漫說光伏逆變器三：如何解決工商業(yè)屋頂光伏發(fā)電功率因數(shù)低的問題
前言功率因數(shù)考核與力調(diào)電費是保障電網(wǎng)安全高效運行的有效手段，是鼓勵用戶自主調(diào)整功率因數(shù)的制度保障。光伏發(fā)電的試點與推廣是國家能源戰(zhàn)...
前言
功率因數(shù)考核與力調(diào)電費是保障電網(wǎng)安全高效運行的有效手段，是鼓勵用戶自主調(diào)整功率因數(shù)的制度保障。光伏發(fā)電的試點與推廣是國家能源戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)，也是國網(wǎng)發(fā)展的必由之路，因光伏接入造成未預(yù)計的力調(diào)罰款，不僅會阻礙光伏發(fā)電的推廣，同時也使用戶對供電企業(yè)的信任度有所下降。
功率因數(shù)高低的實際意義
提高功率因數(shù)不僅是應(yīng)對國網(wǎng)的考核，對企業(yè)也有很大的好處，第一可節(jié)約電能，降低生產(chǎn)成本，減少企業(yè)的電費開支。例如：當cosØ=0.5時的損耗是cosØ=1時的4倍。第二可減少線路的功率損失，提高電網(wǎng)輸電效率。
為什么加了光伏后，工廠的功率因數(shù)變低了？
如果工廠直接用電的時候，負載直接從電網(wǎng)抽取能量，如下圖：
接入光伏系統(tǒng)后，一般逆變器的設(shè)置功率因數(shù)為1，沒有任何無功。光伏能量不夠的情況下，負載同時吸收太陽能光伏和電網(wǎng)的能量。
如果本地負載不變的情況下，隨著光伏發(fā)電的增加，智能電表上顯示的功率因數(shù)值會下降，變低。
解決辦法1：本地有自動補償裝置
根據(jù)水利電力部、國家物價局《功率因數(shù)調(diào)整電費辦法》(水電財字215號文件)規(guī)定，容量在100kV˙A及以上的電力用戶均須進行功率因數(shù)考核，未達到考核標準將加收功率因數(shù)調(diào)節(jié)費(即力調(diào)電費)，超過考核標準的按超過比例進行獎勵。用戶功率因數(shù)考核標準為0.85或0.90，若功率因數(shù)遠低于標準，不僅會造成電網(wǎng)運行負擔，同時力調(diào)罰款數(shù)量也會十分巨大。由于用戶負荷與負荷性質(zhì)于每日的不同時段不一定一致，用戶一般會加裝帶有自動投切功能的無功補償(多為電容性設(shè)備)裝置，自動調(diào)整補償力度。
電容補償柜不斷計算，并且投切電容數(shù)量，保證輸出功率因數(shù)接近于1。
解決方法2：利用逆變器的PF調(diào)節(jié)功能形成閉環(huán)調(diào)節(jié)
利用逆變器的功率無功控制功能，加裝智能控制器。智能控制器不斷采集智能電表上的功率因數(shù)值，不斷計算整個系統(tǒng)需要配置的無功，然后通過RS485將指令發(fā)送到每個逆變器。該方法的好處是不需要電容補償柜，成本低，但是當光伏功率高時，有可能發(fā)生無功引起的限載（機器視載功率一定），達不到最高的有功輸出，影響客戶收益。
總結(jié)：
通過舉例了兩種常見的解決方案，整體闡述了功率因數(shù)同負載下，為什么加裝光伏發(fā)電系統(tǒng)后，功率因數(shù)變低的問題。綜合來看，本地有自動補償裝置方法在不影響光伏發(fā)電的同時，保證了電網(wǎng)的功率因數(shù)，效果好，比較常用。利用逆變器的PF調(diào)節(jié)功能形成閉環(huán)調(diào)節(jié)的方法會影響太陽能發(fā)電的最大功率，并且一般逆變器的無功能力有限，所以一般該方法不常用。
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