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详解光伏发电对功率因素的影响及解决方案
2022-01-06

  功率因数是衡量一个企业用电是否经济运行的重要指标,在如今光伏发电普及的情况下,多数企业在安装光伏发电后,会遇到功率因素降低的情况,那么具体原因是什么呢?功率因数的高低,直接关系到电力网中的电能损耗,供电线路的电压波动和电压损失,以及电力系统的安全和经济运行及合理利用能源。



1、什么是功率因素?


  在工业企业中,常用的电动机类设备均属于电感性负载,这些设备在工作时既要消耗有功功率,还要从电网吸收无功功率。功率因素cosφ就是反应总功率(视在功率)中有功功率的所占比,即:cosφ=P/S,(P为有功功率,S为视在功率,功率因素也简称PF),而我们所要了解的无功功率Q与前两者的关系则是S?=P?+Q?,所以功率因素越接近1,说明其消耗的无功电量越少;反之,功率因素越低,则表示消耗的无功电量越高。


  正常情况下,并网逆变器输出的无功功率。植际焦夥低辰尤氤,若厂区容性负载与感性负载占比较大,由于光伏发电仅提供有功功率,而厂区负载则同时会消耗有功功率和无功功率,光伏发电提供的有功优先被消耗,导致从电网获取的有功减少,而所有无功消耗仅来自电网,根据上面所介绍的cosφ公式计算,对于电网考核点来说功率因数必然降低,可能造成供电系统电压波动、谐波增大等现象。


2、无功补偿


  解决功率因素偏低就需要进行无功补偿,一般企业会通过加装无功补偿装置的方式来提高功率因素,如何从逆变器侧有效解决此类问题?


  逆变器设置发无功的方式有两种,一种为固定设置功率因素PF,可设范围为±0.8,固定输出无功功率;另外一种是利用跳高高游戏智慧能源管理器,可设范围也为±0.8,优点是可根据检测点有功、无功、功率因素等数据,计算厂区所需无功,对逆变器输出无功大小进行合理调整。



  在并网接入点,通过智慧能源管理器的电表或现场的第三方电表可以看到以下参数,依据供电部门的要求,用户功率因数小于0.9时会进行经济处罚。



  从表中公式可以得到:当负载所需的无功Q较大时,即使有功P很大,也无法保证PF=P/S>0.9,此时需要逆变器发出无功进行补偿,提高PF,使得PF总体上>0.9。


  我们以下面无功调度调整前后案例来理解:



3、无功补偿的意义


  01.降低变压器的负荷,减少变压器的损耗。补偿无功功率,就是提高的功率因数,这等同于提高效率。


  02.减少电网中的功率损耗和电能损失。通过无功补偿,可以减少厂区的线路损耗,直接降低电能消耗,减少用电成本。


  03.改善电能质量,提高用电设备的工作效率和降低故障率。无功补偿可以提高电能质量,使电压和频率更稳定率,滤出一定的电力谐波,从而保证用电设备工作更稳定,工作效率更高,降低电设备的故障率,等同于提高设备效益。


  04.减小变压器等设备的投入,节省投资。功率因数提高以后,厂区的负载变向降低,同样的变压器,可以给更多的设备供电,这就减少变电设备的投入,间接提高经济效益。


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