自发自用光伏发电项目功率因数问题浅析

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光伏额定功率因数

光伏额定功率因数光伏额定功率因数是指光伏发电系统在额定功率下的功率因数。

功率因数是指电力系统中电压和电流的相位关系，它反映了电能的有效利用程度。

功率因数的数值范围在-1到1之间，当功率因数为1时，表示电压和电流完全同相，即纯有功功率；当功率因数为0时，表示没有有功功率，只有无功功率；当功率因数为-1时，表示电压和电流完全反相，即纯无功功率。

对于光伏发电系统来说，功率因数的合理选择对于发电系统的性能和运行稳定性至关重要。

通常情况下，光伏发电系统的功率因数应接近1，这样可以提高系统的有功功率输出，降低无功功率损耗。

而当功率因数较低时，无功功率的占比会增加，不仅会造成电能的浪费，还可能对电网造成负荷不平衡和电压波动等问题。

在实际应用中，光伏发电系统的功率因数与逆变器的控制策略密切相关。

逆变器是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电的装置，它通过控制输出的电流和电压来控制功率因数。

常见的逆变器控制策略有固定功率因数控制、电流控制和电压控制等。

固定功率因数控制是指逆变器输出的功率因数被设定为一个固定的值，通常为0.95或0.99，这样可以使得光伏发电系统的功率因数始终保持在较高的水平。

电流控制和电压控制则是通过控制逆变器输出的电流和电压来实现功率因数的控制，适用于功率因数需要动态调整的情况。

光伏发电系统的功率因数还受到电网的影响。

在并网发电的情况下，光伏发电系统需要与电网保持同步运行，因此功率因数需要与电网的功率因数保持一致。

根据电力系统的规定，光伏发电系统的功率因数通常需要在一定范围内调整，以满足电网的要求。

为了保证光伏发电系统的功率因数处于合理的范围内，运营和维护人员需要对光伏发电系统进行定期的检查和维护。

在运行过程中，可以通过监测光伏发电系统的功率因数来判断系统的运行状况，并及时采取措施进行调整。

此外，还可以通过合理设计和选择逆变器控制策略，以及优化光伏组串和并网能力等措施，来提高光伏发电系统的功率因数。

光伏系统功率下降的原因2018.05

最近，光伏系统与原有配电系统的兼容问题得到了大家的关注，因为电网的功率因数达不到电网公司的要求而受到罚款的情况也时有发生，将从功率因数概念入手，分析事例，最后给出建议和问题处理办法。

一、功率因素的概念在交流电力系统中，有三种常用的功率表征量：有功功率P、无功功率Q和视在功率S，他们之间的三角关系如下图：而功率因数就是：cosφ=P/S=P/(P²+Q²)1/2有功功率可以看做交流电路中阻性负载消耗的功率，而无功功率主要由电路中感性负载决定。

在国内分布式光伏商业项目中，安装光伏系统后，原有配电网功率因数下降主要原因：1.原有补偿设备实际可用补偿容量不足;2.补偿设备检测点选择不正确;3.电网中负载带来的谐波较大，补偿电容器无法正常投切。

4.而补偿设备实际可用容量不足和检测点位置选择不正确，是问题的主要原因。

事例分析项目现场电网、负载、无功补偿设备和光伏系统接线示意如下：项目现场检查1.检查无功补偿装置，发现由于使用时间过长，有一些交流接触器损坏，同时补偿电容的容量也有所衰减;2.在配电网中所有设备工作时，电表显示的有功功率会随着光伏系统功率增大而减小，从而功率因数减小;3.暂时关闭‘其他感性负载’，电表显示有功功率和无功功率同时降低，计算得出的功率因数较小;4.暂时关闭光伏系统，电表显示的有功功率增加，无功功率变化较小，计算得到的功率因数在0.91附近波动，也会有低于0.9的情况;功率因数下降的原因如下：1.配电网中，无功补偿装置可用容量较小;2.没有安装光伏系统之前，配电网的功率因数在临界状态，“其他感性负载”和“照明等阻性负载”决定了配电网功率因数;当安装光伏系统后，由于光伏系统的功率因数接近1，即输出功率基本为有功功率，照明等阻性负载直接从光伏系统取得功率，而“其他感性负载”的无功功率还是来自电网，因此导致配电网功率因数降低;3.无功补偿装置的检测点选择错误，现场的无功补偿装置只能补偿“空压机等感性负载”，而不能补偿配电网中的“其他感性负载”，导致并网点的功率因数降低。

无功补偿修正系统解决方案

录光伏项目功率因数问题现有解决方案及优缺点分析无功补偿修正系统解决方案无功补偿无功补偿——全称无功功率补偿，是一种在电力供电系统中提高电网功率因数，降低供电变压器及输送线路损耗，提高供电效率，改善供电环境的一种新兴技术。

因此，无功功率补偿装置是电力供电系统中不可或缺的重要硬件配置。

分布式光伏发电具有因地制宜、分散布局、就地消纳等特点，是实现“碳达峰、碳中和”的重要支撑，市场潜力巨大。

十四五期间，国家重点鼓励大力发展清洁能源，分布式光伏的装机容量逐年创新高，取得了良好的经济效益与社会效益，但是分布式光伏接入电网以后出现的各种问题也日益凸显，其中就包括无功补偿问题。

伏项目功率因数问题一般工商业用户电费收取情况一般工商业用户电费由三个部分组成：（1）基本电费：一般按变压器的容量×基本电价或者最大需量×基本电费，两种方式二选一进行收取；（2）电度电费：按企业实际用电量，执行峰谷平分段计费进行收取；（3）力调电费：（基本电费+电度电费）×（±）功率因数调整电费月增减率%。

供电局月度功率因数计算公式：伏项目功率因数问题其中P 为每个月从电网消耗的正向有功总电量，Q 为每个月从电网消耗的无功电量与反送给的无功电量的绝对值之和。

22Q P PCOS +=θ功率因数降低原因分析：<一> 安装光伏电站以后，此时负载从电网消耗的有功减少，相应的从电网消耗的无功增加，导致系统功率因数下降。

如图：未安装光伏前电网下行功率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。

要使考核点回到并网前的功率因数水平，则至少还需要增加无功△Q。

<二> 分布式光伏项目并网点并在厂区低压母排末端。

光伏并入系统以后，负载从电网可吸收的有功电量减少，进而出现无功补偿控制器的采样CT无法准确采集负载的用电情况，导致原来的电容柜出现乱投切的情况，最终影响系统的整体功率因数。

光伏功率因数计算

光伏功率因数计算光伏功率因数是衡量光伏发电系统性能的一个重要指标，它反映了光伏发电系统对太阳能的利用率以及对电网的友好程度。

在光伏发电系统中，功率因数越接近1，系统的性能越好。

本文将介绍光伏功率因数的计算方法以及如何提高光伏功率因数，从而提高光伏发电系统的整体性能。

一、光伏功率因数的概念与意义光伏功率因数是指光伏发电系统中，有功功率与视在功率的比值。

视在功率包含了有功功率和无功功率，而有功功率是光伏发电系统实际转换为电能的部分。

功率因数是有功功率与视在功率的比值，用符号“cosφ”表示。

在理想情况下，光伏发电系统的功率因数应为1，表示系统产生的电能全部为有功功率，没有无功功率损耗。

二、光伏功率因数的计算方法光伏功率因数的计算公式为：cosφ = P_active / P_apparent其中，P_active为光伏发电系统产生的有功功率，P_apparent为光伏发电系统的视在功率。

在实际计算中，可以根据光伏发电系统的输出电压、电流以及功率因数角等参数来计算功率因数。

首先，通过电压、电流计算出有功功率和视在功率；然后，根据功率因数角的测量值，计算出功率因数。

三、提高光伏功率因数的措施1.选择高转换效率的光伏组件：高转换效率的光伏组件可以降低无功功率损耗，提高功率因数。

2.优化系统设计：合理布局光伏组件，使系统产生的无功功率损耗最小，从而提高功率因数。

3.采用MPPT技术：最大功率点跟踪（MPPT）技术可以实时调整光伏发电系统的输出功率，使系统工作在最大功率点附近，降低无功功率损耗，提高功率因数。

4.安装滤波器：滤波器可以抑制光伏发电系统中的谐波，降低无功功率损耗，提高功率因数。

5.合理选用电抗器：通过选用合适的电抗器，可以调整光伏发电系统的无功功率，从而提高功率因数。

四、光伏功率因数在实际应用中的重要性1.提高电网稳定性：高功率因数的光伏发电系统可以减少对电网的谐波污染，提高电网稳定性。

2.降低运行成本：减少无功功率损耗，降低运行成本。

分布式光伏发电接入对用电客户功率因数的影响及计算方法探讨

功率因数差的主要原因为自１月份以后企业用电急剧下降，变压器接近空载运行，１１０ｋＶ线路和厂区内１０ｋＶ电缆所产生的容性无功大于感性无功，从产权分界点秋蒲变１１０ｋＶ２１１开关来看，用户全天候向电网倒送无功（理论计算分析及变电站采集的负荷曲线均证明此点），导致用户的无功补偿装置（全部为电容器）无法投运（经现场试验，投运一组后向电网倒送的无功加大，功率因数变差），因此用户的功率因数较差。除此之外，部分时段光伏所发电能大于用户用电负荷，存在向电网倒送有功现象，进一步加剧了用户功率因数变差。 · ２０·
参考文献：［１］ＧＢ２９３２１－２０１２，光伏发电站无功补偿技术规范［Ｓ］．［２］ＤＬ／Ｔ６４５－２００７，多功能电能表通信协议［Ｓ］．［３］张强，彭小平．调整功率因数对考核发电厂发电出力的技术探讨［Ｊ］．计量与测试技术，２０１４（２）．［４］李翔．功率因数在电力系统中的应用［Ｊ］．技术与市场，２０１４（２）．
２．２考虑分布式光伏接入影响的功率因数计算公式
为此提出两种功率因数计算公式。一种是还原用户实际所用有功电能，即加上光伏发电自发自用部分电量。计算公式为：
ｃｏｓ Φ＝P ／P２＋Q２式中：P 是计量关口正向有功总示数加上光伏月发电量再减去计量关口反向有功总示数；Q 是计量关口正向无功总示数与反向无功总示数绝对值之和。第二种思路是将用户向电网倒送有功的时段视作一小型发电厂，倒送有功期间考虑不进行功率因数考核。计算公式为：
· ２１·
分布式光伏发电接入对用电客户功率因数的影响及计算方
法探讨
作者：作者单位：刊名：
英文刊名：年，卷(期)：
陈伟， CHEN Wei 国网安徽省电力公司,安徽合肥,230022

光伏系统电能质量分析与改进

光伏系统电能质量分析与改进随着人们对可再生能源的依赖程度日益增加，太阳能光伏系统的应用也变得越来越广泛。

但随着光伏系统规模的扩大和复杂性的增加，电能质量问题也逐渐浮出水面。

本文将对光伏系统电能质量进行分析，并提出一些改进措施，从而提高光伏系统的运行效率和电能质量。

一、光伏系统电能质量问题分析1. 频率变动与电压波动光伏系统的输出功率受太阳辐射强度、云层遮挡等因素的影响，导致光伏系统的输出功率存在较大的波动性。

这将直接影响到系统的频率稳定性和电压波动。

频率变动和电压波动可能导致设备故障、设备运行不稳定、甚至生产线停机等问题。

2. 电流谐波问题光伏系统中的逆变器工作频率往往远高于电网频率，这可能导致逆变器输出电流存在谐波问题。

电流谐波会引起电网电流失真、谐波噪声、设备损坏等问题，降低电能质量。

3. 功率因数问题光伏系统中的逆变器功率因数通常较低，功率因数低会影响电网的稳定性，增加输电损耗并可能违反电力公司对功率因数的要求，从而导致额外的电力负担。

二、光伏系统电能质量改进措施1. 采用最新的逆变器技术选择新一代高效率的逆变器技术可以提高光伏系统的电能质量。

新型逆变器具有更好的电能转换效率、更低的谐波失真、更高的功率因数等优点。

逆变器的优化设计能够降低谐波问题，改善电网电流质量，同时提高功率因数。

2. 安装电能质量监测设备为了准确地了解光伏系统的电能质量状况，可以在系统中安装电能质量监测设备。

这些设备可以持续监测电能质量参数，如频率、电压、电流谐波等，以便及时掌握系统运行状况并进行调整和改进。

3. 使用有源滤波器有源滤波器是一种用于补偿电网电压波动和谐波的设备。

通过控制滤波器的输出电流，可以减小逆变器输出电压的波动，提高系统的电能质量。

有源滤波器还可以补偿逆变器产生的谐波电流，降低谐波失真。

4. 电力电子器件的优化设计对于光伏系统中的电力电子器件，如逆变器、整流器等，可以进行优化设计，以提高其电能质量表现。

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。

光伏发电并网对用户功率因数的影响研究

光伏发电并网对用户功率因数的影响研究随着光伏发电技术的日益成熟与普及，光伏发电用户数不断增多，光伏并网引起用户功率因数下降的问题也逐渐凸显.。

功率因数的下降不仅影响电网的正常稳定运行，危害电网安全，损害用电设备，而且功率因数过低将产生力调电费，加大电费支出，严重影响经济效益.。

为解决这一问题，通过收集、分析用电信息采集系统数据及具体案例，总结光伏设备（升压变、逆变器等）对光伏并网用户功率因数产生影响的原因，并从设备调试、设备更换两方面提出功率因数调整方案，对光伏并网用户设备配置具有一定的指导意义.。

关键词：功率因数；无功补偿；光伏发电；力调电费近年来，光伏发电技术日益成熟，国家对于光伏产业大力支持，对光伏发电用户大力补贴，光伏发电逐步走入民用.。

可以预见的是，随着民众对光伏发电认知度的不断提升，以及规模化生产及行业竞争带来的成本降低，将会有更多的企业及居民加入光伏并网的行列.。

在这种情况下，做好相应的技术规范及技术支撑成为必须要解决的问题.。

光伏发电的一项重要技术难题就是并网后对电网的影响，主要反映在功率分布的不均衡，产生的谐波危害电网运行，使光伏并网后功率因数下降等.。

随着光伏用户的不断增加，有越来越多的光伏并网用户反映，在并网接入系统后，用户功率因数有明显降低，通过采集系统查询，比对并网前后功率因数，发现用户反映情况确实存在.。

本文以数据统计及案例分析为工具，分析光伏并网功率因数下降的原理，并针对产生的原因提出可行的解决方案，对于用户侧光伏设备配置有一定的指导意义.1 功率因数与力调电费1.1功率因数功率因数是衡量用户电气设备效率高低的一个系数，功率因数过低会降低电网的运行效率.。

功率因数的计算通过用户有功电量和无功电量的数值取得，一般来讲，无功电量比例越高则功率因数越低，所以，提高功率因数的一个重要手段就是加装无功补偿装置，以降低无功功率.。

1.2力调电费根据水利电力部、国家物价局《功率因数调整电费办法》（水电财字215 号文件）规定，容量在100 kV A及以上的电力用户均须进行功率因数考核，未达到考核标准将加收功率因数调节费（即力调电费），超过考核标准的按超过比例进行奖励.。

光伏发电站关口点功率因数考核及解决方案

设计应用光伏发电站关口点功率因数考核及解决方案钟泰军，李　慧，张云龙（湖北省电力勘测设计院有限公司，湖北针对某光伏发电站（作为电力系统的负载时）功率因数不满足考核要求的问题，基于光伏发电站关口点功率考核标准和关口计量表工作原理，对发电站功率因数不合格的原因进行分析和排查。

通过对光伏发电站以及电能计量表进行逐一分析，发现由于夜间架空线路充电功率的影响，系统侧关口点无功功率过高，功率因素偏低，无法满足电网的考核要求。

电能表以有功功率使得计量的功率因素偏小，加重了被考核的可能。

最后，提出解决方案，希望为新能源发电站的关口考核问题提供借鉴。

功率因数；电能计量表；四象限；无功补偿Power Factor Assessment and Solution of Photovoltaic Power Station Gateway PointZHONG Tai-jun，LI Hui，ZHANG Yun-longPowerChina Hubei Electric Engineering Co.，LtdIn order to solve the problem that the power factor of a photovoltaic power plantrequirements of assessment，图1　计量表的功率象限该工程两侧表计设置情况如下[6]：电能计量表中组合I总（正向P）为I象限（输入P，输入Q）+IV象限（输入P，输出Q），电能计量表中组合II总（反向P）为II象限（输出P，输入Q）+III象限（输出P，输出Q）。

图2　光伏电站与系统侧简要接线表1　P电量统计表序号正向P/（kW·h）反向P/（kW·h）倍率位置1 2.850.13660 000光伏电站0.337.11264 000系统侧变电站表2　Q电量统计表（kVar·h）组合II总/（kVar·h）I总/（kVar·h）II总/（kVar·h）III总/（kVar·h）IV总/（kVar·h）0.390.560.390.560014.9911.660011.6614.493　夜间电力系统与光伏电站的潮流系统侧关口计量表累计的有功电量和无功电量分=0.33×264=87.12 MW·h（正向）（1）=14.99×264=3 957.36 MVar·h （2）光伏电站吸收有功功率时，有功功率为反向，电能计量表显示反向数据。

光伏设备接入后功率因数下降的原因

光伏设备接入后功率因数下降的原因近几年，我国光伏并网发电项目发展迅速，根据国家能源局统计数据，我国2014年光伏并网发电总装机量10.5GW，其中分布式2.05GW，2015年上半年总装机量7.73GW，分布式1.04GW。

随着装机容量的快速增长，光伏并网发电与原有电网兼容性问题日益显现，特别是分布式光伏并网项目，一般电网容量较小，容易出现兼容性问题，其中发生较多的是光伏设备投入后，原配电网出口功率因数下降至0.9以下，造成不良影响。

这里就我公司光伏逆变器在不同现场接入后功率因数下降问题和相应解决方法做一简单总结，也简单谈一下对分布式光伏电站设计的一些理解和建议。

首先说明一下功率因数相关公式：cosΦ= P/S，其中P为有功功率，S为视在功率，S^2=P^2+Q^2，Q为无功功率，由公式可知，功率因数大小与系统有功功率P和无功功率Q相关，当Q为零时，功率因数为1，当Q小于零时，系统吸收无功，cosΦ为负值，当Q大于零时，系统输出无功，cosΦ为正值。

下面以几个例子分析一下光伏设备接入后功率因数下降的原因。

1 例子一示意图如图1所示，某工厂通过一条10kV线路供电，变压器容量2000kVA，光伏发电设备总容量400kW，并网点在总400V配电柜，工厂原来安装有400V三相共补型SVC，电流电压采样点均在10kV变400V变压器下口。

在光伏设备投运前，系统功率因数稳定在0.9~0.95之间，光伏设备投运后，功率因数在0.7~0.9之间跳变。

分析：该分布式项目电网结构简单，并且光伏并网点接近总变压器，只有一台SVC设备，问题排除可逐步确认，首先通过工厂并网点电表确认光伏设备接入前系统的有功功率和无功功率，P为700kW，Q为300kVA，光伏设备接入后，P为350kW~500kW，Q为310kVA。

根据数据可见，光伏设备接入后系统无功基本无变化，因为光伏逆变器大多以单位功率因数运行，输出基本为全有功，系统功率因数下降原因主要为系统消耗有功功率有一部分由光伏设备提供，从电网吸收有功功率减少，因此根据公式cosΦ= P/S，功率因数降低。

分布式光伏发电并网对功率因数控制的影响研究及解决方案

分布式光伏发电并网对功率因数控制的影响研究及解决方案摘要：分布式光伏在不断发展的同时，也产生种种不可避免的问题，尤其是分布式光伏对用电户功率因数的影响，使用户产生不必要的损失。

为提高光伏用电户功率因数，本文通过对用户无功补偿柜加装一套光伏发电无功电气分析模块，最终解决该问题。

并通过实践的检定，取得良好的效果。

关键词：分布式光伏；功率因数1.分布式光伏接入对用电客户功率因数的影响目前分布式光伏大多采用接入用户内部电网的形式并网。

根据要求，380V电压等级并网的分布式电源功率因数应能在超前0.95～滞后0.95范围内可调，因此光伏发电站本身的功率因数都较高，其吸收或发出的无功较小，对用户的功率因数影响很小。

但由于分布式光伏接入用户内部电网，其所发有功和无功电能将对受电计量点处的有功和无功产生变化，从而影响用户的功率因数。

根据目前用户功率因数的考核计算公式，受电计量点处的有功P取用户下受的正向有功，而无功Q取正反向无功绝对值之和。

因此用户内部的分布式光伏电站所发的有功电能越大，用户下受的正向有功P越小，对用户的功率因数影响越大。

2光伏并网功率因数分析光伏发电的典型接入模式为“自发自用，余电上网”：在用户原有配电设施上进行接入，光伏发电板通过逆变器整流输出交流电，并经过升压变接入高压侧并网。

光伏并网用户有两块计量表计：一块为用户并网表，计算电网与用户结算的总电量；另一块表为光伏发电表计，计量通过光伏设备发出的电能量，用以计算国家补贴。

该模式下，用户并网表计量的电量实际为用户总用电量减去光伏发电量。

可以看出，光伏容量接近用电容量时，并网侧表计计量的电量将大量减少。

选取极端情况，在用户用电量与光伏发电量恰好持平的情况下，光伏逆变器仅输出纯有功功率，则电网不对用户输出有功功率，而电网同时需要对用户输入无功功率，此时该用户功率因数明显下降。

3无功功率分析3.1普通用户无功分析1）用户生产所需的有功功率P负载=P系统；2）用户生产所需的无功功率Q负载=Q系统+q补；3）功率因数：cosΦ=cos（arctan（Q系统/P系统））= cos（arctan（Q负载–q补）/P负载）。

某厂房400V配电段接入光伏发电系统后功率因数下降原因的分析

某厂房400V配电段接入光伏发电系统后功率因数下降原因的分析1引言太阳能屋顶光伏发电系统由光伏组件、光伏汇流箱、直流汇流柜、逆变器、交流并网开关柜及电气保护、监控和数据传输系统等部分组成。

其中，光伏组件、光伏汇流箱布置在建筑屋顶上，直流汇流柜、逆变器、交流并网开关柜及电气二次设备一般布置在建筑一楼新建的电气设备室内。

光伏发电系统的构成如图1所示：光伏发电工程每兆瓦装机容量需占地1.5万平米左右。

在建筑物屋顶建设光伏电站，节约了大量地面土地，并且所发电能一般就近接入建筑配电系统，送出线路长度短，系统损耗小，近年来得到了迅速发展。

2某3MWp屋顶光伏发电工程概况该工程建立在某厂区内6栋厂房建筑屋顶上，每个厂房屋顶装设峰值功率为240Wp的光伏多晶硅组件2100块，装机容量为504kWp，全厂6栋厂房总装机容量为3024kWp。

每个厂房屋顶光伏组件所发直流电通过逆变器逆变成400V交流电，就近直接接到各厂房的400V配电母线上，通过用户内部电网连接公用电网。

由于光伏装机容量较小，所发电力可在用户内部就地消化。

考虑到光伏装机容量不大且逆变器输出的电能中无功分量较小，原有配电段装设的无功补偿装置能提供足够的无功，无功功率可在就地平衡，故没有另外再装设无功补偿装置。

每个厂房400V配电变压器的容量均为2500kVA，而光伏装机容量为504kWP，满足《光伏电站接入电网技术规定》（Q／GDW617-2011）中要求的：小型光伏电站总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内的最大负荷的25％。

图2示出了其中一个厂房的光伏并网电气接线情况，其余5个厂房的电气接线情况与此类似。

图中，虚线框内的光伏发电系统为新建工程，其余为厂房原有配电系统。

谐波滤波、无功补偿取样电流取自变压器低压侧进线总开关柜内的电流互感器。

3功率因数下降情况在屋顶光伏发电项目投运后，每天上午九、十点钟，太阳光照强度达到多晶硅组件工作条件，逆变器交流侧输出开始有电流流过。

光伏电站输出功率影响因素分析

光伏电站输出功率影响因素分析引言光伏电站是目前最为普及的可再生能源发电方式之一，其利用太阳能光照将光能转化为电能。

然而，在实际应用过程中，光伏电站的输出功率受到许多因素的影响，影响因素分析对于光伏电站的性能优化和维护具有重要作用。

本文将对光伏电站输出功率影响因素进行分析和总结。

光伏电站输出功率影响因素太阳辐射强度太阳辐射强度是影响光伏电站输出功率的最主要因素之一。

光伏电站需要充足的太阳光来产生电流。

在较高的太阳辐射强度下，光伏电站的输出功率越大，此时太阳光的能量转化效率也更高。

当太阳辐射强度小于 200 W/m²时，光伏电站的输出功率就会下降。

因此，光伏电站建设时需要考虑太阳辐射强度的影响，选择光照充足、日照时间长、阳光充沛的区域建设。

温度温度是另一个重要的影响因素，它会影响光伏电池组件的发电效率。

温度升高，光伏电池组件的输出电流会下降，产生的电压则会上升。

这是由于光伏电池的材料特性决定的。

一般来说，光伏电池的输出功率与环境温度呈反比例关系，输出功率会随着温度的升高而降低。

因此，在光伏电站建设中，需要合理选择光伏电池组件，尽量减小温度对输出功率的影响。

逆变器逆变器是将直流电转化为交流电的设备，也是光伏电站输出功率的控制中心。

逆变器的品质和调整方式对输出功率有着直接的影响。

逆变器的损耗率、故障率、转换效率等因素都对光伏电站的输出功率产生影响。

因此，在光伏电站建设中，需要选择逆变器品质优质、故障率低、转换效率高的设备，并采用科学的控制手段调整逆变器的运行状态，以提高光伏电站输出功率。

光伏电池板光伏电池板是光伏电站的核心，通常是由硅晶（单晶硅、多晶硅）制成。

在实际应用中，光伏电池板的质量和工艺对电站输出功率的影响非常重要。

在工艺方面，光伏电池板的表面是否平整、晶体有无裂缝等因素都会对太阳光的反射和吸收产生影响。

而在质量方面，电池板的材料纯度、加工工艺、组装方式等因素也会影响输出功率。

因此，在光伏电站建设中，选择高质量、高工艺水平的光伏电池板具有重要意义。

光伏发电系统的电能质量分析与优化设计

光伏发电系统的电能质量分析与优化设计光伏发电系统是一种利用太阳光转化为电能的绿色能源系统。

随着可再生能源的广泛应用和推广，光伏发电系统的需求也在不断增加。

然而，随着光伏系统规模越来越大，系统的电能质量问题也逐渐凸显。

本文将对光伏发电系统的电能质量进行详细分析并提出优化设计的建议。

一、光伏发电系统电能质量问题分析光伏发电系统的电能质量问题主要体现在以下几个方面：1. 电压波动和电压偏差：光伏发电系统受太阳辐射和天气等因素的影响，容易出现电压波动和电压偏差，导致电力设备运行不稳定，甚至损坏设备。

2. 谐波污染：光伏发电系统中的逆变器等电力电子设备产生的谐波会导致电网的谐波污染问题，降低电网的电能质量，对电力设备产生不利影响。

3. 漏电流和地电压偏差：光伏发电系统在运行时，可能出现漏电流和地电压偏差问题，损害电力设备的正常运行。

4. 瞬时变化和短时中断：光伏发电系统受天气变化等因素的影响，容易出现瞬时变化和短时中断的问题，影响电力设备的正常运行。

二、光伏发电系统电能质量优化设计针对光伏发电系统存在的电能质量问题，可以采取以下方法进行优化设计：1. 电压稳定器的应用：可以通过安装电压稳定器来控制光伏发电系统的电压波动和电压偏差问题。

电压稳定器可以将电压波动控制在一定范围内，保证电力设备的正常运行。

2. 谐波滤波器的安装：在光伏发电系统中安装谐波滤波器，可以有效减少逆变器等电力电子设备产生的谐波，降低电网的谐波污染程度，提高电能质量。

3. 漏电流保护装置的使用：在光伏发电系统中安装漏电流保护装置，可以及时发现和切断漏电流，保护电力设备的正常运行。

4. 防雷保护措施的加强：加强光伏发电系统的防雷保护措施，减少雷击对系统的影响，防止瞬时变化和短时中断问题的发生。

5. 备用电源的设置：在光伏发电系统中设置备用电源，可以在主电源中断时提供供电，保证电力设备的连续供电，避免短时中断对设备造成的影响。

三、光伏发电系统电能质量的监测与分析为了优化光伏发电系统的电能质量，需要进行电能质量的监测与分析。

余量上网光伏电站功率因数问题的分析

余量上网光伏电站功率因数问题的分析陈顺军【摘要】阐述了一起余量上网光伏电站并网后计量点功率因数达不到考核要求的实例,分析了产生问题的原因,并对解决问题的方法进行探讨,以期对光伏企业制定供电方案和运行提供借鉴.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2018(035)006【总页数】2页(P167-168)【关键词】光伏电站;余量上网;功率因数;力率电费【作者】陈顺军【作者单位】国网浙江省电力有限公司培训中心,浙江杭州 310015【正文语种】中文0 引言近年来，我国大力支持分布式光伏产业[1]。

伴随着光伏发电应用技术的日趋成熟，越来越多的工业制造企业开始建设自身的光伏电站，用来弥补工业用电的不足，同时减少工业用电费用的支出[2]。

大量的中小型光伏电站采用“自发自用余量上网”模式，其并网点选择在用户电网。

单个并网点容量一般不超过400 kW，并网电压一般为380 V。

当逆变器设定不合理、用户补偿电容不足等条件下，光伏电站在发出较大有功、输出无功很少甚至为负时，负荷所需无功大量从电网输送，同时电网输送的有功较少，导致用户计量点功率因数偏低[3]。

功率因数偏低不仅造成用户多交电费，而且导致配电网线损增大，配电网电压升高，甚至影响配电网系统的稳定。

1 具体实例1.1 供配电系统顺福莹石是一家工矿企业，2017年3月13日光伏电站接入原配电系统，通过380 V系统并网。

变配电系统接线如图1所示。

1.2 光伏接入后力率电费光伏电站并网运行后的4月到6月，顺福莹石力率调整电费如表1所示。

表1 顺福莹石力率调整电费月份有功电量/（kW·h）无功电量/kVar平均功率因数力调电费/元考核值4月 96 644 54 716 0.87 1 242.07 5月 79 880 47 869 0.86 1 406.49 6月 62 095 39 937 0.84 1 703.07 0.9图1 顺福莹石变配电系统接线图2 问题分析以2017年4月18日为例，用户的发、用电情况如图2所示。

光伏功率因数

光伏功率因数光伏功率因数是指光伏发电系统中，直流电能和交流电能之间的功率因数关系。

在光伏发电系统中，太阳能电池板将太阳能转换为直流电能，然后通过逆变器将直流电能转换为交流电能，最终输出到电网中。

而光伏功率因数则是衡量这个转换过程中功率质量的重要指标。

功率因数是指交流电路中有功功率与视在功率的比值，通常用cosφ表示，其中φ为电路中有功功率与视在功率之间的相位差。

功率因数的取值范围为-1到1之间，当功率因数为1时，表示有功功率和视在功率完全同相，没有任何相位差；当功率因数为0时，表示有功功率和视在功率完全反相，没有任何相位差；当功率因数为-1时，表示有功功率和视在功率完全反相且大小相等。

在光伏发电系统中，功率因数的值对系统的运行和发电效率有着重要影响。

通常情况下，光伏发电系统的功率因数应接近于1，这样可以最大限度地提高系统的发电效率。

如果功率因数过低，会导致系统的电能损耗增加，降低系统的发电效率。

而功率因数过高，则可能导致系统电流过大，加剧电网负荷，甚至引发电网故障。

因此，维持合理的功率因数对于光伏发电系统的安全运行和发电效率至关重要。

为了维持光伏发电系统的合理功率因数，通常可以采取以下措施：1. 优化逆变器设计：逆变器是光伏发电系统中将直流电能转换为交流电能的关键设备。

通过优化逆变器的设计，可以提高系统的功率因数，并降低功率因数的波动范围。

2. 使用无功补偿设备：无功补偿设备可以通过控制无功功率的输出，调整系统的功率因数。

通过在系统中引入无功补偿设备，可以有效地提高系统的功率因数。

3. 合理设计系统容量：光伏发电系统的容量设计应考虑到负载需求和电网容量，避免过大或过小的容量设计，从而影响功率因数的稳定性。

4. 定期检测和维护：定期对光伏发电系统进行检测和维护，及时发现并处理功率因数异常的问题，确保系统的正常运行。

光伏功率因数是衡量光伏发电系统功率质量的重要指标。

维持合理的功率因数对于光伏发电系统的安全运行和发电效率至关重要。

功率因数为负光伏

功率因数为负光伏
功率因数是指交流电路中，有功功率和无功功率之间的关系。

当功率因数为负时，意味着负载吸收的无功功率大于有功功率，这
通常发生在电感性负载中。

在光伏发电系统中，功率因数为负可能
是由于系统中存在电感性负载或者逆变器的设计问题所致。

光伏发电系统中的逆变器将直流电转换为交流电以供电网使用。

在这个过程中，逆变器的设计和控制对功率因数有重要影响。

如果
逆变器设计不当或者控制不准确，可能导致输出的功率因数为负。

此外，光伏系统本身也可能存在电感性负载，例如变压器、线圈等
元件会引入电感性负载，从而影响整个系统的功率因数。

功率因数为负会对电网造成不利影响，因为负载吸收的无功功
率无法被有效利用，会导致电网的无功功率增加，影响电网的稳定性。

因此，在光伏发电系统中，需要通过逆变器控制或者并联无功
补偿装置等手段来调整功率因数，以确保系统对电网的影响最小化。

另外，对于光伏发电系统的设计和运行管理来说，也需要考虑
到功率因数为负的问题，从而选择合适的逆变器和无功补偿装置，
以及合理规划系统的运行策略，以最大程度地减少功率因数为负对系统和电网的影响。