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          安科瑞電能質量監(jiān)測和治理產品在分布式光伏電站中的應用
          
    
          
    
          
        
          
	1. 概述

          

          
	隨著全球對可再生能源需求的增加，分布式光伏電站的建設和發(fā)展迅速。然而，分布式光伏電站的運行過程中面臨著一系列問題，比如導致企業(yè)關口計量點功率因數過低、諧波污染等。這些問題不僅影響光伏電站自身的運行效率，還會對企業(yè)內部電網的穩(wěn)定性和電費成本造成負面影響。為此，安科瑞公司推出了一系列電能質量治理產品，針對分布式光伏電站引起的企業(yè)關口功率因數過低、諧波污染等問題提供解決方案。

          

          
	2. 分布式光伏電站導致的主要電能質量問題

          

          
	2.1 關口功率因數過低

          

          
	企業(yè)屋頂光伏發(fā)電量較大基本能滿足企業(yè)內部負荷電能消耗量的時候，企業(yè)用電大部分電能取自光伏電站，光伏發(fā)電功率因數接近1，關口計量點只需從電網吸收少量有功電能甚至倒送電，而從電網獲取的無功需求變化不大，當內部電容補償達不到要求或者不能正確動作時，會直接造成企業(yè)關口功率因數降低而導致被考核電費造成損失。從實時功率因數計算公式（1）和功率因數考核計算公式（2）均可以看出，分布式光伏發(fā)電場景下，Q(Eq)保持不變，P(Ep)變小，功率因數也會減小。

          

          
	安科瑞電能質量監(jiān)測和治理產品在分布式光伏電站的應用

          

          
	-P為正向有功功率，即企業(yè)向電網需求有功功率；

          

          
	-Qin為正向無功功率，即企業(yè)向電網需求無功功率；

          

          
	-Qout為反向無功功率，即企業(yè)向電網輸送無功功率；

          

          
	-Ep為考核周期內有功電量，即企業(yè)向電網需求有功電量；

          

          
	-Eqin為考核周期內正向無功電量，即企業(yè)向電網需求無功電量；

          

          
	-Eqout為考核周期內反向無功電量，即企業(yè)向電網輸送無功電量；

          

          
	2.2 諧波污染

          

          
	相關標準對光伏并網逆變器的電能質量均有明確要求，比如NB/T 32004-2018 《光伏并網逆變器技術規(guī)范》明確要求光伏并網逆變器注入電網電流總諧波畸變率不超過5%，并且對相關奇偶次諧波畸變均有要求。功率因數在輸出達到額定功率20%~50%時不低于0.95，在超過額定功率50%時不低于0.98。

          

          
	安科瑞電能質量監(jiān)測和治理產品在分布式光伏電站的應用

          

          
	圖1 NB/T 32004-2018《光伏并網逆變器技術規(guī)范》對逆變器電能質量的要求

          

          
	但是在多臺逆變器并聯運行的分布式光伏微電網中，高頻紋波干擾（也是一種諧波）對微電網系統存在較大的隱患。并聯電容器組對諧波有放大作用，易發(fā)生串聯諧振或并聯諧振，使得系統電壓及電流的畸變更加嚴重；由于諧波電流疊加在電容器基波電流上，使電容器的電流**值提高，造成溫度升高，減少使用壽命，甚至損壞，這會進一步導致功率因數的降低。

          

          
	3. 安科瑞電能質量治理產品

          

          
	安科瑞電能質量監(jiān)測和治理產品在分布式光伏電站的應用

          

          
	圖2 分布式光伏電能質量治理解決方案

          

          
	3.1 有源電力濾波器(APF)

          

          
	功能：有源電力濾波器通過動態(tài)補償諧波，改善電能質量。它可以對2~51次諧波進行全補償或特定次諧波進行補償，具備完善的橋臂過流保護、直流過壓保護和裝置過溫保護功能。

          

          
	應用：在光伏電站中，有源電力濾波器可以**濾除逆變器產生的諧波，提高電能質量，保護其他設備的正常運行。

          

          
	安科瑞有源電力濾波器分為集中治理型(AnSin，柜式，一般集中治理，安裝在低壓進線處)和就地治理型(AnAPF或AnSVG-G-A，壁掛式，用于治理某個特定回路)，搭配使用治理效果更好。

          

          
	3.2 靜止無功發(fā)生器(SVG)

          

          
	功能：靜止無功發(fā)生器通過使用全控型電力電子器件（如IGBT），實時檢測電網電壓的變化，并根據需要快速產生或吸收無功功率，實現無功功率的快速補償和調節(jié)，確保功率因數穩(wěn)定。

          

          
	應用：在光伏電站中，SVG可以提供快速的無功功率補償，提高系統的功率因數，可在原有常規(guī)電容補償柜基礎上增加SVG，達到更加快速平穩(wěn)的無功補償控制。

          

          
	安科瑞SVG產品分為集中治理型(AnCOS，柜式，集中補償柜，一般安裝在低壓進線處，位于有源濾波柜之前)和就地治理型(AnSVG或AnSVG-G-A，壁掛式，用于治理某個特定回路)。

          

          
	2.3 電能質量在線監(jiān)測裝置 (APView500)

          

          
	功能：電能質量在線監(jiān)測裝置APView500實時監(jiān)測實時監(jiān)測電網電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡、電壓波動和閃變、諧波畸變、電壓暫升/暫降/短時中斷、電壓電流瞬態(tài)監(jiān)測等電能質量，記錄各類電能質量事件。

          

          
	應用：在光伏電站中，APView500可以實時監(jiān)測系統的電能質量，幫助管理人員及時發(fā)現并處理電能質量問題，確保系統的穩(wěn)定運行，一般安裝于并網點或需要監(jiān)測的回路。

          

          
	安科瑞電能質量監(jiān)測和治理產品在分布式光伏電站的應用

          

          
	4. 結論

          

          
	安科瑞電能質量治理產品在光伏電站的應用中，通過動態(tài)補償諧波、提供無功功率補償和實時監(jiān)測電能質量，**解決了光伏電站面臨的功率因數過低和諧波污染問題。這些解決方案不僅幫助企業(yè)避免因為功率因數過低而導致的力調電費考核，還可以提高了光伏電站的運行效率和企業(yè)微電網的穩(wěn)定性，使企業(yè)更好的使用可再生能源。