二十以内的因数有哪些
众所周知,光伏发电产生的是直流电,其本身不存在无功功率或功率因数的问题。但当这些电流通过逆变器转换为交流电并入电网时,便会出现一系列与电网匹配的问题,其中无功功率问题就是主要问题之一。
实际上,由于光伏电站的接入方式不同,表现出的无功问题也存在明显差异。光伏发电系统主要分为两大类:高压电网侧接入的大型光伏电站和用户侧接入的分布式光伏电站。这两类电站因接入方式和电网内负荷情况不同,其无功功率问题及无功补偿需求也各有特点,因此应结合实际状况采取相应的措施。
对于高压电网侧接入的大型光伏电站,通常采用专线设计,直接将电力接入上一级变电站的变压器。这类电站的无功问题相对较小且较为简单。在白天光伏电站发电时,由于上一级升压变压器的电感是网内无功功率的主要因素,且由于白天发电量较大,变压器几乎满负荷运行,无功功率比例相对较小,大部分光伏电站都能满足电网的要求。
在夜间,当光伏电站的逆变器停止运行时,站内变压器仍连接着高压电网。站内变压器相当于一个电感性负荷,不仅会空载消耗部分有功电力,还会在电站与上级变电站之间产生无功损耗。大型光伏电站的外送电缆线路及主变压器轻载运行也会产生无功。为此,通常的做法是在高压母线上增加一组无功补偿器,用于吸收夜间线路产生的无功功率,以确保光伏电站夜间功率因数满足电网要求。
对于用户侧接入的分布式光伏电站,无功功率因数问题尤为突出,特别是在工商业光伏电站中。这类电站通常接入企业内部低压或中压电网,网内连接着众多用电设备,其中电感性负载较多。在未接入光伏发电系统前,网内的无功补偿系统可根据电网的有功供电功率和网内无功功率自动调节补偿。当网内接入光伏发电系统后,网内电源增多,光照强烈时,光伏发电系统将产生大量电力,降低电网的供电负荷。这时,如果网内负载不变,特别是感性负载较大时,原配的无功补偿系统可能会因大电网的供电负荷与用电负荷的变化而做出错误的指令和动作,导致网内无功功率比例上升,功率因数减小。
近年来,许多安装光伏的企业因用户侧电网的功率因数未达到电网公司要求而被收取高额力调电费。为了解决这一问题,除了确保电网原配无功补偿装置配置正确、运行良好外,还需特别注意光伏并网点的选择。若条件允许,应将光伏发电的接入点设置在原无功补偿设备的前端。但如果因场地原因无法在前端接入,则需在光伏电站的输出侧安装专用的无功补偿设备,以补充光伏发电系统的无功补偿能力,满足电网需求。
对于大部分工商业光伏逆变器而言,具备一定的功率因数调节能力。对于光伏发电安装容量较小且网内感性负载较少的系统,可以不用考虑无功补偿设备问题,可以通过逆变器提供部分无功补偿。当网内无功功率过大,超出逆变器的承受和调节能力时,配置适量的无功补偿设备就显得尤为重要。
从光伏系统运行的稳定性角度来看,也建议将光伏发电的并网点选择在靠近变压器的地方。离变压器越近的地方电压越稳定,远离变压器的电网末梢电压波动较大。频繁的电压、功率波动都可能导致无功补偿装置无法正常运作。
功率因数问题是许多光伏电站尤其是工商业光伏电站面临的重要问题之一。在设计阶段需充分考虑原有变压器、无功补偿装置、传输线缆、负载类型和功率等因素。对于用户侧并网的工商业光伏电站,尤其需重视接入点的位置,确保无功补偿装置能正常发挥作用,达到光伏电站高效稳定运行和最大经济效益的目标。