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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
將直流電逆變?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)有的無功補償和有源濾波的影響較?。▍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
某電池生產(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；
TDK相關(guān)產(chǎn)品介紹
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