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干貨丨加裝分布式光伏自發(fā)電設備,這些要點請注意

06/13 16:53
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近幾年,現(xiàn)場經(jīng)常可以看到有客戶在原有配電系統(tǒng)上,加裝分布式光伏自發(fā)電設備。分布式光伏發(fā)電是采用光伏組件,將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的分布式發(fā)電系統(tǒng)。這些分布式光伏發(fā)電設備大多是在用戶自己場地附近建設,以用戶側(cè)自發(fā)自用、余電上網(wǎng),并配合原有的配電系統(tǒng),多以平衡調(diào)節(jié),節(jié)省電費為主要目的。基于此背景,本文將淺談東電化愛普科斯電能質(zhì)量解決方案關(guān)鍵元器件在加裝分布式光伏發(fā)電站的配電系統(tǒng)中的應用。

分布式光伏發(fā)電的特點

直流電逆變?yōu)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1534490.html">交流電,輸出功率因數(shù)基本上調(diào)節(jié)到1,幾乎沒有無功功率輸出;

因為光伏電站的輸出部分在設計上,基本都考慮了交流濾波回路,所以輸出側(cè)的低次諧波電流(例如3次、5次和7次)含量很少,但有少部分高次諧波

從設計容量來看,光伏電站裝機設計容量一般不會超過并網(wǎng)的變壓器容量;

國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)很多是處于一直投入的狀態(tài);

接入方式

用戶側(cè)新增的分布式光伏發(fā)電設備的并網(wǎng)接入點通常有兩種:

01并網(wǎng)點在變壓器出線端

圖1

這種接入方式對現(xiàn)有的無功補償有源濾波的影響較?。▍⒖紙D1)。改造前后,無功補償柜和有源濾波柜的取樣點沒有變化。但涉及到現(xiàn)場很多結(jié)構(gòu)安裝,所以改造比較復雜和費時。對于改造項目,現(xiàn)場很少看到這種方式;

02并網(wǎng)點在系統(tǒng)母線末端

圖2

因為光伏電站的接入點在系統(tǒng)母線末端,所以改造相對比較容易,現(xiàn)場也比較常見(參考圖2)。但對于無功補償控制器來說,涉及到有功功率流向的問題,所以要求控制器具有四象限運行的功能,否則補償系統(tǒng)無法正常運行。

對于系統(tǒng)原來的有源濾波器來說,也涉及到系統(tǒng)電流流向的問題,同樣要求有源濾波器可以滿足四象限運行。

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四象限運行控制器,BR6000-R12/S485運行實例分析

電池生產(chǎn)廠

項目信息:現(xiàn)場三個配電房(1#,2#和3#),共計4臺變壓器,每條配電線路均后加裝分布式光伏自發(fā)電設備。光伏設備24小時不間斷并入電網(wǎng)中;

以3#配電房T1變壓器為例,見圖12,

現(xiàn)場一次系統(tǒng)圖和系統(tǒng)運行情況(見圖15)

注意:單臺變壓器T1運行,配電柜為面對面布置,中間聯(lián)絡柜為合閘狀態(tài);

變壓器容量:2000KVA ?Dyn-11 ?6.12%? 10KVA/0.4KV

圖12

參考進線柜多功能表的參數(shù),可以看出,目前系統(tǒng)處于光伏倒送,余電上網(wǎng)的工作模式。進線側(cè)系統(tǒng)有功功率P<0,無功功率Q>0,系統(tǒng)處于第二象限,功率因數(shù)為0.992IND。

圖13:進線柜多功能表

無功補償柜共計2面,控制器采用BR6000-R12/S485

總補償容量 700Kvar = 25Kvar×4步+100Kvar×4步+50Kvar×4步,

補償容量225Kvar=25Kvar+100Kvar×2 (測試期間投入回路1# ,7#和8#)

圖14:無功補充控制器

(備注:由于不是同一個時刻的數(shù)據(jù),所以進線柜多功能表和無功補償控制器兩塊儀表顯示系統(tǒng)數(shù)值略有偏差;)

圖15

總結(jié)

在新增光伏發(fā)電設備的低壓配電系統(tǒng)中,無功補償控制器需要具備四象限運行功能;

東電化愛普科斯的四象限無功補償控制器BR6000及BR7000系列產(chǎn)品,完全可以應用在配置光伏發(fā)電設備的配電系統(tǒng)中;

盡管沒有無功功率輸出,但是由于光伏發(fā)電設備對于系統(tǒng)有功功率的影響,從而可能造成系統(tǒng)功率因數(shù)短時間內(nèi)的頻繁異常波動,為達到目標功率因數(shù)而需要的可能是小容量的無功功率并且快速頻繁變化,建議存在這樣情況的系統(tǒng)可以考慮采用靜止無功發(fā)生器SVG,對系統(tǒng)進行實時、平滑、快速的無功補償,例如東電化愛普科斯的PQvar S 系列靜止無功發(fā)生器;

由于光伏發(fā)電設備的加入,改變了系統(tǒng)的基本波電流,可能造成系統(tǒng)總諧波電流畸變率THD-I的上升,但是實際諧波電流值本身不會因光伏的加入而發(fā)生變化;

由于涉及到電流的流向問題,對于有源濾波器同樣要求可以滿足四象限運行,例如考慮采用東電化愛普科斯的PQsine S 系列有源濾波器;

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