前言

又到了一年一度的農(nóng)歷新年，所有的光伏從業(yè)者和業(yè)主也迎來了難得假期。小固在此祝大家新年快樂，闔家幸福。

然而，小固友情提醒，假日期間，您有三大重要問題需要關(guān)注：

1）春節(jié)期間，由于生產(chǎn)設(shè)備用電需求降低，會導(dǎo)致更多的光伏發(fā)電送入電網(wǎng)，您的系統(tǒng)收益會有更大部分來自于“余電上網(wǎng)”；

2）由于用電需求降低，這可能帶來工商業(yè)廠房屋頂電站的功率因數(shù)不滿足電網(wǎng)要求，最終被罰款，造成很大損失；

3）請?zhí)崆白龊霉夥到y(tǒng)巡檢工作，并檢查通訊功能是否良好，保證隨時遠(yuǎn)程觀測系統(tǒng)運行狀況。電站安全發(fā)電，您也享受一個完美假期。

本文以春節(jié)期間電站運維的角度，從最典型問題：功率因數(shù)入手，并結(jié)合實際案例分析，給您詳細(xì)建議和實際問題的處理辦法。

什么是功率因數(shù)？

在交流電力系統(tǒng)中，有三種常用的功率表征量：有功功率P、無功功率Q和視在功率S，他們之間的三角關(guān)系如下圖：

功率因數(shù)是cosφ=P/S=P/(P2+Q2)^1/2

有功功率可以看做交流電路中阻性負(fù)載消耗的功率，而無功功率主要由電路中感性負(fù)載決定。

總體來看，功率因數(shù)下降的原因主要是：

?? 原有補償設(shè)備實際可用補償容量不足；

?? 補償設(shè)備檢測點選擇不正確；

?? 無功補償設(shè)備的控制器損壞

?? 電網(wǎng)中負(fù)載帶來的諧波較大，補償電容器無法正常投切；

而補償設(shè)備實際可用容量不足和檢測點位置選擇不正確，是問題的主要原因。

實際項目案例分析

項目現(xiàn)場電網(wǎng)、負(fù)載、無功補償設(shè)備和光伏系統(tǒng)接線示意如下：

l? 項目現(xiàn)場檢查：

1.??? 檢查無功補償裝置，發(fā)現(xiàn)由于使用時間過長，有一些交流接觸器損壞，同時補償電容的容量也有所衰減；

2.??? 在配電網(wǎng)中所有設(shè)備工作時，電表顯示的有功功率會隨著光伏系統(tǒng)功率增大而減小，從而功率因數(shù)減小；

3.??? 暫時關(guān)閉“其他感性負(fù)載”，電表顯示有功功率和無功功率同時降低，計算得出的功率因數(shù)較小；

4.??? 暫時關(guān)閉光伏系統(tǒng)，電表顯示的有功功率增加，無功功率變化較小，計算得到的功率因數(shù)在0.91附近波動，也會有低于0.9的情況；

l? 項目功率因素下降的原因分析：

1.??? 配電網(wǎng)中，無功補償裝置可用容量較小；

2.??? 沒有安裝光伏系統(tǒng)之前，配電網(wǎng)的功率因數(shù)在臨界狀態(tài)，“其他感性負(fù)載”和“照明等阻性負(fù)載”決定了配電網(wǎng)功率因數(shù)；當(dāng)安裝光伏系統(tǒng)后，由于光伏系統(tǒng)的功率因數(shù)接近1，即輸出功率基本為有功功率，照明等阻性負(fù)載直接從光伏系統(tǒng)取得功率，而“其他感性負(fù)載”的無功功率還是來自電網(wǎng)，因此導(dǎo)致配電網(wǎng)功率因數(shù)降低；

3.??? 無功補償裝置的檢測點選擇錯誤，現(xiàn)場的無功補償裝置只能補償“空壓機等感性負(fù)載”，而不能補償配電網(wǎng)中的“其他感性負(fù)載”，導(dǎo)致并網(wǎng)點的功率因數(shù)降低。

l? 項目整改措施

1.??? 將無功補償裝置的檢測點后移至變壓器的出線側(cè)，即如下圖：

2.??? 評估配電網(wǎng)中感性負(fù)載、阻性負(fù)載和光伏系統(tǒng)之間關(guān)系，按照功率因數(shù)三角形得出需要補增的無功補償容量；

施工完成后，觀察一個月，項目功率因數(shù)正常。

項目前期設(shè)計建議和

功率因素下降處理方法

l? 項目前期設(shè)計建議：

1.自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的分布式光伏系統(tǒng)的容量盡量不要超過上級變壓器容量的30%-40%；

2.補償裝置的檢測點要放在配電網(wǎng)檢測那一級；

3.分布式商業(yè)電站在項目設(shè)計之初就要考慮到原有變壓器、無功補償裝置、傳輸線纜、負(fù)載類型和功率以及光伏系統(tǒng)的兼容問題；

4.光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)點最好選擇功率穩(wěn)定的并網(wǎng)點，頻繁的功率波動，可能會出現(xiàn)無功補償裝置無法正常投切的事件；

l? 功率因素下降的處理辦法：

1.暫時將逆變器的輸出功率因數(shù)調(diào)低（不要低于0.9），讓光伏系統(tǒng)暫時輸出一定的無功功率；

2.檢查無功補償裝置檢測點的位置；

3.檢查無功補償裝置實際可用容量能不能滿足功率因數(shù)的要求，不滿足的情況下，可以增加或者更換補償柜。

六．結(jié)語

功率因數(shù)是工商業(yè)分布式光伏項目需要特別關(guān)注的問題，但事實上它并沒有想象中的那么負(fù)責(zé)，了解并掌握上文所述的內(nèi)容，將會對您運維電站有所幫助。在節(jié)假日之前，建議可以觀察半天整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，確保功率因素在正常的范圍內(nèi)，光伏系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)電。希望文章對您有用，更希望我們都開開心心過個好年！