安(ān)科瑞(ruì) 陳聰(cōng)

1. 概述(shù)

隨著(zhuó)全(quán)球對可再生能(néng)源需(xū)求的(dí)增(zēng)加(jiā)
，分布式光(guāng)伏電站的建設(shè)和(hé)發展迅速。然而
，分布(bù)式光(guāng)伏電(diàn)站的運(yùn)行過程中麵(miàn)臨著(zhuó)一(yī)係列問題
，比(bǐ)如(rú)導致(zhì)企業關(guān)口(kǒu)計(jì)量點功率因(yīn)數過低，諧波汙(wū)染(rǎn)等。這(zhè)些問(wèn)題不僅(jǐn)影響光(guāng)伏電站自(zì)身的運行效(xiào)率(shuài)
，還(huán)會(huì)對企(qǐ)業內部電網(wǎng)的穩定(dìng)性(xìng)和電費(fèi)成(chéng)本造成負麵影響。為此(cǐ)
，安科瑞公司推出了(liǎo)一係列(liè)電(diàn)能質量(liáng)治(zhì)理產品(pǐn)
，針對分布(bù)式光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)引(yǐn)起的(dí)企業(yè)關口(kǒu)功率(shuài)因數過(guò)低，諧波汙染等問(wèn)題(tí)提(tí)供(gōng)解決方案。

2. 分布(bù)式光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)導致的(dí)主(zhǔ)要電能質量問(wèn)題(tí)

2.1 關(guān)口(kǒu)功率因(yīn)數(shù)過低(dī)

企(qǐ)業(yè)屋(wū)頂(dǐng)光伏(fú)發電(diàn)量(liáng)較大(dà)基(jī)本能滿(mǎn)足企業(yè)內(nèi)部負(fù)荷電能消耗(hào)量的(dí)時候
，企業(yè)用(yòng)電大部分電能(néng)取(qǔ)自光伏電站
，光伏發(fā)電功(gōng)率(shuài)因數接近(jìn)1
，關口計量點隻需從(cóng)電(diàn)網吸收(shōu)少(shǎo)量(liáng)有(yǒu)功電能(néng)甚(shèn)至倒(dǎo)送電
，而從電(diàn)網獲取的(dí)無功需求(qiú)變化(huà)不大
，當內部電(diàn)容補償達不到要求或(huò)者不能正確動作(zuò)時(shí)
，會直(zhí)接(jiē)造(zào)成(chéng)企(qǐ)業(yè)關(guān)口功(gōng)率因(yīn)數降(jiàng)低而導致被(bèi)考核(hé)電費造(zào)成(chéng)損(sǔn)失。從(cóng)實時功(gōng)率因數計算(suàn)公式(shì)（1）和(hé)功(gōng)率因(yīn)數考核計算(suàn)公(gōng)式（2）均可(kě)以看出(chū)
，分布式光伏發(fā)電場(cháng)景下(xià)
，Q(Eq)保(bǎo)持不變
，P(Ep)變小(xiǎo)
，功率(shuài)因數也會減(jiǎn)小。

Cosφ_實時=P/√P²+(|Q_in|+|Q_out|)²     （1）

Cosφ_考核(hé)=Ep/√Ep²+(Eq_in+Eq_out)²    （2）

-P為(wéi)正向有功功率
，即企業向電網需求有功功率；

-Q_in為正向無功(gōng)功率
，即(jí)企業向(xiàng)電網需求無(wú)功(gōng)功率；

-Q_out為反向(xiàng)無(wú)功功(gōng)率
，即企(qǐ)業向電(diàn)網輸(shū)送無(wú)功(gōng)功率；

-Ep為考(kǎo)核周期內有(yǒu)功(gōng)電(diàn)量
，即企業向電(diàn)網需求有(yǒu)功(gōng)電量(liáng)；

-Eq_in為考核周(zhōu)期(qī)內正(zhèng)向無功(gōng)電量
，即(jí)企業向(xiàng)電網(wǎng)需求(qiú)無(wú)功(gōng)電(diàn)量；

-Eq_out為(wéi)考核周(zhōu)期內反(fǎn)向(xiàng)無功電量
，即企業向(xiàng)電網(wǎng)輸送無(wú)功(gōng)電(diàn)量(liáng)；

2.2 諧(xié)波汙染(rǎn)

相關(guān)標(biāo)準對(duì)光伏(fú)並(bìng)網逆變器的電能(néng)質量均(jūn)有(yǒu)明確(què)要求(qiú)
，比如(rú)NB/T 32004-2018 《光伏(fú)並(bìng)網逆變器技(jì)術(shù)規範》明(míng)確(què)要求(qiú)光(guāng)伏並(bìng)網(wǎng)逆(nì)變(biàn)器注(zhù)入電網電(diàn)流總諧(xié)波畸變(biàn)率(shuài)不超過5%
，並且對(duì)相(xiāng)關(guān)奇偶次諧波(bō)畸變均有(yǒu)要(yào)求(qiú)。功率(shuài)因數在輸(shū)出達到額定功率20%~50%時不低於(yú)0.95
，在超(chāo)過(guò)額定功率(shuài)50%時(shí)不低於0.98。

圖(tú)1 NB/T 32004-2018《光伏(fú)並網逆(nì)變器(qì)技術(shù)規範》對(duì)逆(nì)變器(qì)電能質量的要求

但是在(zài)多(duō)台逆(nì)變(biàn)器(qì)並聯(lián)運行(háng)的(dí)分布式(shì)光伏微(wēi)電網(wǎng)中
，高頻紋波幹擾(rǎo)（也是一(yī)種諧(xié)波）對微電(diàn)網(wǎng)係(xì)統存(cún)在較(jiào)大(dà)的(dí)隱(yǐn)患。並聯(lián)電容器組對諧波(bō)有放大(dà)作用
，易發生串聯(lián)諧(xié)振或(huò)並(bìng)聯諧(xié)振
，使(shǐ)得(dé)係(xì)統(tǒng)電(diàn)壓(yā)及電(diàn)流的畸(jī)變更(gēng)加(jiā)嚴(yán)重；由於諧(xié)波電(diàn)流(liú)疊加(jiā)在電(diàn)容器(qì)基波(bō)電(diàn)流(liú)上
，使電(diàn)容(róng)器(qì)的電流(liú)有效(xiào)值(zhí)提高
，造成溫度升(shēng)高
，減少(shǎo)使用壽命
，甚至(zhì)損壞
，這會(huì)進(jìn)一步(bù)導(dǎo)致功率因(yīn)數(shù)的降低(dī)。

3. 安(ān)科瑞電(diàn)能質(zhì)量治理產品(pǐn)

圖(tú)2 分布(bù)式(shì)光伏電能質量治理解(jiě)決(jué)方(fāng)案

3.1 有源(yuán)電力(lì)濾波器(qì)(APF)

功(gōng)能：有(yǒu)源電(diàn)力(lì)濾(lǜ)波器通過動態補(bǔ)償諧波(bō)
，改善電能(néng)質量(liáng)。它(tā)可(kě)以(yǐ)對2~51次諧(xié)波(bō)進(jìn)行全補(bǔ)償或(huò)特(tè)定(dìng)次(cì)諧(xié)波(bō)進(jìn)行補(bǔ)償
，具備(bèi)*的橋臂過(guò)流保(bǎo)護，直(zhí)流(liú)過壓(yā)保護和(hé)裝置過溫保護(hù)功能(néng)。

應(yīng)用：在(zài)光伏(fú)電站(zhàn)中
，有(yǒu)源(yuán)電力(lì)濾波器可以(yǐ)有(yǒu)效濾(lǜ)除逆(nì)變(biàn)器產生的諧波(bō)
，提高(gāo)電能質(zhì)量(liáng)
，保護其他設(shè)備的正常運行(háng)。

安(ān)科瑞有(yǒu)源電力(lì)濾波器分(fēn)為集中(zhōng)治(zhì)理(lǐ)型(xíng)(AnSin
，櫃式
，一(yī)般集中治理(lǐ)
，安裝在低(dī)壓進綫處)和就地(dì)治(zhì)理型(AnAPF或AnSVG-G-A
，壁(bì)掛式
，用於(yú)治理某(mǒu)個(gè)特(tè)定回路)
，搭(dā)配使用(yòng)治理效果更(gēng)好(hǎo)。

3.2 靜(jìng)止(zhǐ)無(wú)功(gōng)發(fā)生器(SVG)

功能(néng)：靜(jìng)止(zhǐ)無功發生器通過使用(yòng)全控(kòng)型電(diàn)力電(diàn)子(zǐ)器(qì)件(jiàn)（如IGBT）
，實時(shí)檢(jiǎn)測(cè)電網(wǎng)電(diàn)壓的變化
，並(bìng)根(gēn)據(jù)需(xū)要快速產(chǎn)生或吸收無功(gōng)功(gōng)率
，實現(xiàn)無功(gōng)功(gōng)率的快(kuài)速(sù)補(bǔ)償和調(tiáo)節
，確保功(gōng)率因(yīn)數穩(wěn)定(dìng)。

應用：在光伏(fú)電站(zhàn)中
，SVG可以提供快(kuài)速的無(wú)功功(gōng)率補償
，提高(gāo)係統的功率因(yīn)數(shù)
，可在原有常規電容補(bǔ)償(cháng)櫃基礎上(shàng)增加SVG
，達到(dào)更(gēng)加(jiā)快(kuài)速平穩(wěn)的無(wú)功(gōng)補償(cháng)控製(zhì)。

安(ān)科瑞SVG產(chǎn)品分(fēn)為集中治(zhì)理型(xíng)(AnCOS
，櫃(guì)式(shì)
，集中補(bǔ)償櫃(guì)
，一般安(ān)裝在(zài)低(dī)壓進綫處(chǔ)
，位於(yú)有源濾波櫃(guì)之(zhī)前)和就地(dì)治(zhì)理型(xíng)(AnSVG或(huò)AnSVG-G-A
，壁(bì)掛(guà)式
，用(yòng)於(yú)治理某個(gè)特(tè)定回路)。

2.3 電能(néng)質(zhì)量在(zài)綫(xiàn)監測裝(zhuāng)置 (APView500)

功(gōng)能：電能質量在(zài)綫監(jiān)測裝(zhuāng)置APView500實(shí)時監(jiān)測實時監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓偏(piān)差(chà)，頻率(shuài)偏(piān)差，三相電壓不平衡(héng)，電(diàn)壓波動(dòng)和(hé)閃變，諧波(bō)畸變，電壓暫升(shēng)/暫(zàn)降/短時(shí)中斷，電(diàn)壓(yā)電流(liú)瞬態監(jiān)測(cè)等(děng)電能(néng)質(zhì)量
，記(jì)錄(lù)各類(lèi)電能質量(liáng)事件。

應(yīng)用：在(zài)光(guāng)伏(fú)電站中
，APView500可(kě)以實(shí)時監測係統的電(diàn)能(néng)質量(liáng)
，幫(bāng)助管理(lǐ)人(rén)員及時(shí)發現並處理電能質量問題(tí)
，確保係統(tǒng)的(dí)穩定(dìng)運行(háng)
，一(yī)般(bān)安裝(zhuāng)於(yú)並(bìng)網(wǎng)點(diǎn)或需要監測(cè)的(dí)回(huí)路。

以上設備均可接入AcrelEMS企(qǐ)業微電網(wǎng)能效管理係(xì)統
，實現(xiàn)對(duì)企(qǐ)業微(wēi)電(diàn)網的實時(shí)監測，智能預(yù)測，動態(tài)調控(kòng)和(hé)實(shí)時預(yù)警
，確(què)保(bǎo)企(qǐ)業(yè)電網安(ān)全(quán)，可(kě)靠，低(dī)碳運行。

4. 結(jié)論(lùn)

安科瑞電(diàn)能(néng)質(zhì)量治理產(chǎn)品(pǐn)在光(guāng)伏電站的應用(yòng)中(zhōng)
，通過(guò)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償(cháng)諧波(bō)，提(tí)供無功功率(shuài)補償和實(shí)時監(jiān)測電(diàn)能(néng)質量
，有效解決(jué)了(liǎo)光伏電站(zhàn)麵臨(lín)的功(gōng)率因(yīn)數(shù)過(guò)低(dī)和諧波(bō)汙(wū)染問(wèn)題。這些解決方(fāng)案(àn)不僅幫助(zhù)企業避免因為功率(shuài)因(yīn)數(shù)過(guò)低而導致(zhì)的(dí)力調電(diàn)費考核(hé)
，還(huán)可以提高(gāo)了(liǎo)光(guāng)伏(fú)電站(zhàn)的運行(háng)效(xiào)率(shuài)和企業微(wēi)電(diàn)網的(dí)穩定(dìng)性
，使(shǐ)企業更好的(dí)使用可再生能源。