加装光伏对变电所产生的影响

加装光伏发电系统对变电所的影响涉及电网运行、电能质量、设备保护等多个方面。

 对变电所的主要影响

1. 潮流方向与功率平衡

反向潮流
光伏发电出力超过本地负荷时,电能可能通过配电线路反向流入变电所母线,导致:

变压器负载率降低:传统变电所设计为单向供电,反向潮流可能使变压器轻载甚至空载运行(效率下降)。

保护误动作风险:原有过流保护可能因方向改变而失效,需配置方向性保护(如方向过流保护)。

功率波动
光伏出力受天气影响(如云层遮挡),导致变电所低压侧功率频繁波动,需增强电网调频调压能力。

2. 电压偏差与调节

电压抬升
光伏馈入功率可能引起配电网电压升高(尤其在轻载时段),超出国标允许的±7%范围。

3. 谐波与电能质量

逆变器谐波注入
光伏逆变器开关器件产生谐波(以3、5、7次为主),可能导致:

变压器损耗增加(谐波铜损)、电容器组过载(谐振风险)。

继电保护装置误判(如零序电流谐波干扰)。

标准限值:≤5%。

4. 短路电流水平变化

短路电流贡献
光伏系统在电网故障时可能提供短路电流,影响变电所原有短路容量设计。

5. 保护配合与孤岛效应

保护灵敏度下降
光伏并网可能掩盖配电网故障特征(如单相接地故障电流减小),导致保护拒动。

反孤岛保护失效
若光伏系统未及时检测电网停电,可能形成“孤岛供电”,威胁维修人员安全。

针对4mw光伏系统拉低功率因数的问题的详细方案

无功补偿方案

供电局会按照比例提供有功和无功功率,电业局计费的是有功部分,所以要求功率因数要在0.9以上,如果过低会影响线路的利用率,就会产生力调电费也就是罚款,光伏采集直流电逆变成正弦交流电,直流属于阻性负载功率因数为1,所以光伏发电的功率因数接近1一般都能达到0.99。

  1. 由于光伏发电只输出有功,无功的部分主要由电网提供,功率因数是个比值,现有的的无功补偿器数量属于临界值,无功容量差值较大,所以光伏全功率输出时候,电网计量功率因数就会降低,并且自发自用导致变压器空载进一步消耗无功功率。

  2. 无功补偿采集点在低压侧,电业局计量点在高压侧(下图主变进线侧),这就会导致低压可以补偿到9以上而高压只有0.5。

  3. 光伏的接入会存在‘自发自用’‘余电上网’‘电网供电’几种状态,这时候会改变系统的潮流,如果是临界状态系统会在4象限来回切换。

方案一.光伏输出最高时候 有功719.29kw 无功1921.47kvar功率因数 只有 0.351

如果无功补偿容量增加1700kvar 功率因数为0.956 可以达到要求并且智能无功补偿器可以轮换工作 延长使用寿命,这个算法前提是联合变现有的无功补偿器不变(现有容量在1000kvar左右) 换掉损坏的补偿器 增加智能无功补偿器的数量

方案一(1).更改无功补偿采集点高压改到低压侧.

方案一(2).无功补偿控制器改成四象限

方案二.全部更换svg无功补偿器总容量大约2700kvar,

SVG静态无功补偿的优点

  1. 提高电网稳定性是运行的关键指标之一,能够有效地降低线路的无功损耗,抬高线路的有功导纳,因此能够有效地提升电网稳定性。

 

  1. 保障电网品质频率等重要参量,可以有效地下降电压波动、电压偏差等现象,保障品质。

 

  1. 减少线路损耗是一项重要问题,在输送的过程中,线路会发生各种消耗,其中无功消耗是一种重要的花费,而无功补偿SVG能有效地下降无功损耗,从而降低线路消磨。

 

  1. 提高电力利用效率是评估性能的重要指标之一,无功补偿SVG的引入,能提升线路的有功功率因数,因此得以提高利用效率。

 

  1. 提高输电距离电输送距离的加长是挑战电力体系的一个重要问题,无功补偿SVG的引入,可以有效地改变线路的阻抗,从而升高电输送距离。

 

  1. 减少设备成本传统的无功补偿装置采用的是电抗器类型的设备,这种设备成本较高,而它的成本较低,得以有效地减低设备成本。

四象限表示含义

功率在四象限中表示含义:

1) 正向有功功率:即输入有功功率,是电网向用户送电,是用户用电功率;

2) 反向有功功率:即输出有功功率,是用户向电网送电,是用户发电功率;

3) 正向无功功率:即输入无功功率,是电网向用户送无功,是用户用无功功率;

4) 反向无功功率:即输出无功功率,是用户向电网送无功,是用户发无功功率;

 

无功在四象限中的表示含义:

1) Ⅰ象限无功:输入有功功率,输入无功功率,用户为感性(电流滞后电压)负载;

2) Ⅱ象限无功:输出有功功率,输入无功功率,用户负荷相当于一台欠励磁发电机;

3) Ⅲ象限无功:输出有功功率,输出无功功率,用户负荷相当于一台过励磁发电机;

4) Ⅳ象限无功:输入有功功率,输出无功功率,用户为容性(电流超前电压)负载;

容性无功、感性无功的表示含义:

1) Ⅰ象限:消耗有功功率,消耗感性无功功率。

2) Ⅱ象限:输出有功功率,输出容性无功功率。

3) Ⅲ象限:输出有功功率,输出感性无功功率。

4) Ⅳ象限:消耗有功功率,消耗容性无功功率。

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