摘要：本文結(jié)合實(shí)際，對(duì)光伏電站的無功補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行研究。首先闡述光伏電站的電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)容，其次對(duì)并網(wǎng)光伏電站的無功需求與技術(shù)進(jìn)行研究。希望論述后，可以給相關(guān)工作人員提供參考。關(guān)鍵詞：光伏電站；無功補(bǔ)償；技術(shù)要點(diǎn)光伏電站的電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)，重要包含光伏陣列、匯流箱、逆變器、變壓器等部分這些對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生直接的影響,光伏陣列中，發(fā)電電源并列設(shè)置多個(gè)光伏組串，利用匯流箱串聯(lián)使用。匯流箱中有多個(gè)光伏電流匯集到逆變器內(nèi)，然后把電壓調(diào)和智能到270V或315V的交流線，然后利用升壓變壓器直接轉(zhuǎn)換為35kV后，并入到相應(yīng)的電網(wǎng)內(nèi)。光伏電站內(nèi)一般都會(huì)布置升壓變壓器，把35kV直接提升到llOkV,并且和電網(wǎng)進(jìn)行連接。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的要求，選擇合適的升壓變壓器，容量以及數(shù)量都符合電網(wǎng)運(yùn)行的要求，因?yàn)樘柟庹諒?qiáng)度并不是固定的，一般都是隨機(jī)變化的，為了保證太陽能可以充分的利用，一般都會(huì)在光伏逆變器會(huì)利用單位功率因素會(huì)的最大功率點(diǎn)跟蹤管控。同時(shí)，要想使得入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和并網(wǎng)功能符合要求，光伏逆變器選擇多種方式，選擇合適的控制方法。并網(wǎng)光伏電站的無功需求并網(wǎng)光伏電站的無功需求主要是因?yàn)樯龎鹤儔浩?、輸電線路、光伏逆變器等設(shè)備所形成的，其中在白天發(fā)電的情況下，變壓器的無功損耗方面占據(jù)主要的部分，而夜晚停止發(fā)電的失衡，其充電功率占比較大。光伏逆變器的無功功率按照目前我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，光伏并網(wǎng)逆變器輸出功率通常為10%-100%之間，光伏并網(wǎng)逆變器在運(yùn)行中，根據(jù)運(yùn)行的需要進(jìn)行因數(shù)的調(diào)節(jié)，這就說明在光伏逆變器可以根據(jù)需要調(diào)整無功功率，達(dá)到額定功率30%的無功支持要求。典型的1MW光伏升壓變壓器給網(wǎng)絡(luò)提供0.3Mvar左右的無功功率。在具體的應(yīng)用中，光伏逆變器會(huì)選擇使用單一功率因數(shù)調(diào)整方式。因此，無功功率補(bǔ)償方式的應(yīng)用,因?yàn)槟孀兤鞲鶕?jù)需要應(yīng)用無功功率方式控制。2.2變壓器的無功損耗光伏電站的變壓器在運(yùn)行中，主要包含兩種：第一種和光伏逆變器連接的雙裂升壓變壓器，電壓為35KV；第二種為光伏電站并網(wǎng)之前應(yīng)用的升壓柱變壓器，電壓等級(jí)和電網(wǎng)是完全相同的，為llOkV。變壓器消耗的無功功率QT包括空載無功損耗QO.T和負(fù)載無功損耗QP.T：Q1—&T T ⑴變壓器空載無功損耗即為變壓器固定損耗參數(shù)，按照下式計(jì)算：O—An%g ⑵%1001NT變壓器的負(fù)載無功損耗與變壓器運(yùn)行情況存在直接關(guān)系，根據(jù)下式計(jì)算：式中，ud%為變壓器短路電壓百分比，10%為變壓器空載電流百分比，SN.T為變壓器額定容量，ST為變壓器的實(shí)際負(fù)荷，PPV為通過變壓器傳輸?shù)墓夥β?。額定容量之下的損耗根據(jù)下式計(jì)算：汕+咖環(huán)"W0陥 ⑷變壓器無功損耗需要進(jìn)行光伏功率編導(dǎo)與設(shè)計(jì)，根據(jù)下式確定:從上述計(jì)算公式可以發(fā)現(xiàn)光伏功率發(fā)生變化的情況下，容易導(dǎo)致無損功率變化，即使其光伏功率發(fā)生1倍變化，也會(huì)導(dǎo)致無功損耗達(dá)到2倍。因?yàn)樘柟庹沼泻艽蟮淖兓?，夜晚的光照為零，變壓器?huì)處于空載運(yùn)行的情況，所以光伏電站無功損耗在全天內(nèi)發(fā)生很大變化。2.3線路的無功功率光伏電站內(nèi)，線路有升壓與主編之間線路和主變到并網(wǎng)內(nèi)設(shè)置架空線路，線路無功損耗為分布電抗形成損耗與線路電容所形成的容性和功率綜合。按照下式計(jì)算：0TF彳汩約Xjcs)雖然在夜晚沒有任何光照，且光伏電站輸出功率為零，所以在夜晚的運(yùn)行中,無功功率就是容性充電功率。光伏電站無功功率的變化特性因?yàn)楣庹諘円拱l(fā)生周期性變化，白天處于隨機(jī)變化的狀態(tài)，光伏電站無功功率的變化也會(huì)隨著上述變化而變化。假設(shè)該系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有一臺(tái)100MVA/110kV主升壓變壓器，并且安裝有80臺(tái)35kV光伏升壓變壓器，其選擇使用1600kVA/35kV雙分裂變壓器，在每一個(gè)變壓器的低壓一側(cè)都會(huì)設(shè)置兩臺(tái)625kW逆變器，以工作的情況進(jìn)行單位功率因素確定，每一個(gè)光伏升壓變壓器匯集到電纜上的距離為0.5km。具體參數(shù)可見表1、表2。表1盤怪懵載裁變圧弱塑號(hào)(MVA)空戟損疑<kW)知.席扭耗rlw)空SJ電海陽(%)I.61$0.66HOkV主變10058.2如」0.IJIQ24^2蜒蹈參費(fèi)■UH1電抗電軸＜S/km)充電功率CMvar/Xmiaskv電渥0.210.07￡5x1(/D.DG74光伏電站的功率變化

大無功要保證光伏功率變化控制在15%左右。光伏電站夜晚容易給電網(wǎng)內(nèi)注入容性功率，造成線路內(nèi)電壓升高，所以要設(shè)置相應(yīng)的感性無功補(bǔ)償；日間光照強(qiáng)度較高，光伏電站可以從網(wǎng)站內(nèi)吸收比較多的感性無功功率，導(dǎo)致線路損耗嚴(yán)重，所以在系統(tǒng)內(nèi)必須布置容性無功功率。5并網(wǎng)光伏電站的無功補(bǔ)償技術(shù)方案經(jīng)過上述分析，光伏電站無功功率會(huì)因?yàn)槿斓淖兓闆r而變化，且有容性無功功率補(bǔ)償與感性無功功率補(bǔ)償同時(shí)存在的情況。因?yàn)镾TATCOM具備感性和容性雙向無功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢(shì)，且反應(yīng)的速度很快，所以就會(huì)形成光伏電站無功補(bǔ)償為最佳選擇。此外，因?yàn)楣夥娬疽雇砣菪詿o功較之白天發(fā)電會(huì)產(chǎn)生比較小的感性無功，所以如果單純的應(yīng)用STATCOM補(bǔ)償，需要的容量較高，且感性無功輸出利用率較低，無法滿足運(yùn)行要求。根據(jù)目前的無功變化的要求，將STATCOM安裝到線路上。方案1——光伏逆變器參與無功補(bǔ)償光伏逆變器的優(yōu)勢(shì)較為明顯，其主要作用是輸出感性或者容性無功功率能力因?yàn)楣夥孀兤髅咳盏牟煌瑫r(shí)段發(fā)生不同運(yùn)行的情況，所以在光伏逆變器智能在白天運(yùn)行中補(bǔ)償升壓變壓器感性無功，所以逆變器會(huì)出現(xiàn)容性無功，并且落實(shí)就地補(bǔ)償?shù)姆绞?。如果選擇應(yīng)用雙分裂變壓器的形式，每一個(gè)光伏逆變器所產(chǎn)生的容性無功只是原有設(shè)定的1/2。如果安裝的光伏逆變器功率是一致的，則其輸出無功按照下式計(jì)算：根據(jù)需要選擇應(yīng)用就地補(bǔ)償方法，保證無功損耗有效的控制，確保STATCOM感性無功輸出小于光伏電站夜晚容性充電功率，所以根據(jù)下式計(jì)算：方案2——光伏逆變器不參與無功補(bǔ)償光伏逆變器不會(huì)參與到無功補(bǔ)償中，通過單因素參數(shù)控制，通過STATCOM與FC共同補(bǔ)償諧波。通過分析確定，白天額定輸出中，感性無功功率比較大，而夜晚發(fā)生的最大容性無功之后白天的1/2，所以應(yīng)用到STATCOM與FC容量只有白天的一半，即5結(jié)論（1）在白天陽光直射的情況下，光伏電站無功是在升壓變壓器運(yùn)行中所形成的無功損耗，且無功功率會(huì)伴隨著晝夜變化而變化，同時(shí)云彩的存在也會(huì)導(dǎo)致無功功率發(fā)生變化。（2）在夜晚時(shí)，線路內(nèi)的容性充電功率為系統(tǒng)內(nèi)主要存在的無功功率源頭。（3）光伏電站宜設(shè)置STATCOM+FC或STATCOM+TSC的組合形式補(bǔ)償系統(tǒng)，并且利用STATCOM容量可以達(dá)到白天額定有功輸出的標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)囊螅矔?huì)符合夜晚的無功補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。（4）FC的容量應(yīng)不大于STATCOM的容量。參考文獻(xiàn)：陳波?集中式光伏電站動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)难芯颗c應(yīng)用[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2019,11（9）:147.張中彬.光伏電站的無功補(bǔ)償技術(shù)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),201&（13）:5021，2741.doi:1