光伏并网柜在运行中,会出现电网侧电压、频率等方面的波动对本站造成冲击、负荷过高等现象,不仅会对电网设备造成损坏还会威胁到维护人员的生命安全。谐波问题是光伏发电的主要问题,光伏发电使用交、直流逆变器,由于逆变器是通过半导体功率开关的开通和关断作用,把直流电转变交流电,在此环节会产生谐波问题。另外由于光伏项目的不确定性,造成输出功率的随机波动,导致电网频率偏差、电压波动与闪变等。
针对上述情况,本解决方案利用防孤岛保护装置采集并网电压、频率及电网进线电流等信号,当发生孤岛现象时,快速切除并网点,使本站与电网侧快速脱离。同时配置电能质量在线监测装置,对电压谐波、电压波动与闪变、频率偏差、电压不平衡度、电压暂降/暂升/短时中断等进行实时监测。通过这两种设备在光伏并网柜中的使用,为电网的可靠运行提供保障。本解决方案设备配置方案如表一。
目前随着分布式光伏发电的收益性越来越高,中小型分布式光伏发电在部分企业中迅速发展,一般都是自发自用、余电上网的模式,以低压AC 380V接入企业内部电网,光伏所产生的电量大部分被企业自身消耗,取得了良好的经济效益,但在光伏接入企业配电网后,功率因数异常的问题也频繁发生。
光伏并网点位于进线柜前端 光伏并网点位于负载后端
2、功率因数异常问题分析
负载所需有功P为100kW,无功为50kvar,当前功率因数为0.89。当光伏关闭时,电容由于是阶梯式补偿,只能提供30kvar左右的无功,不能恰好补偿,电网提供100kW有功和20kvar无功,此时功率因数提高到0.98,补偿效果较好;当光伏开启时,80kW的有功由光伏提供,电容任提供30kvar无功,此时,电网提供20kW的有功和20kvar的无功,功率因数反而下降至0.7。该现场可以提高无功补偿的精度,选用小容量的电容器精细补偿或SVG静止无功发生器,可以解决该问题。
3、无功补偿装置
3.1 ANSVC无功补偿装置
ANSVC无功补偿装置适用于频率50Hz电压0.4KV的系统中,ANSVC低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中,能根据电网中负载功率因数的变化控制电力电容器投切进行补偿。其原理为:ANSVC低压无功功率补偿装置通过CT采集电流、电压信号,由无功补偿控制器计算,计算出投切电容器的方案,通过投切开关控制各组电力电容器投切。
3.2 ANSVG 静止无功发生器装置
具备无功功率线性补偿、三相电流平衡治理和稳定电压的功能,同时可滤除5、7、11、13次以内的谐波;具备自动检测运行、测量监视和定值设定功能;具备智能散热和无极调速的功能;具备动态扩容功能,支持插拔,方便更换;具备过压切除、过压闭锁、欠压切除、超温告警等保护功能。
结语
分布式光伏电站接入用户配电网后引起功率因数异常的原因很多,需要考虑技术、经济等多方面因素进行综合分析,尝试找到好的无功补偿解决方案。建议光伏电站的装机容量尽量不要超过接入厂区专变容量的80%,且尽量将接入点移至进线柜互感器之前,这样可以避免光伏电站接入后引起电容组频繁投切的问题。
光伏并网柜解决方案
光伏并网柜解决方案
系统结构
系统功能
设备选型
C、大容量分布式光伏电站
太阳能光伏发电管理系统
光伏电站位置显示
光伏电站数量,峰值发电功率,实时发电功率显示
统计所有光伏电站日、月、年发电量
计算标准煤节约量以及二氧化碳减排量
柱状图展示每月发电量
2、电站状态
展示光伏电站发电功率,峰值功率等基本参数
统计当前光伏电站日、月、年发电量
摄像头实时监测
接入辐照度、环境温湿度、风速等环境参数
显示当前光伏电站逆变器接入数量及其基本参数
3、逆变器状态
逆变器基本参数显示
日、月、年发电量显示
通过曲线图显示逆变器功率、环境辐照度曲线
直流侧电压电流查询
交流电压、电流、有功功率、频率、功率因数查询
4、电站发电统计
统计列表中所有光伏电站日、月、年发电量,支持柱状图和曲线图切换展示以及报表导出功能。
5、逆变器发电统计
统计当前光伏电站中所有逆变器的日、月、年发电量,支持柱状图和曲线图切换展示以及报表导出功能。
6、逆变器曲线分析
展示逆变器直流侧电压、电流曲线,交流侧功率曲线以及环境辐照度曲线、温度曲线。便于用户进行整体分析。
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