光伏發(fā)電站無功補償技術課件

光伏發(fā)電站無功補償技術主講光伏發(fā)電站無功補償技術規(guī)范范圍 本標準規(guī)定了光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)無功補償及電壓控制應遵循的一般原則、技術要求及監(jiān)測與考核要求。

本標準適用于接入10（6）kV及以上電壓等級的并網(wǎng)光伏發(fā)電站。

下列術語和定義光伏發(fā)電站photovoltaic(PV)powerstation

利用光伏電池的光生伏特效應，將太陽輻射能直接轉換成電能的發(fā)電系統(tǒng)，一般包含變壓器、逆變器和光伏方陣等。

并網(wǎng)點pointofinterconnection

＜有升壓站＞光伏發(fā)電站升壓站高壓側母線或節(jié)點。

＜無升壓站＞光伏發(fā)電站的輸出匯總點。

無功功率reactivepower

光伏發(fā)電站輸入到光伏發(fā)電站并網(wǎng)點的無功功率。

送出線路

transmissionline

從光伏發(fā)電站并網(wǎng)點至公共連接點的輸電線路。

無功補償裝置

reactivepowercompensationequipment

無功電壓控制系統(tǒng)

reactivepower/voltagecontrolsystem

具有對光伏發(fā)電站內無功電源進行調節(jié)、保護、觸發(fā)和監(jiān)測功能的系統(tǒng)。

電壓合格率

voltageeligibilityrate

實際運行電壓在允許電壓偏差范圍內累計運行時間與對應的總運行統(tǒng)計時間之比的百分值。

電壓偏差光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓偏差應符合GB/T12325和SD325的要求：1、通過10（6）kV電壓等級接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點電壓偏差為相應系統(tǒng)標稱電壓的±7%。

2、通過35kV～110kV電壓等級接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點電壓偏差為相應系統(tǒng)標稱電壓的-3%～+7%；事故后恢復電壓為系統(tǒng)標稱電壓的±10%。

3、通過220kV電壓等級接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其并網(wǎng)點電壓偏差為相應系統(tǒng)標稱電壓的0%～+10%；事故后恢復電壓為系統(tǒng)標稱電壓的-5%～+10%。

4、通過330kV及以上電壓等級接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，正常運行方式下，其并網(wǎng)點最高運行電壓不得超過系統(tǒng)標稱電壓的+110%；最低運行電壓不應影響電力系統(tǒng)同步穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、廠用電的正常使用及下一級電壓的調節(jié)。2、光伏發(fā)電站的無功調節(jié)需求不同，所配置的無功補償裝置不同，其響應時間應根據(jù)光伏發(fā)電站接入后電網(wǎng)電壓的調節(jié)需求確定。光伏發(fā)電站動態(tài)無功補償裝置的響應時間應不大于30ms，并網(wǎng)逆變器無功響應時間應不大于75ms，并聯(lián)電抗器/電容器、調壓式無功補償裝置的響應時間應不大于1s。

無功容量基本要求：1、光伏發(fā)電站的無功容量應滿足分（電壓）層和分（電）區(qū)基本平衡的原則，無功補償容量應在充分考慮優(yōu)化調壓方式及降低線損的原則下進行配置，并滿足檢修備用要求。2、光伏并網(wǎng)逆變器的輸出有功功率在10%～100%之間時，光伏并網(wǎng)逆變器功率因數(shù)應能在超前0.95～滯后0.95范圍內連續(xù)可調。

無功容量配置：1、通過10（6）kV～35（20）kV電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)功率因數(shù)應能在超前0.98～滯后0.98范圍內連續(xù)可調，有特殊要求時，可做適當調整以穩(wěn)定電壓水平。

2、通過110（66）kV及以上電壓等級接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站，其配置的容性無功容量能夠補償光伏發(fā)電站滿發(fā)時站內匯集線路、主變壓器的感性無功及光伏發(fā)電站送出線路的一半感性無功之和，其配置的感性無功容量能夠補償光伏發(fā)電站自身的容性充電無功功率及光伏發(fā)電站送出線路的一半充電無功功率之和。

3、對于通過220kV（或330kV）光伏發(fā)電匯集系統(tǒng)升壓至500kV（或750kV）電壓等級接入公共電網(wǎng)的光伏發(fā)電站群中的光伏發(fā)電站，其配置的容性無功容量能夠補償光伏發(fā)電站滿發(fā)時匯集線路、主變壓器的感性無功及光伏發(fā)電站送出線路的全部感性無功之和，其配置的感性無功容量能夠補償光伏發(fā)電站自身的容性充電無功功率及光伏發(fā)電站送出線路的全部充電無功功率之和。

無功補償裝置無功補償裝置配置：1、光伏發(fā)電站可在光伏發(fā)電站升壓變壓器低壓側配置無功補償裝置。無升壓變壓器光伏發(fā)電站可在匯集點安裝無功補償裝置。

2、為降低光伏發(fā)電站接入后的出力波動引起的電網(wǎng)電壓變化、提高系統(tǒng)穩(wěn)定、防止電壓崩潰、提高輸送容量，宜在光伏發(fā)電站加裝動態(tài)無功補償裝置。

3、光伏發(fā)電站無功補償裝置配置應根據(jù)光伏發(fā)電站實際情況，如安裝容量、安裝型式、站內匯集線分布、送出線路長度、接入電網(wǎng)情況等，進行無功電壓專題研究后確定。

運行電壓適應性4、在電網(wǎng)正常運行情況下，光伏發(fā)電站的無功補償裝置應適應電網(wǎng)各種運行方式變化和運行控制要求。5、當光伏發(fā)電站的其他設備退出運行時，光伏發(fā)電站安裝的無功補償裝置應按照電力系統(tǒng)調度機構的指令運行。6、當光伏發(fā)電站安裝并聯(lián)電抗器/電容器組或調壓式無功補償裝置，在電網(wǎng)故障或異常情況下，引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓在高于1.2pu時，無功補償裝置容性部分應立即退出運行，感性部分應持續(xù)運行5min。7、當光伏發(fā)電站安裝動態(tài)無功補償裝置，在電網(wǎng)故障或異常情況下，引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓高于1.2pu時，無功補償裝置可退出運行。8、在電網(wǎng)故障引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)點電壓低于0.9pu時，光伏發(fā)電站的無功補償裝置應配合站內其他無功電源按照GB/T19964中的低電壓穿越無功支持的要求發(fā)出無功功率。

無功補償裝置控制要求：

光伏發(fā)電站無功補償裝置應具備自動控制功能，應在其無功調節(jié)范圍內按光伏發(fā)電站無功電壓控制系統(tǒng)的協(xié)調要求控制并網(wǎng)點電壓。

主變及分接頭控制要求：

1、光伏發(fā)電站的主變壓器應采用有載調壓變壓器，按照無功電壓控制系統(tǒng)的協(xié)調要求通過調整變電站主變壓器分接頭控制站內電壓，確保站內光伏設備的正常運行。2、光伏發(fā)電站的主變壓器的額定變壓比、調壓范圍及每檔調壓值等，應滿足光伏發(fā)電站母線電壓調節(jié)的要求，并在充分發(fā)揮光伏并網(wǎng)逆變器、無功補償裝置的技術經(jīng)濟效益及降低線損的原則下，考慮電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，通過優(yōu)化計算確定。

調壓方式

3、光伏發(fā)電站參與電網(wǎng)電壓調節(jié)的方式包括調節(jié)光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器的無功功率、無功補償裝置的投入量和光伏發(fā)電站升壓變壓器的變比。4、對于通過10（6）kV～35kV電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，當光伏發(fā)電站并網(wǎng)點的母線電壓超出允許偏差范圍時，應調節(jié)光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器和無功補償裝置的無功出力。對于通過10（6）kV電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，在電網(wǎng)特殊運行方式下，電壓越限，通過調節(jié)無功不能滿足電壓調節(jié)要求時，為保證電網(wǎng)安全，應控制有功功率來調節(jié)電壓。5、對于通過110（66）kV及以上電壓等級并網(wǎng)的光伏發(fā)電站，當光伏發(fā)電站并網(wǎng)點的母線電壓超出允許偏差范圍時，首先應調節(jié)光伏發(fā)電站并網(wǎng)逆變器和無功補償裝置的無功出力。若電壓偏差仍不符合要求時，再調整相應有載調壓變壓器的分接開關位置，使電壓恢復到合格值。4、無功電壓控制系統(tǒng)應按照調節(jié)并網(wǎng)逆變器的無功出力、無功補償裝置的投入量以及升壓變壓器分接頭位置的順序對光伏發(fā)電站進行無功調節(jié)控制。5、無功電壓控制系統(tǒng)應監(jiān)控各部件的運行狀態(tài)，統(tǒng)一協(xié)調控制并網(wǎng)逆變器、無功補償裝置以及升壓變壓器分接頭。6、無功電壓控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)