分布式光伏电站无功补偿的配置研究
浅谈光伏电场升压站无功补偿装置的配置
浅谈光伏电场升压站无功补偿装置的配置1、无功功率的危害1)无功功率过大，会导致电流增大和视在功率增加，从而使电气设备容量和导线容量增加。
2)使线路及变压器的电压降增大，导致电网电压波动，供电质量降低，严重影响区域电网的整体稳定运行。
3)无功功率增加使总电流增大，设备及线路的损耗也随之增大。
2、什么是无功补偿?电网中的电力负荷形式众多，有容性负载与感性负载之分，在升压站中最常见变压器等设备，输电线路与大部分电气设备属于感性负载，在稳态运行条件下，电网需要向这些设备供应相应的无功功率，在电网中安装并联电气器等无功补偿设备以后，可以为感性负载供应无功功率支撑，削减电网系统无功消耗，由此降低线路及变压器运行过程中的无功损耗，削减电能损失，提高输电线路稳定性，提高功率因数，抑制谐波的产生，改善电能质量、保持系统电压的运行平稳。
3、关于SVGSVG属于电力系统中的一次设备，是典型的电力电子设备，由检测、掌握运算及补偿输出三个模块构成。
其工作原理为由外部CT检测系统的电流信号，上传掌握系统后由掌握芯片分析出当前运行状态;经过计算后由掌握器下达补偿的掌握指令，触发电力电子变频设备发出无功功率进行补偿。
SVG静止无功发生器采用IGBT(可控硅)组成自换相桥式电路，与电抗器组合联接后，并联在电网上，通过调整桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接掌握其交流侧电流，达到快速汲取或者发出所需的无功功率的目的，实现快速动态调整无功的目的。
作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿，目前主流产品的无功补偿相应时间均可达到20ms以内。
4、可研阶段SVG的配置原则根据国家电网公司《风电场接入电网技术规定》中要求，对于直接接入公共电网的风电场，其配置的容性无功容量除能补偿并网点一下风电场汇合系统及主变压器的感性无功损耗外，还可补偿风电场满发时送出线路一般的感性无功损耗，其配置的感性无功容量能够补偿风电场送出线路一般的充电无功功率，由于光伏电场未制定单独相关技术规定，因此光伏电站升压站无功补偿装置亦按此要求考虑，在可研阶段，SVG容量的确定一般根据升压站配置主变总容量的15%~20%配置设计较为合理。
考虑分布式光伏的低压配电网无功优化
考虑分布式光伏的低压配电网无功优化低压配电网处于电力网络的末梢,线路长且阻抗比值大,无功需求量大,往往导致电压合格率低,影响用户的电压质量,合理的无功优化配置方案能够有效的降低系统损耗,改善电压水平。
随着新能源技术的发展,分布式光伏电源在低压配电网的渗透率不断增加,在为电网提供可再生能源的同时也对电网的运行产生了一定的影响。
分布式光伏电源的输出功率与气象因素密切相关,具有间歇性、随机性等特点,改变了配电网的潮流分布,给配电网的无功优化增加了不确定性因素。
因此在进行含分布式光伏的配电网无功优化时,需要考虑光伏随机出力对优化配置的影响,提高优化方案的鲁棒性。
目前配电网普遍采用的首端集中补偿方式,往往存在补偿后首端电压偏高,末端电压偏低的问题,无法有效的提高电压合格率。
本文针对这一问题,提出了分散无功补偿鲁棒优化配置方法。
以配电台区总网损最小为目标,采用不确定集描述负荷功率以及影响光伏出力的光照强度和温度等不确定变量,约束条件包括了节点电压的上下限和无功补偿容量的上下限,以及补偿装置安装点总数的限制。
利用变形的Sigmoid函数近似逼近符号函数以实现对模型中不可导函数的光滑化,并通过双层优化方法将含不确定变量的鲁棒优化模型转化为双层确定性优化模型进行交替求解,最后采用内点法优化求解确定性优化模型以得到分散无功补偿鲁棒优化配置方案。
最后,通过对某个实际低压配电网台区进行分析计算,结果表明所提出的分散无功补偿配置鲁棒优化方法得到的补偿方案能够满足光伏出力和负荷在其波动区间内任意变化时所有节点的电压均在合格范围内,与确定性的无功优化方案相比,具有较强的鲁棒性。
针对低压配电网的实际结构和运行特点,本文建立三相四线制的低压配电分散无功补偿鲁棒优化配置方案,考虑了单相分布式光伏并网和负荷的不对称性,采用盒式不确定集合描述单相光伏出力的随机性和负荷的波动性,以三相同时投切和单相独立投切相结合的无功补偿装置的补偿容量作为决策变量,对实际低压配电台区进行优化仿真计算分析,得到了鲁棒性较强的优化配置方案,不仅能够保证分布式光伏出力和负荷在其波动区间内任意变化时所有节点的电压偏移均在合格范围内,还能够有效的降低网络的有功损耗,减小电压不平衡度,具有较强的工程实用性。
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
随着电力系统的发展和变化，分布式电源逐渐成为电力系统的重要组成部分。
与传统
的集中式发电相比，分布式电源具有灵活性、高效性和可靠性等优势，可以更好地满足用
户的需求，同时减少系统能量损失和环境污染。
在分布式电源接入配电网过程中，无论是光伏发电、风力发电还是其他形式的分布式
电源，都会对配电网的无功功率和电压稳定性产生一定的影响。
研究分布式电源的无功补
偿方法成为提高电力系统稳定性和经济性的重要问题。
目前，针对分布式电源无功补偿的方法主要有以下几种：
1. 无功功率优化控制
这种方法通过对分布式电源的控制策略进行优化，使得电网的无功功率得到最优分配。
可以采用基于优化算法的无功功率优化控制方法，如遗传算法、粒子群优化算法等，也可
以利用模糊控制、神经网络等方法进行优化控制。
2. 无功功率调节
这种方法可以通过调整分布式电源的无功功率输出来实现无功补偿。
根据电网的负荷
需求和无功功率水平，合理调节分布式电源的无功功率，使得系统的无功功率达到平衡，
保持电网的稳定运行。
针对含分布式电源的配电网无功补偿问题，可以采用无功功率优化控制、无功功率调节、无功功率调度和无功功率分布控制等方法，通过优化控制策略、调整功率输出、协调
调度和配置布局等手段，实现电网无功功率的平衡和电压的稳定。
这些方法可以提高电力
系统的可靠性、经济性和环境性能，促进分布式电源的高效接入配电网。
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2022年5月上 145含分布式电源的配电网无功补偿方法研究徐鑫 陈民海国网青海省电力公司海北供电公司 青海 海晏 810200摘 要 分布式发电属于一种全新的发电技术，具有效率高、环保作用强的优势和特点，当前在不同国家均已投入使用，并且发展速度极快，受到了相关领域专家的重点关注。
分布式电源的大规模接入使中低压配电网具备参与优化调度的能力，但分布式电源出力的随机性和潮流分布的复杂化为中低压配电网无功优化带来了新的挑战。
本文从分布式发电的特点出发，研究了分布式电源配电网络无功补偿的概念，分析了电网无功补偿原理及价值，并在此基础上对无功补偿的方式进行详细阐述，以期为城市建设和发展提供可靠的能源支持。
关键词 含分布式电源；配电网；无功补偿Research on Reactive Power Compensation Method of Distribution Network with Distributed Power Sources Xu Xin, Chen Min-haiState Grid Qinghai Electric Power Company Haibei Power Supply Company, Haiyan 810200, Qinghai Province, ChinaAbstract Distributed power generation is a brand-new power generation technology, which has the advantages and characteristics of high efficiency and strong environmental protection. It has been put into use in different countries, and the development speed is very fast, which has attracted the attention of experts in related fields. The large-scale access of distributed power sources enables medium and low voltage distribution networks to participate in optimal scheduling, but the output randomness of distributed power sources and the complexity of power flow distribution bring new challenges to reactive power optimization of medium and low voltage distribution networks. Starting from the characteristics of distributed generation, this article studies the concept of reactive power compensation in distributed power distribution networks, analyzes the principle and value of reactive power compensation in power grids, and accordingly elaborates on the method of reactive power compensation, so as to provide reliable energy support for urban construction and development.Key words distributed power source; distribution network; reactive power compensation引言随着分布式电源的大量部署，中低压配电网也具备参与调控的可能性。
分布式光伏无功补偿问题探讨
巨大 。近年 来 鼓励 发 展清 洁 能源 ，分 布式 光伏 的装机 容 光伏 开关 ， 由逆变 器输 出 的功 率为 １５０．７ｋＷ。对 比接入 点
量逐 年 提 高 ，取 得 了 良好 的经 济效 益和 社 会 效益 ，但 是 ２的光 伏 输 出功 率相 当，但 厂 房２的稳 定负 载 功率 超过 了
电流 大 幅 下 降 （基 波 电流 ） ，谐 波 电流 比例 上 升 ，超 过
了设 定限值 时无功 补偿 退 出。
现 场将 无功补 偿控 制器 １的谐 波保护 定值 调 高，谐 波
报 警 消失 ， 电容器 １又 能投入 补偿 。至 此 ，谐波超 值 问题
似 乎 得 到 印证 ，但 是 该方 法 同 时 削弱 了谐波 保 护 功 能 ，
第 四象 限
Ｐ
器 输 出最 大 的时 刻 。在 后来 的排 查 中试 着拉 开 光伏 接 入
图２ 光伏 系统功 率
． １４１．
对 于 很 多非 四象 限 的补 偿控 制 器 ，一 旦 出现功 率 倒 多与 安装 容 量 、接入 点位 置等 因 素有 关 ，而 这 些要 素在
送 的情 况就 无 法 测量 功 率 因数 ，在 报 故 障 的 同时将 电容 设 计阶段 就要加 以考 察分析 ，尽可 能规 避补偿 失配 。
Ｂ（Ｐ１’，Ｑ’
第：：象限 … ／＿＿＿ 二 ７ ～
０．３～０．７２＿间，而另 一个厂 房却运 行 正常 。
一
检查 功 率 因数 异 常 期 间 ，无功 补 偿控 制 器 出现 报 警
（谐波 ）， 电容器 ｌ不 能投入 ， 即无功补 偿 退 出。而且 根 据 现场 人 员 反 映 ，功率 因数低 都 是在 光 照条 件 好 、逆 变
关于光伏电站无功补偿容量配置的探讨
关于光伏电站无功补偿容量配置的探讨发布时间：2021-01-19T15:04:04.583Z 来源：《基层建设》2020年第26期作者：张宗天[导读] 摘要：光伏电站的无功补偿装置是保证并网点电压水平和电网电能质量的重要措施，对电站的运行具有重要的意义。
中国能源建设集团广东火电工程有限公司广东广州 510700摘要：光伏电站的无功补偿装置是保证并网点电压水平和电网电能质量的重要措施，对电站的运行具有重要的意义。
本文通过分析具体光伏电站项目的无功需求，电站自身具有的无功输出特性，提出简单的光伏电站无功补偿容量计算方法，实现无功容量的准确配置，提升EPC项目竞标能力。
关键词：光伏电站；无功补偿；EPC投标 0 引言随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，在如今的国际工程招标中常规化学能源项目逐渐减少，光伏项目因其高效、清洁特点，占有了很大的市场份额。
关于电站无功补偿容量配置问题，在EPC项目投标阶段，由于投标准备时间较短、掌握的项目技术信息不充分，大多的设计院都是按照经验值配置无功补偿容量，即20%-40%的发电功率，越来越多的光伏电站在实际运行过程中存在无功补偿功率过剩的问题。
这直接增加了EPC承包商的项目造价成本，降低了竞标能力，同时增加了招标方的初始投资成本及后续运维费用。
下面通过具体的沙特RAB 300MW光伏投标项目，探讨在EPC投标阶段一种简单的光伏电站无功补偿容量计算方法，实现电站无功补偿容量的准确配置，增加EPC承包商的竞标能力。
1 光伏电站无功补偿的重要性光伏电站由于受光照等环境因素的影响，光伏电站在并网运行时的有功、无功功率时刻都在变化，对于大型的地面光伏电站，无功功率过快过大的变化将会导致系统电压的剧烈变化，严重时还会导致电网电压崩溃，威胁电网安全。
光伏电站本身可通过并网逆变器的无功输出控制，保证系统电压稳定，但由于大多发电企业都选择MPPT控制模式，逆变器的输出有限，逆变器的无功输出无法保证光伏电站内变压器、汇集线路等无功负荷的需求，仅仅依靠并网逆变器的无功补偿能力，多数情况下无法达到并网系统对电能质量的要求。
分布式光伏电站无功补偿的配置研究
分布式光伏电站无功补偿的配置研究摘要：分布式光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计中一个重要的内容，本文以一个典型的分布式光伏电站接入系统为例，阐述了无功补偿配置的原则，并对无功补偿容量的计算进行了分析，可作为光伏发电接入系统的参考依据。
关键词：分布式光伏电站；无功补偿装置；配置原则引言光伏电站是利用光伏电池的光生伏特效应将太阳能转化成电能的发电系统，一般包括光伏方阵、逆变器、变压器以及其他辅助设备。
由于太阳光本身具有间歇性及波动性，光伏电站的出力也具有不确定性，接入电网后对于电网的电能质量带来一定的影响，尤其是对电压的影响较大。
光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计的一个重要的内容，既要保证光伏电源的可靠并网，又要确保电网的安全稳定。
光伏电站中的送出线路、变压器、集电线路都属于高感性设备，光伏电站满发时需要补偿大量的容性无功；光伏电站停发时输电线路充电功率大于系统所需，需要吸收一定数量的感性无功，以确保电压稳定；当电网侧发生瞬时故障时，光伏电站本身不能提供瞬时的电压支撑，容性无功补偿装置的配置可提高光伏电站各母线电压，增强光伏电站低电压穿越能力。
所以要求光伏电站无功补偿装置既能提供容性无功又能提供感性无功。
本文以35kV及以下电压等级接入电网、单个项目容量不超过20MW且所发电量主要在并网点供电区域消纳的光伏电站项目为研究对象，具体分析无功补偿配置的原则以及无功补偿容量的计算方法。
1 无功补偿配置的基本原则光伏发电站的无功电源包括光伏逆变器和光伏发电站的集中无功补偿装置。
根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GBT 19964-2012）：光伏发电站安装的并网逆变器应满足额定有功出力下功率因数在超前0.95-滞后0.95的范围内动态可调。
通过10kV-35kV电压等级并网的光伏发电站功率因数应能在超前0.98-滞后0.98的范围内连续可调，有特殊要求时，可做适当调整以稳定电压水平。
分布式电源的配电网无功补偿优化配置
、
／ ７ ：节点个数 ； Ｃ ｕ ｍ Ⅱ ：ｉ 点可新增电容器补偿的最大容量 。 计算方法 ： （ 一） 最小负荷运行方式子模型。针对 １ ０ ｋ Ｖ配 网的实际情况 ，由 于没有可投切的 电容对补偿容量进行调整 ， 当补偿容量投入使用后 ， 将 在很长时 间无法更换容量 ， 这样 当系统在最小负荷方式运行下 ， 补偿容 量可能会超过母节点的无功流人 ， 引起 网络的无功倒送 ， 对整个 网络造 成危害 。 因此需要在最小负荷方式下计算补偿容量 ， 使补偿 容量 满足最 小负荷方式运行条件 ， 以避免无功倒送 的出现 。 因此补偿容量以及对应 的设备投资费用均在最小负荷方式下考虑。 目 标 函数 的具体表达
为一般负荷运行方式、最大负荷运行方式下 的网损 。
三、配电网无功补偿优 化配置数 学模型
配 电网无 功补偿 配置模 型如 下 ：
Ｍｉ ｎ：
Ｆ＝ ＋Ｆ ２ ： Ｋ。× 抽×ｆ＋【 （ Ｑ ｘｃ ） 】 × ＝Ｋ ｘ ｍ ×ｆ
潮流计算方法为前推 回代法 ，因为该 方法不受潮流反 向的影响。 四 、结 论 （ 一） 通过合理的无 功补偿 ， 配电网的电压质量得到明显提高 ， 能 有效降低网络损耗 ，经济性 良好 。 （ 二） 使用前推回代法解决含分 布式 电源 的配 电网潮流 ，收敛性好 ，计算速度快 ， 不 需要求解雅可 比矩阵 ， 不受支路 Ｒ／ 较大的影响 ；对于潮流方 向没有要求 ，适合在含分布式 电源可能产生逆向潮流的配网应 用。 （ 三） 本文针对配电网的负荷 问题 ， 采用多种负荷方式进行计 算 ， 避免 只考虑单一负荷的片面性 和非线性负 荷预测的复杂性 ， 这样在最小负荷方式下求得补偿容量使配网无 功不会 逆流 ，同时使配电网的网络损耗更切合实际 ，更加精确 。（ 四 ）由于分 布式电源所发出的无功可调节 ， 在计算 中， 将其取为定值 ， 将分 布式 电 源和与其直接连接的负荷视为一个单纯的负荷节点 ，即 Ｐ Ｑ节点 ， 从而
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
随着分布式电源的不断普及和应用，在配电网系统中出现了越来越多的问题。
其中，无功问题是配电网中普遍存在的问题之一。
为了解决这一问题，研究人员提出了一些无功补偿方法。
本文将探讨含分布式电源的配电网无功补偿方法。
1. 无功补偿原理
在配电网中，由于负载的变化和电源的波动，会产生大量的无功功率。
这些无功功率会导致系统的电压波动和输电线路的能耗增加。
为了避免这些问题，需要对无功功率进行补偿。
常见的无功补偿设备有电容器和电感器。
2. 分布式电源的特点
分布式电源是指在用电负荷点附近或负载中心附近，并联进电力系统的小型电源，如风力发电机、光伏发电、燃气发电等。
与传统中央发电的方式不同，分布式电源具有以下特点：
（1）发电量不稳定：受天气、光照等自然因素影响较大，能源输出波动大。
（2）发电地点分散：发电地点难以集中，会导致电源接入电网的电压和电流波动。
（1）静态无功补偿器：静态无功补偿器是一种能够实现精准无功补偿的设备，可以动态调节电容或电感的补偿量，对电网的电压和频率进行控制。
静态无功补偿器可以根据分布式电源的输出功率波动调节补偿量。
4. 结论
含分布式电源的配电网无功补偿问题是当前配电网系统中的热点问题。
为了解决这一问题，可以采用静态无功补偿器和动态无功补偿器。
这些方案可以优化电网的运行效率、稳定性和可靠性，并为分布式电源的接入提供支持。
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究【摘要】分布式电源的快速发展对配电网的无功平衡提出了新的挑战。
本文从分布式电源对配电网的影响出发，综述了当前的无功补偿方法，然后提出了基于分布式电源的新型无功补偿方法。
通过仿真与实验结果的分析，本文验证了该方法的有效性。
对该方案的推广和应用进行了讨论，总结了研究成果并展望未来的研究方向。
本研究为配电网无功补偿提供了新的思路和方法，具有重要的理论和实践意义。
【关键词】分布式电源、配电网、无功补偿、研究、影响、方法、综述、仿真、实验、推广、应用、总结、展望、实践意义1. 引言1.1 研究背景配电网是现代电力系统的重要组成部分，承担着向终端用户提供电力的任务。
随着分布式电源的快速发展和普及，配电网的运行和管理面临着新的挑战。
传统的无功补偿方法已经难以满足分布式电源接入后的无功需求，导致配电网无功控制能力不足，影响系统稳定性和可靠性。
在这样的背景下，研究配电网中含分布式电源的无功补偿方法显得尤为重要。
通过合理设计无功补偿方案，可以提高配电网的功率因数，降低线损和电压波动，改善系统的功率质量，保障电力系统的安全稳定运行。
本研究旨在探究基于分布式电源的无功补偿方法，辅助配电网实现对无功功率的积极管理和控制，为提升配电网运行效率和可靠性提供技术支撑。
通过对配电网中含分布式电源的无功补偿方法进行研究，可以为未来配电网的优化设计和智能管理提供重要参考，推动能源转型发展，实现低碳清洁能源的有效利用和分布式电源的大规模接入。
1.2 研究目的The research purpose of this study is to investigate the methods of reactive power compensation in distribution networks with distributed power sources. With the increasing integration of renewable energy sources such as solar and wind power into the distribution grid, it is essential to explore effective ways to manage the reactive power flow in order to ensure a stable and reliable power supply.1.3 研究意义随着分布式电源技术的不断发展和应用，配电网结构和运行方式发生了重大变化。
光伏发电项目容性无功补偿容量研究
光伏发电项目容性无功补偿容量研究摘要：近年来，光伏相关行业的发展越来越快，而由于投运的光伏电站数量过多，在运行期间，发现电站的无功补偿容量配置上存在相对较大的问题，会直接影响到初期的投资，会导致后期维修以及维护费用增加，以及会出现光伏电站无功补偿运行不经济的现象。
本文对光伏发电项目容性无功补偿容量进行了研究分析关键词：光伏发电项目；无功补偿容量一关于光伏发电在目前，国家大力的推广分布式的光伏发电，允许个体建设光伏发电设备设施来进行发电，并且会将其并入我国的电网输电线路中。
所谓分布式光伏发电就是指运用光伏组件，能将太阳能直接的转化为电能的分布式的发电系统。
这是一种新型的，并具有广阔的发展前景的发电以及对能源综合利用的方式，其提倡就近原则进行发电，以及就近的进行并网，就近的进行能量的转换，同时满足就近的使用原则。
该技术不仅能够有效的提高等规模的光伏电站的发电量，还可以有效的解决电压在升压以及长距离输送中电能损耗问题。
二光伏发电的优势光伏发电的主要优点体现在以下几个方面：（1）太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用勿须开采和运输。
（2）开发利用太阳能不会污染环境，因为它是最清洁的能源之一，这在环境污染越来越严重的今天是极其宝贵的。
（3）根据计算每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，是现今世界上可以开发的能源中储量最大的。
根据目前太阳产生核能的速率进行估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命约为几十亿年，因此从理论上讲太阳的能量是取之不尽用之不竭的。
（4）其建设周期短，获取能源花费的时间短。
在当今世界，太阳能的资源是非常丰富的，且分布相当广泛，是一种可再生的新型能源。
而在现今，全世界的环境污染以及资源的短缺问题已非常严重，是世界的关注焦点，而太阳能的光伏发电的安全以及便利和清洁的特点是其成为全世界非常关注的发展趋向。
太阳能光伏的应用非常广泛，且产品多样适应也多种需求，并且，改变了过去只能在电厂发电的局限，是非常值得去研究和探讨的一种技术。
关于光伏电站无功补偿容量配置的讨论
关于光伏电站无功补偿容量配置的讨论【摘要】针对光伏电站的无功补偿容量配置的问题，本文通过分析已投运的光伏电站的无功需求，电站自身具有的无功提供特性，和实际生产运行数据统计，得出现行电网要求装机容量的20%～40%的无功补偿装置设置偏大，导致无功设备容量闲置浪费，或运行不经济。
【关键词】光伏电站；无功补偿；补偿容量近几年投运的光伏电站数量很多，在运行期间发现电站的无功补偿容量配置上存在偏大的问题，直接致使初期投资，后期维修维护费用增加，和光伏电站无功补偿运行不经济现象。
本文通过电站的无功需求和电站的无功提供特性出发讨论了配置过大几个理由。
1.光伏电站的无功需求在电站运行中主要的无功消耗设备就是大量的感性元件—升压变压器，对它的需求认识能从根本上了解配置补偿容量的大小。
目前大中型并网光伏发电普遍采用1MWp容量作为一个发电单元，每个单元一台升压变压器，容量为1000KV A，就地升压汇集并网。
变压器均为性能较好的S11或其他变压器，其空载和负载损耗相对较小。
根据参数测算变压器无功需求。
（以我公司光伏10MWp 电站为例）其他电站情况类似。
变压器参数：变压器型号：ZGSF11—Z.G—1000/10容量：1000KV A；短路阻抗：5.1%；变压器空载电流比：0.36%电站变压器台数：10；根据变压器的无功损耗计算公式： (1)—无功损耗，—空载电流百分数，—短路阻抗百分数，—变压器额定容量，—负载系数通过变压器无功需量测算，得出在不同负荷下需要补偿的无功大致数值，如表1。
其中看到最大的无功需要量是546KVar，最小需要量36KVar，根据统计光伏发电的平均发电负荷在60%左右，就是无功需量200KVar左右，显然按照电网要求的最低无功补偿容量20%计，即2000KVar，远远超出，即便按照最大的需求量计算应该在600Var左右，仅为要求配置容量的33%。
加上余度考虑最多50%，即总补偿的容量不超过总装机容量的10%。
关于光伏电站无功补偿容量的设计分析与探讨
关于光伏电站无功补偿容量的设计分析与探讨摘要：光伏发电的装机容量是按光伏组件的标称总容量定义该电站的额定容量，在早期很多设计人员依据传统无功补偿的算法就是以组件直流侧的装机容量为基准值，乘以20%～30%的系数得出该电站的无功补偿容量；比如，一个20MWp 的光伏电站，按20%～30%的系数是配置无功补偿容量就是（4～6)Mvar。
但实际上，从目前已投产的光伏电站运行实际发电系统出力数据进行统计，光伏电站的最高系统出力基本低于82%，地面电站平均系统出力80%以内，分布式的平均系统出力在76%以内。
故针对不同地区的光伏电站，应根据当地辐照度、倾角朝向、送出线路线距离、配套电网等各种因素合适分析，得出更优的无功补偿配置方案。
目前基本上新建的大型地面电站都是配置SVG动态无功补偿设备。
关键词：光伏电站；无功补偿；设计分析1 光伏电站的无功损耗计算方式光伏电站无功损耗计算主要包括光伏逆变器、变压器、集电与送出线路三大主要组成部分的无功损耗的计算。
光伏总体无功能损耗等于各组成部分损耗之和。
1.1 逆变器消耗或者发出的无功损耗计算式中，QN为逆变器无功损耗容量（单位：Mvar);sN为光伏电站的额定装机容量,单位（单位：MWp);K为平均系统出力，地面电站一般选取80%;COSθ为系统功率因素，逆变器末端一般选取0.99。
1.2 集电线路的无功损耗计算式中，QL1为集电线路无功损耗容量总和（单位：Mvar);n为集电缆路分段线缆，（n=1,2….n);N为集电电缆段数；UN为并网侧输出额定电压（单位：k V);COSθ为系统功率因素，电站末端一般选取0.98；ω为交流电的圆频率,ω=2πf;Ln为第n段分段电缆的交流电感，共N段（单位：m H/km);H为集电缆路分段线缆长度，（单位：km）。
2 光伏电站的充电计算方式2.1 集电线路的充电功率计算式中，Qc1为集电线路充电功率总和（单位：Mvar);n为集电缆路分段线缆，（n=1,2….n);N为集电电缆段数；UN为并网侧输出额定电压（单位：k V）；ω为交流电的圆频率，ω=2πf;Cn为第n段分段电缆的交流电容，共N段（单位：u F/km);H为集电缆路分段线缆长度，（单位：km）。
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究本文旨在探讨含分布式电源的配电网无功补偿方法的研究。
随着分布式电源的快速发展，配电网中无功问题日益突出，如何有效补偿无功成为了当前配电网运行和规划中急需解决的问题。
本文将从理论和实际应用两个方面进行深入探讨，以期为配电网无功补偿方法提供新的推动力。
一、引言分布式电源是指分布在用户侧或者负荷聚集地方的小型发电设备，通常包括风力发电、光伏发电、微型气体轮机发电和微型水电站等形式。
分布式电源可以有效减小系统损耗、提高供电可靠性和安全性、降低对传统大型电厂的依赖性，并且可以节约大量的电网输电和配电设备。
但是随着分布式电源接入规模的不断扩大，无功问题日益突出。
无功功率是电力系统中重要的参数之一，其产生主要是由于电容器、感应电动机等不产生有用功率的负载器件存在。
如果不及时进行补偿，将导致系统电压不稳定，影响系统的稳定运行。
目前，常见的无功补偿方法主要包括静态无功补偿装置（SVC、STATCOM）、动态无功补偿装置（SVG）和分布式无功补偿等。
本文将主要从分布式无功补偿角度对现有的配电网无功补偿方法进行分析和研究。
1. 理论研究（1）分布式无功补偿原理分布式无功补偿是指通过直接控制分布式电源的逆变器，来实现对配电网无功功率的补偿。
分布式电源可以根据系统运行需求主动提供或吸收无功功率，从而维持系统的无功平衡。
分布式无功补偿可以实现在负载端直接进行无功补偿，无需增加额外的无功补偿装置，减小了系统的复杂度和运行成本。
分布式无功补偿的控制方法通常包括电压源型逆变器和电流源型逆变器两种。
电压源型逆变器控制方式简单，通过改变逆变器输出电压的相角来实现无功功率的调节；电流源型逆变器需要测量负载侧电流来实现无功功率的调节。
两种方式各有优缺点，需要根据具体的应用场景来选择合适的控制方法。
2. 实际应用在实际的配电网中，分布式无功补偿可以应用于多种场景，如工业厂区、大型商业综合体、住宅小区等。
探讨分布式智能无功补偿技术
采用模块化设计思想，将软件划分为多个功能模 块，便于维护和升级。
算法实现
根据无功补偿原理，编写相应的控制算法，如PID 控制、模糊控制等。
人机界面设计
设计简洁易用的用户界面，方便用户进行远程监 控和操作。
控制策略
01
电压控制策略
根据系统电压和无功需求，计算 出相应的无功输出，实现电压稳 定。
培训成本
由于技术复杂，需要专业人员进行操作和维护，培训 成本也相应增加。
兼容性问题
不同系统间的兼容性
分布式智能无功补偿系统需要与现有的电力系统进 行集成，不同系统间的兼容性问题需要解决。
设备间的兼容性
不同品牌和型号的设备之间的兼容性问题，可能导 致系统集成难度大，影响无功补偿效果。
软件与硬件的兼容性
02
分布式智能无功补偿技术的实 现方式
硬件架构
硬件架构选择
根据实际应用需求，选择合适的硬件架构，包括主控模块、功率 模块、采样模块等。
元器件选型
根据系统性能要求，选择合适的电子元器件，如电容、电感、 IGBT等。
硬件集成与调试
将各模块集成在一块电路板上，进行硬件调试，确保各模块正常工 作。
软件设计
传输的实时性和准确性。
数据校验与纠错
03
采用数据校验和纠错技术，确保数据传输的正确性和完整性。
03
分布式智能无功补偿技术的应 用场景
电力系统
1 2
提高供电质量
通过实时补偿无功功率，降低电压波动和闪变， 提高电力系统的供电质量。
降低线损
优化无功功率分布，减少线路损耗，节约能源。
3
稳定系统电压
增强电力系统的电压稳定性，防止电压崩溃。
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
含分布式电源的配电网无功补偿方法研究随着能源需求的不断增加和环境保护意识的提高，分布式电源在配电网中的应用越来越广泛。
分布式电源包括太阳能光伏、风力发电、燃气发电等多种形式，它们可以分散地连接到配电网中，为用户提供可靠的电力供应。
分布式电源的接入也带来了一些问题，其中之一就是无功功率的补偿。
无功功率是电力系统中的一种特殊功率，它与有功功率一样同样重要，但是由于其特殊性质，需要采取特殊的方法来进行补偿。
本文将针对含分布式电源的配电网无功补偿方法进行研究。
一、分布式电源的无功功率补偿意义无功功率是电力系统中的一个重要参数，它与有功功率一样，是衡量电力系统运行状态的重要指标。
无功功率的存在对电力系统有着重要的影响，主要表现在以下几个方面：1. 提高电力系统的稳定性和可靠性。
无功功率的存在可以缓解电力系统的电压波动，改善电力系统的稳定性和可靠性。
2. 减小线路损耗。
电力系统中的线路损耗与电流的平方成正比，而无功功率的存在会使得电流的大小降低，从而减小了线路损耗。
3. 提高电力系统的功率因数。
功率因数是衡量电力系统能效的一个重要参数，无功功率的存在会导致功率因数下降，影响到电力系统的能效。
由于以上原因，无功功率的补偿对于电力系统的正常运行至关重要。
分布式电源的接入会导致电力系统中无功功率的不平衡，因此需要采取相应的措施进行补偿。
1. 传统的无功功率补偿方法在传统的配电网中，无功功率的补偿通常采用静态补偿装置，例如无功发生器（容量器或感应器）、静止无功发生器（STATCOM）等。
这些装置可以通过对电网中的电压、电流进行调节，实现无功功率的补偿。
在含有分布式电源的配电网中，由于分布式电源的不确定性和动态性，传统的无功功率补偿方法往往难以满足需求。
针对含有分布式电源的配电网，可以采用基于分布式电源的无功功率补偿方法。
该方法利用分布式电源本身具备的无功功率调节能力，通过控制分布式电源的输出功率，实现对配电网中无功功率的补偿。
光伏电站中无功补偿的应用研究
光伏电站中无功补偿的应用研究摘要：光伏电站中，静置无功发生器是主要的电气设备之一，由于光伏电站的运行结构原因，导致其在运行过程中，极易出现不稳定因素。
如果电站的容量越来越大，电压会降低，从而导致运行不稳定。
通过分析无功补偿原理以及光伏电站其构成以及存在问题，对光伏电站中无功补偿的应用进行研究，从补偿方式、容量的选择、装置安装位置选择以及无功补偿产品的选择进行了探讨，希望能给相关人士提供参考意见。
关键词：光伏电站；无功补偿；应用研究引言：光伏电站的光伏组件主要是通过逆变器、变压器等设备把电能送入电网，但是太阳能时时刻刻变化着，其性能也并非固定不变的，所以发电量是随机波动的，一旦出现容量较大时，会影响电网运行的稳定性，但是光伏发电站本身也没有无功调节能力。
而通过安装无功补偿装置，就可以确保系统的运行稳定，为此可以考虑增加专用的动态无功补偿装置作为有效的补充。
同时，加强对无功补偿装置的运用研究，继而充分发挥无功补偿在光伏电站中的运用价值。
一、无功补偿原理在光伏电站中，线路电阻所带来的线路上的有功功率消耗导致并网电压不断降低，当电站容量越来越大甚至超过了电站系统稳定运行的范围时，就会出现导致电网出现故障。
而无功补偿技术的运用，就可以提高发电站的电压质量。
通过对光伏电站电网系统中的无功进行补偿，继而电网的功率因数就会发生一定的改变，继而后续电网在使用过程中损耗就能明显降低，从而提高和改变电网的电压质量。
不仅如此，通过无功补偿技术的运用，还可以为电网减少投资资金，而且电力系统中的视在功率S也会相对减少。
可见，无功补偿技术对于光伏发电站而言具有重要运用意义[1]。
二、光伏电站构成以及存在的问题光伏电站属于可再生清洁能源发电站，由光伏阵列、汇流箱、升压变压器等组成，将光伏组件的每个发电单元电池组件串并联接多个太阳能电池形成阵列，再通过阵列组串式逆变器、交流汇流箱接入到箱式的变压器中，接入到35千伏的电压等级开关站中。
分布式光伏发电并网无功补偿问题
分布式光伏发电并网无功补偿问题摘要：随着光伏电站容量的增大，光伏电站内部的无功损耗也逐渐增加，进而导致光伏电站内部和输电线路的有功损耗增加。
此外，通常要求光伏电站应具有一定的无功备用容量，当电网发生故障时，有利于进行低电压穿越，为电网提供电压支持。
鉴于此，本文对分布式光伏发电并网无功补偿问题进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：分布式光伏；并网点；无功补偿一、分布式光伏并网系统近年来，分布式光伏电源的数量不断增多，考虑到分布式光伏阵列电池板数量少、功率小，常采用小功率并网逆变器完成光伏并网功能，如下图所示。
作为光伏并网系统中唯一的可控设备，逆变器必须具有光伏最大功率点追踪和并网两项基本功能。
对于小于5 kW的并网系统，常采用单相逆变器;大于5 kW的系统一般使用三相逆变器。
此外，并网逆变器必须具有孤岛检测功能，且输出共模漏电流应小于各项标准规定值，以保障人员和设备安全。
二、分布式光伏发电并网无功补偿问题分析1、无功补偿不足的问题由于逆变器输出的无功分量较小，分布式光伏系统接入工厂以后，如果原有的无功余量足够，一般不需要额外再增加电容器组。
实际应用中，有工厂反映，接入光伏系统以后无功补偿正常投入，但一段时间内有电费增加的情况。
经过调查，这种现象发生在光伏接入点在无功补偿采样点上方的接线方式，而且光伏安装容量相对较大。
特别是工厂某月度稳定负荷比平时下降时，由光伏提供的功率比例大幅上升，可能超过设计时负荷的25%。
此时，即使无功补偿控制器按设定的功率因数值进行补偿，但仍有一部分无功功率取自电网，对于电网考核点来说功率因数必然降低。
A点为光伏接入前，电网下行功率P和Q。
接入光伏以后，由于光伏提供功率△P，使得电网下行有功减少为P＇，功率因数降低。
要使考核点回到原先的功率因数水平，则至少还需要增加无功△Q。
因此经常出现无功补偿不足时，该无功补偿控制器应该调整为按无功功率补偿的方案。
2、无功补偿退出的问题某齿轮厂屋顶光伏发电总装机容量为600kWp，分两个逆变器就近并入380V配电母线，再通过工厂内部设备与公用电网连接，10kV变压器容量为1250kVA。
分布式光伏发电项目无功补偿不足有效的解决方法
分布式光伏发电项目无功补偿不足有效的解决方法技术领域：光伏发电行业背景技术：在太阳能可再生能源利用的光伏发电行业内，在用户侧0.4KV并网的自发自用、余电上网的低压光伏发电系统，在变压器低压侧母线并铜排形式并网发电。
在并网发电后无功补偿柜上的无功控制器显示的功率因数值下降，低于电网要求的0.9，有时低至0.3左右，因为供电局结算电费时对于功率因数低于标准要求的0.9，会根据降低成度给与不同的力调电费罚款，越低罚款越多。
这个罚款是要算在光伏发电建设方头上的。
这种情况给众多光伏建设企业造成困惑和经济所示。
光伏企业想过很多提高功率因数的办法：1.通过逆变器调整发出容性无功，用来提高功率因数；2.将无功补偿柜（电容器柜）上的控制器更换成四项限的无功补偿控制器；3.将并网点接到变压器低压进线柜断路器变压器测；上述办法1的方式可以补偿无功，但牺牲了发出的部分有功，造成了投资方收益的很大损失；方法2更换四象限无功补偿控制器，因为无功补偿控制器是三相的，需要将无功采样CT增加B、C两相，需要将变压器停电进行改造，但实际效果不好，不能满足功率因数达到0.9及以上的要求。
方法3从理论和实际可以解决功率因数降低问题，但因为所接位置空间有限，施工难度太大，实际施工均没有采用这种办法。
通过上述方法和方法的效果了解，方法2、方法3均放弃，多数采用方法1来实现容性无功补偿，提高低压系统的功率因数。
此项专利申请所要解决的技术问题通过本专利的方法，解决因接入光伏发电系统导致原配电系统无功补偿不够、功率因数低的问题，经济有效的提高系统的功率因数，避免供电局罚款。
此项专利申请的技术方案简介在光伏并网柜内A相安装1个变比同原配电系统无功采样CT(电流互感器)，精度0.5级，互感器二次线接到无功补偿柜上的无功采样CT接入端子，注意要保证这个CT二次电流流入流出电流方向一致，接好后，无功补偿柜正常工作，功率因数恢复正常，一般补偿都会在0.98左右，远高于电力系统要求的0.9。
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分布式光伏电站无功补偿的配置研究
发表时间：2019-12-17T09:38:42.900Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：蒋从伟1 冯飞波1 闫兴德1 李奇1 杨澍1 周梦
[导读] 摘要：分布式光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计中一个重要的内容，本文以一个典型的分布式光伏电站接入系统为例，阐述了无功补偿配置的原则，并对无功补偿容量的计算进行了分析，可作为光伏发电接入系统的参考依据。
1.国网蚌埠供电公司蚌埠 233000；
2.合肥工业大学土木与水利工程学院合肥 230009
摘要：分布式光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计中一个重要的内容，本文以一个典型的分布式光伏电站接入系统为例，阐述了无功补偿配置的原则，并对无功补偿容量的计算进行了分析，可作为光伏发电接入系统的参考依据。
关键词：分布式光伏电站；无功补偿装置；配置原则
引言
光伏电站是利用光伏电池的光生伏特效应将太阳能转化成电能的发电系统，一般包括光伏方阵、逆变器、变压器以及其他辅助设备。
由于太阳光本身具有间歇性及波动性，光伏电站的出力也具有不确定性，接入电网后对于电网的电能质量带来一定的影响，尤其是对电压的影响较大。
光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计的一个重要的内容，既要保证光伏电源的可靠并网，又要确保电网的安全稳定。
光伏电站中的送出线路、变压器、集电线路都属于高感性设备，光伏电站满发时需要补偿大量的容性无功；光伏电站停发时输电线路充电功率大于系统所需，需要吸收一定数量的感性无功，以确保电压稳定；当电网侧发生瞬时故障时，光伏电站本身不能提供瞬时的电压支撑，容性无功补偿装置的配置可提高光伏电站各母线电压，增强光伏电站低电压穿越能力。
所以要求光伏电站无功补偿装置既能提供容性无功又能提供感性无功。
本文以35kV及以下电压等级接入电网、单个项目容量不超过20MW且所发电量主要在并网点供电区域消纳的光伏电站项目为研究对象，具体分析无功补偿配置的原则以及无功补偿容量的计算方法。
1 无功补偿配置的基本原则
光伏发电站的无功电源包括光伏逆变器和光伏发电站的集中无功补偿装置。
根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GBT 19964-2012）：光伏发电站安装的并网逆变器应满足额定有功出力下功率因数在超前0.95-滞后0.95的范围内动态可调。
通过10kV-35kV电压等级并网的光伏发电站功率因数应能在超前0.98-滞后0.98的范围内连续可调，有特殊要求时，可做适当调整以稳定电压水平。
当功率因数在0.98超前～0.98 滞后可调时，对于容量20MW的光伏电站，逆变器可调无功可达3.25MW，可调范围很广，若充分利用，甚至可取消集中无功补偿装置。
目前，光伏电站接入系统中，光伏逆变器的无功输出由于受兼容性、可控性及响应速度等因素的局限影响，尚在试验阶段，未大规模投入实际应用；同时，光伏发电企业基于上网电量的经济效益考虑，希望电站的功率因数越大越好，很难充分利用光伏逆变器的无功输出。
故现有的光伏电站无功配置往往侧重考虑集中动态无功补偿装置。
光伏电站的无功容量应满足分（电）区分（电压）层基本平衡的原则，无功补偿容量应在充分考虑优化调压方式及降低线损的原则下进行配置。
光伏电站无功补偿装置可采用SVC、SVG 等动态补偿设备，其补偿容量可以按照站内外的无功消耗容量及无功电源计算。
在无功平衡中，对于直接接入公共电网的光伏电站，无功补偿配置容量计算如下：
光伏电站满发：容性无功容量=汇集系统无功损耗+主变无功损耗+送出线路一半的无功损耗－机组可发容性无功容量；
光伏电站停发：感性无功容量=汇集系统充电功率+送出线路一半的充电功率。
2 无功补偿的容量计算
某工程20MW光伏发电项目由20个容量为1.0MWp光伏发电单元组成，每个发电单元通过2台500kW逆变器与1台1000kV A的双分裂绕组升压变压器相连，将电压从315V升至35kV，20个光伏发电单元并联后，经2回35kV集电线路接入站内35kV开关站。
具体电气主接线见下图：
正常运行时，35kV及以上公共连接点电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10%，运行中的线路，既是无功负荷，也是无功电源，因为线路的电抗产生无功损耗，线路的电纳产生充电功率。
其无功损耗与电压的平方成反比，而线路的充电功率与电压的平方呈正比。
线路的充电功率一般只计110kV及以上的架空线路与35kV及以上的电缆线路。
故为简化计算过程，本工程只计架空的无功损耗及电缆的充电功率。
计算公式如下：
（1）
为线路电抗产生的无功损耗，kvar；为线路额定功率下电流，A；为线路额定功率，kW；为线路额定线电压，kV；为功率因数。
为线路等值电抗，Ω，计算公式为：；为导线单位长度电抗，Ω/km；为线路长度，km。
（2）
为线路电纳产生的充电功率，kvar；为线路额定线电压，kV；为电力系统频率，取值50Hz；为导线单相对地电容，μF；为单位长度导线单相对地电容，μF/km。
2.1送出线路
光伏电站满发的条件非常苛刻，一般天气状况下很难达到，此为极限情况。
但在考虑无功补偿容量配置时，应考虑满发的这种状况。
表1 表2。