補(bǔ)償柜和有源濾波柜的取樣點(diǎn)沒有變化。但涉及到現(xiàn)場(chǎng)很多結(jié)構(gòu)安裝，所以改造比較復(fù)雜和費(fèi)時(shí)。對(duì)于改造項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)很少看到這種方式；

02并網(wǎng)點(diǎn)在系統(tǒng)母線末端

圖2

因?yàn)楣夥娬镜慕尤朦c(diǎn)在系統(tǒng)母線末端，所以改造相對(duì)比較容易，現(xiàn)場(chǎng)也比較常見（參考圖2）。但對(duì)于無功補(bǔ)償控制器來說，涉及到有功功率流向的問題，所以要求控制器具有四象限運(yùn)行的功能，否則補(bǔ)償系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。

對(duì)于系統(tǒng)原來的有源濾波器來說，也涉及到系統(tǒng)電流流向的問題，同樣要求有源濾波器可以滿足四象限運(yùn)行。

存在的問題及解決方案

逐一擊破，點(diǎn)擊問題解鎖更多方案

四象限運(yùn)行控制器，BR6000-R12/S485運(yùn)行實(shí)例分析

某電池生產(chǎn)廠

項(xiàng)目信息：現(xiàn)場(chǎng)三個(gè)配電房（1#，2#和3#），共計(jì)4臺(tái)變壓器，每條配電線路均后加裝分布式光伏自發(fā)電設(shè)備。光伏設(shè)備24小時(shí)不間斷并入電網(wǎng)中；

以3#配電房T1變壓器為例，見圖12，

現(xiàn)場(chǎng)一次系統(tǒng)圖和系統(tǒng)運(yùn)行情況（見圖15）

注意：?jiǎn)闻_(tái)變壓器T1運(yùn)行，配電柜為面對(duì)面布置，中間聯(lián)絡(luò)柜為合閘狀態(tài)；

變壓器容量：2000KVA ?Dyn-11 ?6.12%? 10KVA/0.4KV

圖12

參考進(jìn)線柜多功能表的參數(shù)，可以看出，目前系統(tǒng)處于光伏倒送，余電上網(wǎng)的工作模式。進(jìn)線側(cè)系統(tǒng)有功功率P<0，無功功率Q>0，系統(tǒng)處于第二象限，功率因數(shù)為0.992IND。

圖13：進(jìn)線柜多功能表

無功補(bǔ)償柜共計(jì)2面，控制器采用BR6000-R12/S485

總補(bǔ)償容量 700Kvar = 25Kvar×4步+100Kvar×4步+50Kvar×4步，

補(bǔ)償容量225Kvar=25Kvar+100Kvar×2 (測(cè)試期間投入回路1# ，7#和8#)

圖14：無功補(bǔ)充控制器

（備注：由于不是同一個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)，所以進(jìn)線柜多功能表和無功補(bǔ)償控制器兩塊儀表顯示系統(tǒng)數(shù)值略有偏差；）

圖15

總結(jié)

在新增光伏發(fā)電設(shè)備的低壓配電系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償控制器需要具備四象限運(yùn)行功能；

東電化愛普科斯的四象限無功補(bǔ)償控制器BR6000及BR7000系列產(chǎn)品，完全可以應(yīng)用在配置光伏發(fā)電設(shè)備的配電系統(tǒng)中；

盡管沒有無功功率輸出，但是由于光伏發(fā)電設(shè)備對(duì)于系統(tǒng)有功功率的影響，從而可能造成系統(tǒng)功率因數(shù)短時(shí)間內(nèi)的頻繁異常波動(dòng)，為達(dá)到目標(biāo)功率因數(shù)而需要的可能是小容量的無功功率并且快速頻繁變化，建議存在這樣情況的系統(tǒng)可以考慮采用靜止無功發(fā)生器SVG，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、平滑、快速的無功補(bǔ)償，例如東電化愛普科斯的PQvar S 系列靜止無功發(fā)生器；

由于光伏發(fā)電設(shè)備的加入，改變了系統(tǒng)的基本波電流，可能造成系統(tǒng)總諧波電流畸變率THD-I的上升，但是實(shí)際諧波電流值本身不會(huì)因光伏的加入而發(fā)生變化；

由于涉及到電流的流向問題，對(duì)于有源濾波器同樣要求可以滿足四象限運(yùn)行，例如考慮采用東電化愛普科斯的PQsine S 系列有源濾波器；

TDK相關(guān)產(chǎn)品介紹