地面光伏电站无功功率补偿装置

时间：2022-05-25

伴随着太阳能发电做为首要的绿色能源，被广泛运用于光伏电站中。但因为光伏发电设备的功率会遭受气温和温度等原因危害，且这个危害具备偶然性，会造成并营业网点輸出的功率因素发生变化，这时就要系统的无功功率輸出开展调整，进而完成对并营业网点的电流开展平稳。

在电网运作环节中，伴随着时间段变动的输出功率不但会对电网的稳定导致危害，还会继续对电力的品质产生危害，而伴随着风力发电运用的增加，其对电磁能和电网的危害会越来越大。

因而，应融合发电厂的实际情况，充分利用功率因数补偿设备，为发电厂系统结构的安全性、平稳运作给予稳定确保和为供电系统给予电力工程支撑点。

无功功率时尚潮流方位

路面发电厂对无功负荷关键危害设备为网站内部降压变压器、变压路线和聚集站路线。大白天路面发电厂关键无功负荷危害是网站内部降压变压器和路线导致的有功耗损，这时光伏电站从电网消化吸收无功负荷；晚间关键无功负荷危害是降压变压器满载运作的励磁调节器无功功率及路线上的负载无功功率，负载情况下无功负荷返送电网。

目前SVG赔偿计划方案详细介绍

就现在状况来讲，大部分光伏电站选用安裝SVG无功补偿设备计划方案，因为SVG这类无功补偿调整设备对工作电压操纵能力光滑、响应速度短，即使在欠电流的情形下，赔偿能力也很强，能不错的改进光伏电站的特性，确保电磁能的品质，合理提升电网可靠性。

1. SVG基本原理

SVG型无功补偿设备是一种选用IG全控型数字功放型无功功率产生器，不会再使用大空间电力电容器和串联电抗器，反而是根据功率器件电源开关作用完成无功功率动能的变换，能动态性传出和消化吸收无功负荷，SVG功率模块是由好几个IG电子器件与电力电容器串联和并联而成的电桥电路，根据变压器串联在电网上。串联电抗器能合理有效的抑止SVG开关电源电路造成的谐波电流，使SVG輸出的无功负荷无阶跃起伏更为光滑，避免电动机冲击性产生常见故障。SVG基本原理分析图如下所示所显示：

2. SVG的设备组成和优点

2.1 关键设备组成

SVG设备关键由联接串联电抗器（联接变电器）、起动器、IG换流器自力式调节阀和控制技术等部份组成。

● 联接串联电抗器：完成电气隔离，提升可靠性指标，抑止电流量基因突变

● 起动器：缓存运行电源电路，减少并网冲击性

● IG换流器自力式调节阀：关键部件，完成输出功率即时转换

● 自动控制系统：即时收集电流强度数据信号，测算剖析无功负荷与电力系统

2.2 SVG优势

SVG已广泛运用于发输变电的各个阶段，如风力发电、供电系统、电化铁路、城市公共交通、飞机场、海港、冶金工业、化工厂等众多领域，对比于传统的的弥补设备有下述优势：

● 响应时间快，SVG能合理有效的抑止工作电压起伏闪变

● 低压特点好，輸出电流量不会受到母相电压危害，能有效的支撑点母相电压

● 赔偿特性好，无功负荷双重可调式，能迅速调整有功輸出，确保考评点功率因素合格

● 运作耗损小，由传统式赔偿设备对比，功率器件运作高效率，耗损小

● 谐波电流特点好，输出电压、电流量谐波电流失真率小

逆变器替代SVG的可行性分析

逆变器一端联接着光伏发电系统，一端联接着电网，做为光伏电站和电网的公路桥梁，对提升太阳能发电电力工程的电网友善性，起着主导作用。依据光伏电站设计方案通常必须配备光伏电站并网容积的20%--30%的SVG 动态性无功补偿设备用以并营业网点处功率因素的动态补偿调整。

现阶段并网型太阳能发电逆变器有者大范畴的功率因素调整和瞬间回应能力，因而对于逆变器替代SVG赔偿设备的可行性分析做如下所示剖析。

1. 赔偿容积比照

依据光伏电站设计方案无功补偿配备规定，例10MW光伏电站，需配备无功补偿设备容积为2Mvar--3Mvar，则10MW光伏电站需配备太阳能发电逆变器（HT225kW）约45台，每台逆变器的无功补偿量为±148.5kVar，逆变器总赔偿无功功率量为6682.5kVar。逆变器的无功补偿量更高，调整裕量充裕，从无功补偿容积层面可以取代SVG功效；逆变器具备的SVG作用，从响应速度也一样达到电网对工作电压动态性回应的规定。

2. 运作可靠性分析

现阶段光伏电站应用的SVG是集中型调整赔偿设备，通常SVG以10KV或35KV的额定电压连接，必须完备的保护设备及靠谱的监控系统，若设备出现异常或维修的时候SVG需撤出运作，造成光伏电站没法调整无功补偿。

对比于SVG动态性无功补偿设备，逆变器运作更靠谱，就算每台或几台设备存有常见故障都不危害别的太阳能发电列阵逆变器的赔偿。针对光伏电站受外部环境干扰的输出功率起伏，逆变器分散化赔偿更为精确。

3. 运作耗能剖析

较先大中型路面发电厂的SVG由串联电抗器或变电器与电网联接，晚间太阳能发电无出力时，SVG设备本身的满载耗损和光伏发电系统路线、降压变压器等设备的有功耗损可视作数值，在晚间关机时SVG的耗能**过逆变器。

次之因为SVG由好几个IG功率模块串连而成，设备热值大，且IG功率模块对附近空气相对湿度、溫度、烟尘、腐蚀等规定非常高，需配备相对应的功率大的制冷去湿设备（工业空调或水冷散热），因而针对耗能的合理性层面逆变器存有一定的优点。

4. 设备安裝比照

SVG动态性无功补偿设备安裝占地总面积大且必须在开关站内留出电源开关出线柜，提升了相对的基本建设运营成本和维护成本费。比照机SVG设备，逆变器有安裝便捷、占地总面积小，设备故障率低且有利于运维管理的优点。

5. 成本费比照

SVG无功补偿设备一般为1.1倍长期性运转的**负荷能力，1.1倍过载能力对光伏发电系统直流电侧、变压设备、电缆线等成本费节约优点小。比照逆变器（HT225kW）有1.6倍以上**配能力，针对逆变器设备采购成本、交直流电源电缆线成本费节约优点显著。

结论

现阶段已经有路面光伏电站与逆变器生产厂家开展相对应的逆变器替代SVG试验，且实验結果达到电网对无功补偿的考评规定。实验里将本来配备的 SVG 设备撤出电网，所有的无功功率命令由太阳能发电逆变器实行。检测数据显示逆变器针对无功功率操纵能力、无功功率精度及其电网工作电压精度等层面，都合乎国家标准规定。

因此并网逆变器无功补偿能力跟 SVG 集中化无功补偿设备相较为具备一定的优势，根据采用并网逆变器对 SVG 集中化无功补偿设备取代，就能降低针对 SVG 设备购置的投入开支，与此同时节省设备运维管理成本费，及其降低太阳能发电升压站内占地总面积。因而逆变器替代SVG动态性无功补偿设备有十分明显的优点。

词条
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