关于光伏电站无功补偿容量配置的讨论

50KW P光伏并网电站无功补偿容量的分析与计算50KW P光伏并网电站共分50个子系统，电气设备包括10座分支箱和一座开闭站，每个子系统容量为1MW P，包括两组单晶硅光伏电池阵列，每组容量为0.5MW P；电池阵列所发出的直流电逆变问哦0.4kV的交流电，再通过升压变压器升至35kV，50台升压变压器经35kV 汇流箱分别接至10座分支箱，其中：每座分支箱接5个子系统，再经分支箱接入开闭站，最后以单回线路接入110kV变电站35kV侧。

1 原始资料
1.1 线路参数
（1）0.4kV线路参数
0.4kV线路每相由4根ZR−YJV−0.6/1kV−1×50电缆并列使用，单根长度为10m。

（2）35kV线路参数
35kV线路全部使用ZR−YJAV。

分布式光伏电站无功补偿的配置研究摘要：分布式光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计中一个重要的内容，本文以一个典型的分布式光伏电站接入系统为例，阐述了无功补偿配置的原则，并对无功补偿容量的计算进行了分析，可作为光伏发电接入系统的参考依据。

关键词：分布式光伏电站；无功补偿装置；配置原则引言光伏电站是利用光伏电池的光生伏特效应将太阳能转化成电能的发电系统，一般包括光伏方阵、逆变器、变压器以及其他辅助设备。

由于太阳光本身具有间歇性及波动性，光伏电站的出力也具有不确定性，接入电网后对于电网的电能质量带来一定的影响，尤其是对电压的影响较大。

光伏电站的无功补偿配置是光伏发电接入系统设计的一个重要的内容，既要保证光伏电源的可靠并网，又要确保电网的安全稳定。

光伏电站中的送出线路、变压器、集电线路都属于高感性设备，光伏电站满发时需要补偿大量的容性无功；光伏电站停发时输电线路充电功率大于系统所需，需要吸收一定数量的感性无功，以确保电压稳定；当电网侧发生瞬时故障时，光伏电站本身不能提供瞬时的电压支撑，容性无功补偿装置的配置可提高光伏电站各母线电压，增强光伏电站低电压穿越能力。

所以要求光伏电站无功补偿装置既能提供容性无功又能提供感性无功。

本文以35kV及以下电压等级接入电网、单个项目容量不超过20MW且所发电量主要在并网点供电区域消纳的光伏电站项目为研究对象，具体分析无功补偿配置的原则以及无功补偿容量的计算方法。

1 无功补偿配置的基本原则光伏发电站的无功电源包括光伏逆变器和光伏发电站的集中无功补偿装置。

根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GBT 19964-2012）：光伏发电站安装的并网逆变器应满足额定有功出力下功率因数在超前0.95-滞后0.95的范围内动态可调。

通过10kV-35kV电压等级并网的光伏发电站功率因数应能在超前0.98-滞后0.98的范围内连续可调，有特殊要求时，可做适当调整以稳定电压水平。

ｘ 一 导 线 单位 长 度 电抗 ， Ｉ ￣ ／ ｋ ｍ； Ｌ 一 线 路 长度 ， ｋ ｍ。 １ ． ２ 单 台变 压 器无 功 损耗 计 算
’
Ｑ ： 【 ＋
一
ｓ
２ ． １ ． ２光伏 电站 至站 外杆 塔 电缆 无 功损 耗 本站 ３ ５ ｋ ｖ 送 出 电缆 使 用 Ｙ Ｊ Ｖ ２ ２ — ３ ５ ｋ ｖ 一 ３ ｘ ２ ４ ０电缆 ， 电缆 单 位 长 度 电抗 为 ｘ ＝ ０ ． ０ ９ １ ６ １ ２ ／ ｋ ｎ ｉ ３ ５ ｋ ｖ 送 出 线路 无 功损 耗 为表 ４ 所 示
Ｐ 一 线路额定功率 ， ｋ Ｗ； Ｕ 一 线路 额定线 电压 ｋ ｖ ； ｃ ｏ ｓ一 功率 因数 ； Ｘ 一 线路等值电抗 ；
Ｘ：ｘ Ｌ
３ ３ ＃ 集 电回路 ０ ． １ ３ ２ 总计
９ ０
１ ． ８
５ ８ ｋ Ｖ ａ ｒ ２ ０ ８ ｋ Ｖ ａ ｒ
表 ４
变压 器 无 功 损 耗 ， ｋ ｖ ａ ｒ ； 一 变 压 器短 路 电压 百 分 比 ； 一 变 导线单 位 集 电 回路 压 器 空载 电流 百分 比 ； 一 负 载 系数 ； 一 变 压 器额 定 容 量 ， ｋ ｖ Ａ ． 序号 回路 说 明 回路 电流 长 度 （ ｋ ｍ ） 长度 电抗 无 功损 耗 １ ． ３ 系统 无 功 功率 损 耗 Ｑ ＝ Ｑ Ｌ ＋ Ｑ ｒ 光伏 电站 ｌ ０ ． ０ ９ ｌ ６ ３ ０ ０ ０ ． ２ ５ ｋ ｖ ａ ｒ ２ 典 型 光伏 电站无 功 损 耗计 算 出线 回路 文章 选 取 青海 当地 １ 座２ ０ Ｍ Ｗ 光 伏 电站 为 项 目案 例 ， 该 电站 装 机 容量 为 ２ ０ ＭＷ，分 为 ２ ０ 个 １ ＭＷ 光伏 发 电单元 ， ２ Ｏ 个 发 电单 元 通 总计 ５ ｋ Ｖ ａ ｒ 过 方 阵 内汇 流 箱进 行 １ 级 汇 流后 ，经 ２ Ｏ个逆 变 升 压 单 元 逆 变 升压 ２ ． １ ＿ ３架空 线 路无 功 损耗 后， 由 ３个集 电回路将电能送入到开闭站 ３ 个高压开关柜 中 ， 最终 送人 到公 网以 实现 电站 并 网 。 本站架空线路使用 Ｌ Ｇ Ｊ 一 ２ ４ ０ 钢芯铝绞线 ， 钢芯铝绞线单位长度 电抗 为 ｘ ＝ ０ ． ３ ８ ６ ｌ ｌ ／ ｋ ｍ ２ ． １电站集 电线路无功损耗计算 由于 光伏 并 网 电站 为 电源 端 ， 在 一 般情 况 下 只 给 电 网 提供 有 功 架 空 线路 无 功损 耗 为表 ５ 所 示 表 ５ 电能 ， 即将 太 阳能 光 伏 阵 列 的 直 流 电能 转换 为 与 电 网 同频 率 、 同相 位 的交 流 电能 亏送 给 电 网 ， 故光 伏 方 针 内 低压 集 电 电缆 不作 为 光 伏 导线单位 集电回路 序号 回路 说明 回 路电流 长 度 （ ｋ ｍ ） 电站 线 缆 无 功 损耗 的 主要 因素 ， 本 次 对 光 伏 电站 集 电电 缆无 功 损 耗 长 度电抗 无 功损耗 的计算主要为 ３ ５ ｋ ｖ 集电电缆的无功损耗 、 ２ ０ ０ 米 ３ ５ ｋ ｖ送 出线 缆 无 功损 耗 、 ６ ｋ ｎ架 空 线路 无 功 损耗 。 ｉ ｌ 架空线路 ０ ． ３ ８ ６ ３ ０ ０ ６ ６ ２ ５ ． ３ ２ ｋ Ｖ ａ ｒ ２ ． １ ． １ ３ ５ ｋ ｖ 集 电线 路 产 生无 功 损耗 总计 ６ ２ ５ ． ３ ２ ｋ Ｖ ａ ｒ 由于该电站使用 Ｙ Ｊ Ｖ ２ ２ — ３ ５ ｋ ｖ 一 ３ ｘ ７ ０电缆作为集 电电缆 ， ３个 回 路 集 电 电缆 用量 如 表 １ 所示 ： 综上 ， 线 缆 无 功损 耗 为 ： ２ ０ ． ８ ＋ ５ ＋ ６ ２ ５ ． ３ ２ ＝ ６ ５ １ ． １ ２ ｋ ｖ ａ ｒ 表 １ ２ ． ２变 压器 无 功损 耗计 算 该 电站 共 计 ２ Ｏ个光 伏 发 电单 元 ，每个 光 伏发 电单元 装 机 容量 序 号 电缆 型号 阜韫 数量 安 装容 量 为１ Ｍ Ｗ， １ Ｍ Ｗ 光伏发 电单元系统图如图 １ ： 如图 １ ， 每个光伏发电单元 由若干汇流箱组成 １ 级汇流单元 ， 由 １ Ｙ Ｊ Ｖ ２ ２ — — ３ ５ ｋ Ｖ — — ３ ｘ ７ ０ ｋ ｍ ２ ７ Ｍ Ｗ ２台直 流柜 构 成 ２ 级 汇 流 单元 ，由 ２台 ０ ． ５ ＭＷ 逆变 器 及 １ 台Ｓ １ １ — １ ０ ０ ０ ｋ ｖ Ａ， ３ ５ ／ ０ ． ３ — ０ ． ３ ｋ ｖ 组成 逆 变升 压 单元 。 光 伏 发 电单元 中 ， 由于逆 ２ Ｙ Ｊ Ｖ ２ ２ — — ３ ５ ｋ Ｖ — — ３ ｘ ７ ０ ｋ ｍ １ ． ５ ７ Ｍ Ｗ 变器 本 身具 有 无 功补 偿 效 果 ，故 只需 计 算 ２ ０台箱 式 变 压器 无 功损

一、光伏电站的无功配置计算一般需要依据《GB19964-2012光伏发电站接入电力系统技术规定》，《GBT29321-2012光伏发电站无功补偿技术规范》进行光伏电站的无功配置分析。

光伏电站逆变器可发出无功功率，但考虑电站能为系统提供一定的无功储备容量，需配置无功补偿装置。

无功补偿容量应结合实际接入电网情况确定，其配置的容性无功补偿容量，应为光伏电站额定出力时升压变压器无功损耗、线路无功损耗及线路充电功率之和，其配置的感性无功补偿容量应能够补偿全部线路的充电功率。

图1荒漠电站的系统拓扑一般的，升压变无功损耗所占总无功损耗的比例接近70％，送出线路中的架空线产生的无功损耗占总无功损耗22％以上，光伏电站全部电缆线路产生的无功损耗所占比例约为8％；另外，电站的感性无功需求远小于容性无功需求。

对于SVG这样的无功补偿设备，可以实现额定感性到额定容性的连续调节，因此可以以容性无功需求量来配置SVG容量。

为减少计算的工作量，可进行近似计算，其无功补偿容量只需考虑升压变无功损耗，再按照系数进行折算即可。

变压器无功损耗计算公式为：式中，QT为变压器无功损耗，kvar；UK％为变压器短路电压百分数，I0％为变压器空载电流百分数；S为变压器的视在功率，kVA；SN为变压器额定容量kVA。

一般的，升压变的短路电压百分值为6.7％，空载电流百分值为0.4％。

按照此参数，升压变的无功需求约为电站总容量的7%，整个电站无功需求为10%；若光伏电站并网工程采用一次升压，即升压至35kV并网，其无功补偿容量可按光伏电站总容量的10％配置。

考虑光伏电站容量对接入电网电压等级的要求及实际并网点对电压等级的限制，光伏电站并网工程可能需要两次升压，若光伏电站接入系统电压等级为110kV，则还需进行35kV／110kV升压方可接入电网，一般35kV／110kV升压变短路电压百分值为10.5％，空载电流百分值为0．67％，因此若采用两次升压，其无功补偿容量可按光伏电站总容量的20％配置。

光伏电站中无功补偿的应用研究摘要：光伏电站中，静置无功发生器是主要的电气设备之一，由于光伏电站的运行结构原因，导致其在运行过程中，极易出现不稳定因素。

如果电站的容量越来越大，电压会降低，从而导致运行不稳定。

通过分析无功补偿原理以及光伏电站其构成以及存在问题，对光伏电站中无功补偿的应用进行研究，从补偿方式、容量的选择、装置安装位置选择以及无功补偿产品的选择进行了探讨，希望能给相关人士提供参考意见。

关键词：光伏电站；无功补偿；应用研究引言：光伏电站的光伏组件主要是通过逆变器、变压器等设备把电能送入电网，但是太阳能时时刻刻变化着，其性能也并非固定不变的，所以发电量是随机波动的，一旦出现容量较大时，会影响电网运行的稳定性，但是光伏发电站本身也没有无功调节能力。

而通过安装无功补偿装置，就可以确保系统的运行稳定，为此可以考虑增加专用的动态无功补偿装置作为有效的补充。

同时，加强对无功补偿装置的运用研究，继而充分发挥无功补偿在光伏电站中的运用价值。

一、无功补偿原理在光伏电站中，线路电阻所带来的线路上的有功功率消耗导致并网电压不断降低，当电站容量越来越大甚至超过了电站系统稳定运行的范围时，就会出现导致电网出现故障。

而无功补偿技术的运用，就可以提高发电站的电压质量。

通过对光伏电站电网系统中的无功进行补偿，继而电网的功率因数就会发生一定的改变，继而后续电网在使用过程中损耗就能明显降低，从而提高和改变电网的电压质量。

不仅如此，通过无功补偿技术的运用，还可以为电网减少投资资金，而且电力系统中的视在功率S也会相对减少。

可见，无功补偿技术对于光伏发电站而言具有重要运用意义[1]。

二、光伏电站构成以及存在的问题光伏电站属于可再生清洁能源发电站，由光伏阵列、汇流箱、升压变压器等组成，将光伏组件的每个发电单元电池组件串并联接多个太阳能电池形成阵列，再通过阵列组串式逆变器、交流汇流箱接入到箱式的变压器中，接入到35千伏的电压等级开关站中。

浅论光伏电站无功补偿工程应用光伏电站无功补偿容量应结合接入电网系统的实际情况来选择，配置合理的无功补偿装置，有效解决光伏电站内部扰动对电网系统电压波动的影响，以实际光伏电站工程为例，给出光伏电站无功补偿容量计算过程。

标签：光伏电站;接入电网点功率平衡;SVG无功补偿0 引言近年來，在国家可再生能源发电政策的支持下，光伏发电装机容量迅速增长，光伏电站接入电网系统时会造成系统电压波动、谐波增大等。

为满足系统对光伏电站接入的要求，合理配置无功补偿装置，提高电站功率周数，减少电能输送的损耗。

结合实际工程配置适当的无功补偿装置。

1 无功损耗计算光伏电站配置的容性无功容量应能够补偿光伏发电站满发时站内汇集线、主变压器的全部感性无功及光伏发电站送出线路的一半感性无功之和，配置的感性无功的容量应能够补偿光伏发电站内全部充电无功功率及光伏发电站送出线路的一半充电无功功率。

2 光伏电站并网工程实例某地光伏电站装机容量为20MWp，以两回35kV电缆线路接入66kV升压站35kV侧，共设20个1MW的逆变升压单元，采用集散式逆变器，在每个升压单元中，每个1MW集散式逆变器接15个组串，每个组串安装20个260Wp的光伏组件，每15个组串接入一体化逆变升压单元，其中包含1台1MW集散式逆变器和1台1MV A干式变压器。

66kV升压站以1回66kV线路送至上级220kV 变电站低压侧66kV母线上。

2.1 主要计算参数（1）光伏场区35kV集电线路2回，每回所带光伏阵列容量10MW。

导线为电缆，选择ZRC-YJV23-26/35-3×120mm2型号，电缆线路长度18km，电抗为0.105Ω/km。

（2）箱式变压器型号S11-1000/38.5kV，变比38.52×2.5%/0.48kV接线组别Yd11，阻抗电压6.5%。

（3）66kV升压变压器型号SZ11-20000/66kV，变比668×1.25%/38.5kV，接线组别Yn、d11，阻抗电压9%。

图 1 20MWp 光伏电站系统图
图 2 1MWp 光伏发电系统原理图
本 项 目 采 用 SCB11-1000kVA/38.5±2×2.5%/0.8kV Dyn11 型号的变压器，其主要参数见表 1：
设计采用组串式并网逆变器交流侧 0.8kV 母线距离变压 器输入母线的比较近，故可忽略该部分低压侧的线路无功损 耗及电容充电功率；在 35kV 交流侧的主要使用 YJV22-26/35 类型的中压电缆，型号分别为：3×50、3×70、3×185，其 相关计算参数及数量以表 1。 4.1 无功损耗的计算
Research and Exploration 研究与探索·工艺流程与应用
关于光伏电站无功补偿容量的设计分析与探讨
柯学进 （广州市宁大新能源科技有限公司，广东 广州 510700）
摘要：光伏发电是一种绿色可再生能源，作为传统能源补充之一，在国家能源战略安全方面体现出越来越重要的 作用。并网式光伏发电电站，在与电网系统对接输电过程中，应充分考虑电站无功补偿技术安全，光伏电站无功补偿 应根据当地实际情况而定，其配置的容性无功补偿容量应包含最高出力时送电线路、集电线路、变压器、逆变器等部 分的无功损耗，以及交流侧线路的全部充电功率。针对有分期建设的项目，在设计时，根据投资方和当地供电部门的 要求和意见，应考虑预留足够的容量供后期扩建装机容量使用。
（1）逆变器无功损耗： Qn = 20× 0.8 0.99× 1- 0.992 =2.28Mvar； （2） 单 台 变 压 器 无 功 损 耗：QT=(6.5/100+0.4/100 ×0.82)×1=0.06756Mvar, 则 20 台 变 压 器 的 无 功 总 损 耗 =1.351Mvar； （3）每回集电线路无功损耗：QL1=0.58×10-4 Mvar，则 共 4 回路集电线路无功损耗 =2.32×10-4Mvar； （4）35kV 送电线路无功损耗：QL2=1.006Mvar。 4.2 充电功率的计算 (1) 每 回 集 电 线 路 充 电 功 率：QC1=0.0269Mvar， 则 共 4

光伏发电系统在电力系统中的无功补偿在电力系统中，无功补偿是一项重要的技术，能够提高电力系统的可靠性和稳定性。

光伏发电系统作为新兴的可再生能源之一，也能够发挥重要的无功补偿作用。

本文将探讨光伏发电系统在电力系统中的无功补偿的原理、方法及其影响。

光伏发电系统是利用太阳能通过光伏效应转化为电能的系统。

无论是分布式光伏发电系统还是集中式光伏发电系统，其有效发挥无功补偿功能都能够提高电力系统的运行效率。

首先我们来了解一下无功补偿的概念和作用。

无功补偿是指在电力系统中，通过增加或减少无功功率的投入来调整电力系统的功率因数、改善电压品质，以提高系统的稳定性和可靠性。

在传统的电力系统中，无功补偿主要通过静态无功补偿装置，如电容器、电感器等来实现。

而光伏发电系统通过逆变器的控制策略和电力电子元件，可以实现对电力系统的无功补偿功能。

光伏发电系统的无功补偿主要是通过逆变器的功率控制和电网连接控制来实现的。

逆变器通过控制光伏发电系统的输出功率和功率因数，能够实现并联系统的无功补偿。

逆变器的控制策略可以根据电力系统的需求进行调整，以实现无功功率的投入和调整。

光伏发电系统的无功补偿有以下几种常见的方法：1. 发电机端无功补偿：逆变器可以通过调整其输出电压和频率，来改变光伏发电系统的功率因数。

当电力系统需要补偿无功功率时，逆变器可以主动地将无功功率注入到电力系统中，从而实现对电力系统的无功补偿。

2. 电流应用无功补偿：逆变器可以通过改变其输出电流的相位和幅值来实现无功补偿。

当电力系统需要补偿无功功率时，逆变器可以改变其输出电流的相位和幅值，使其与电力系统的电压相位和幅值响应匹配，从而实现对电力系统的无功补偿。

3. 电压调节无功补偿：逆变器可以通过调整其输出电压的相位和幅值来实现无功补偿。

当电力系统需要补偿无功功率时，逆变器可以改变其输出电压的相位和幅值，使其与电力系统的电压相位和幅值响应匹配，从而实现对电力系统的无功补偿。

光伏发电系统在电力系统中的无功补偿不仅可以提高电力系统的功率因数，还可以提高电力系统的电压品质。

光伏功率在电力系统中的无功补偿控制随着可再生能源的快速发展和应用，光伏发电系统在电力系统中的容量逐渐增大。

然而，由于光伏发电系统的特殊性质，如间断性和波动性，它们在电力系统中引起了很多无功问题。

因此，光伏功率的无功补偿控制成为解决这些问题的关键。

无功补偿是电力系统中的重要问题之一。

电力系统中的无功功率是用来维持电压稳定和电流平衡的，对于保证电力系统的可靠稳定运行至关重要。

对于光伏发电系统而言，它们的输出功率取决于太阳辐射强度和其他环境因素，因此存在波动性。

这种波动性往往会引起电力系统中的电压和电流波动，从而导致无功功率的不平衡。

因此，光伏发电系统的无功补偿控制至关重要。

光伏发电系统的无功补偿控制可以通过多种方式实现。

常见的方法包括并联型无功补偿装置和串联型无功补偿装置。

并联型无功补偿装置通过控制并联在光伏发电系统输出端的无功功率来实现无功补偿。

这种装置可以根据电网电压响应快速调整并补偿功率，从而有效提高电压稳定性。

并联型无功补偿装置通常由无功补偿电容器和无功补偿电感器组成，通过调整电容器和电感器的容值和参数来实现无功功率的补偿控制。

该装置具有简单、成本低和运行稳定等优点，被广泛应用于光伏发电系统中。

串联型无功补偿装置则是通过控制串联在光伏发电系统输入端的无功功率来实现无功补偿。

这种装置常见的形式是静止无功发生器（SVG），它通常由逆变器和直流电容器组成。

SVG通过电容器的电流和电压来控制电力系统中的无功功率，从而实现无功补偿控制。

与并联型无功补偿装置相比，串联型无功补偿装置可以更快速地响应电网波动，并且在无功补偿过程中可以提供更好的电压支持能力。

然而，串联型无功补偿装置的造价较高，需要更高的技术要求和较复杂的控制策略。

光伏发电系统的无功补偿控制还可以通过电压与频率调制策略来实现。

这种策略可以根据电力系统中的电压和频率变化来控制光伏发电系统的无功功率，从而实现无功补偿。

通过调整光伏发电系统的电压和频率，可以在电力系统中减少无功功率波动和电压波动，提高电力系统的稳定性。

分布式光伏变电站配置动态无功补偿方式探讨摘要：分布式光伏电站的无功补偿要根据项目特点，用户负荷性质以及电量考核要求是否配置动态在线无功补偿装置SVG，对用电量较少或不稳定的用户，有基本电费的要求，有条件是一定要配置，虽然一次性投资比较贵，长期运行来看还是合算的。

引言：分布式光伏电站由于是后增加的电源，受现场条件限制和电业考核计量规定，只能在设备末端增加并网设备，光伏发电增加有功，负荷不变的情况下，从电网吸收的有功减小，功率因数降低，根据供电规则在低于考核要求比如0.9的情况下，产生力率罚款，由于有基本电费的要求，所以如果不配置动态无功在线补偿装置的话会带来不小的损失。

分布式光伏电站通常是指利用分散布置在用电客户周边容量不大的光伏电站，根据装接容量的大小一般接入用户的35KV、10KV或0.4/0.22KV电压母线。

现在应用最为广泛的分布式光伏电站，是利用现有建筑物的闲置屋顶，安装光伏组件来发电的项目。

它必须接入公共电网（在线式），与公共电网一起为附近的用户供电，这样保证用户实时用电的可靠性和用电质量。

优点是：就近供电减少长距离送电损耗，是一种清洁能源，不仅安全可靠，运维简单，静态发电零排放无污染，还可以减少电费收益。

由于分布式光伏电站大多数是在原有用户的供电布局的基础上后增加的，改变原有设备布置，不仅影响生产运行，对安全，投资都会带来影响，用户业主多数是不同意。

所以现场只能根据实际情况在原有配电设备边上新增并网柜拼接在原有母线上来接入电网。

配电设备多数受到空间、投资规模以及生产运行的影响，满足不了重新规划设计，一般只在原有布局的基础上改造。

因此实际投运后有很多电站会出现功率因数Cosφ不达标（小于0.9）,引起电费帐单中出现力率电费罚款的问题。

（力率电费是指根据供用电规则，在供电局电力收费清单中，有一项叫力率电费，这项电费是国家为了让用电企业合理利用电能，而实行的一项奖罚措施。

具体就是Cosφ高于标准值奖励、低于标准值处罚。

光伏电站无功补偿容量选择与探讨摘要：光伏发电作为一种新型可再生能源，日益受到重视，发展潜力巨大。

为了保障电网稳定运行，光伏电站需配置一定的无功补偿装置。

文章针对无功补偿容量配置问题，提出计算方法，并以某光伏电站为例，在一定计算原则和计算条件下，对电站感性和容性无功补偿装置容量进行严格计算，给出计算结果，提出了电站无功补偿配置容量建议。

关键词：光伏电站；无功补偿；容量；配置1引言当前，我国的能源结构以常规能源（煤、石油和天然气）为主，由于常规能源的不可再生性，势必使得能源的供需矛盾日益突出。

太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生能源，是我国重要的能源资源，开发利用太阳能资源、发展光伏发电，有利于满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展。

光伏发电开发还具备建设周期短、投资灵活、运行成本低等优点。

为此，光伏发电日益受到重视，发展潜力巨大。

光伏发电一般只提供电网有功电能，即将太阳能光伏阵列的直流电能转换为与电网同频率、同相位的交流电能馈送给电网，并保证其具有较高的功率因数。

由于太阳能具有不稳定和随机性特点，光伏电站发出的有功和无功变化较大，具有时变性，对电网影响较大，可能引起电网失稳甚至电压崩溃。

因此，光伏电站需配置一定的无功补偿装置，在电网故障或异常时，向电网提供无功支持，防止电压崩溃。

光伏电站主要电气设备包括光伏电池阵列、直流汇流柜、逆变器及集电线路等设备，其中无功电源主要包括并网逆变器及集中无功补偿装置。

按电网要求，光伏电站集中无功补偿装置需配置动态无功补偿装置，满足补偿装置的响应时间要求，但装置造价高昂，补偿容量配置过多，会造成投资浪费；配置过少，可能造成电站从电网吸收无功，电网电压会降低，影响电网安全。

本文根据实际工程分析和计算，以武平岩前普集农光互补光伏电站为例，对光伏电站无功补偿的配置即容量计算进行探讨。

2 计算方法2.1 变压器无功损耗的计算变压器无功损耗的计算公式为：式中△Q-变压器无功损耗，kvar；U%-变压器短路电压百分数；K%-变压器空载电流百分数；IS-变压器的视在功率，kVA；SN-变压器额定容量，kVA；2.2 线路无功损耗计算各级电压输电线输送电力时的无功损耗计算公式为：△Q=（P/Ucosφ）2 X式中△Q-输电线无功损耗，Mvar；P-输电线上输送有功，MW；U-输电线路电压，kV；cosφ-输电线路上负荷功率因数；X-输电线的电抗，Ω。

关于光伏电站无功补偿容量配置的探讨发布时间：2021-01-19T15:04:04.583Z 来源：《基层建设》2020年第26期作者：张宗天[导读] 摘要：光伏电站的无功补偿装置是保证并网点电压水平和电网电能质量的重要措施，对电站的运行具有重要的意义。

中国能源建设集团广东火电工程有限公司广东广州 510700摘要：光伏电站的无功补偿装置是保证并网点电压水平和电网电能质量的重要措施，对电站的运行具有重要的意义。

本文通过分析具体光伏电站项目的无功需求，电站自身具有的无功输出特性，提出简单的光伏电站无功补偿容量计算方法，实现无功容量的准确配置，提升EPC项目竞标能力。

关键词：光伏电站；无功补偿；EPC投标 0 引言随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，在如今的国际工程招标中常规化学能源项目逐渐减少，光伏项目因其高效、清洁特点，占有了很大的市场份额。

关于电站无功补偿容量配置问题，在EPC项目投标阶段，由于投标准备时间较短、掌握的项目技术信息不充分，大多的设计院都是按照经验值配置无功补偿容量，即20%-40%的发电功率，越来越多的光伏电站在实际运行过程中存在无功补偿功率过剩的问题。

这直接增加了EPC承包商的项目造价成本，降低了竞标能力，同时增加了招标方的初始投资成本及后续运维费用。

下面通过具体的沙特RAB 300MW光伏投标项目，探讨在EPC投标阶段一种简单的光伏电站无功补偿容量计算方法，实现电站无功补偿容量的准确配置，增加EPC承包商的竞标能力。

1 光伏电站无功补偿的重要性光伏电站由于受光照等环境因素的影响，光伏电站在并网运行时的有功、无功功率时刻都在变化，对于大型的地面光伏电站，无功功率过快过大的变化将会导致系统电压的剧烈变化，严重时还会导致电网电压崩溃，威胁电网安全。

光伏电站本身可通过并网逆变器的无功输出控制，保证系统电压稳定，但由于大多发电企业都选择MPPT控制模式，逆变器的输出有限，逆变器的无功输出无法保证光伏电站内变压器、汇集线路等无功负荷的需求，仅仅依靠并网逆变器的无功补偿能力，多数情况下无法达到并网系统对电能质量的要求。

浅谈光伏电场升压站无功补偿装置的配置1、无功功率的危害1)无功功率过大，会导致电流增大和视在功率增加，从而使电气设备容量和导线容量增加。

2)使线路及变压器的电压降增大，导致电网电压波动，供电质量降低，严重影响区域电网的整体稳定运行。

3)无功功率增加使总电流增大，设备及线路的损耗也随之增大。

2、什么是无功补偿?电网中的电力负荷形式众多，有容性负载与感性负载之分，在升压站中最常见变压器等设备，输电线路与大部分电气设备属于感性负载，在稳态运行条件下，电网需要向这些设备供应相应的无功功率，在电网中安装并联电气器等无功补偿设备以后，可以为感性负载供应无功功率支撑，削减电网系统无功消耗，由此降低线路及变压器运行过程中的无功损耗，削减电能损失，提高输电线路稳定性，提高功率因数，抑制谐波的产生，改善电能质量、保持系统电压的运行平稳。

3、关于SVGSVG属于电力系统中的一次设备，是典型的电力电子设备，由检测、掌握运算及补偿输出三个模块构成。

其工作原理为由外部CT检测系统的电流信号，上传掌握系统后由掌握芯片分析出当前运行状态;经过计算后由掌握器下达补偿的掌握指令，触发电力电子变频设备发出无功功率进行补偿。

SVG静止无功发生器采用IGBT(可控硅)组成自换相桥式电路，与电抗器组合联接后，并联在电网上，通过调整桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接掌握其交流侧电流，达到快速汲取或者发出所需的无功功率的目的，实现快速动态调整无功的目的。

作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿，目前主流产品的无功补偿相应时间均可达到20ms以内。

4、可研阶段SVG的配置原则根据国家电网公司《风电场接入电网技术规定》中要求，对于直接接入公共电网的风电场，其配置的容性无功容量除能补偿并网点一下风电场汇合系统及主变压器的感性无功损耗外，还可补偿风电场满发时送出线路一般的感性无功损耗，其配置的感性无功容量能够补偿风电场送出线路一般的充电无功功率，由于光伏电场未制定单独相关技术规定，因此光伏电站升压站无功补偿装置亦按此要求考虑，在可研阶段，SVG容量的确定一般根据升压站配置主变总容量的15%~20%配置设计较为合理。

光伏发电项目容性无功补偿容量研究摘要：近年来，光伏相关行业的发展越来越快，而由于投运的光伏电站数量过多，在运行期间，发现电站的无功补偿容量配置上存在相对较大的问题，会直接影响到初期的投资，会导致后期维修以及维护费用增加，以及会出现光伏电站无功补偿运行不经济的现象。

本文对光伏发电项目容性无功补偿容量进行了研究分析关键词：光伏发电项目；无功补偿容量一关于光伏发电在目前，国家大力的推广分布式的光伏发电，允许个体建设光伏发电设备设施来进行发电，并且会将其并入我国的电网输电线路中。

所谓分布式光伏发电就是指运用光伏组件，能将太阳能直接的转化为电能的分布式的发电系统。

这是一种新型的，并具有广阔的发展前景的发电以及对能源综合利用的方式，其提倡就近原则进行发电，以及就近的进行并网，就近的进行能量的转换，同时满足就近的使用原则。

该技术不仅能够有效的提高等规模的光伏电站的发电量，还可以有效的解决电压在升压以及长距离输送中电能损耗问题。

二光伏发电的优势光伏发电的主要优点体现在以下几个方面：（1）太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用勿须开采和运输。

（2）开发利用太阳能不会污染环境，因为它是最清洁的能源之一，这在环境污染越来越严重的今天是极其宝贵的。

（3）根据计算每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤，是现今世界上可以开发的能源中储量最大的。

根据目前太阳产生核能的速率进行估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命约为几十亿年，因此从理论上讲太阳的能量是取之不尽用之不竭的。

（4）其建设周期短，获取能源花费的时间短。

在当今世界，太阳能的资源是非常丰富的，且分布相当广泛，是一种可再生的新型能源。

而在现今，全世界的环境污染以及资源的短缺问题已非常严重，是世界的关注焦点，而太阳能的光伏发电的安全以及便利和清洁的特点是其成为全世界非常关注的发展趋向。

太阳能光伏的应用非常广泛，且产品多样适应也多种需求，并且，改变了过去只能在电厂发电的局限，是非常值得去研究和探讨的一种技术。

解析光伏电站的无功补偿技术摘要：本文结合实际，对光伏电站的无功补偿技术进行研究。

首先阐述光伏电站的电气系统结构内容，其次对并网光伏电站的无功需求与技术进行研究。

希望论述后，可以给相关工作人员提供参考。

关键词：光伏电站；无功补偿；技术要点1光伏电站的电气系统结构并网光伏发电系统内，重要包含光伏阵列、汇流箱、逆变器、变压器等部分，这些对于系统的运行产生直接的影响,光伏阵列中，发电电源并列设置多个光伏组串，利用汇流箱串联使用。

汇流箱中有多个光伏电流汇集到逆变器内，然后把电压调和智能到270V或315V的交流线，然后利用升压变压器直接转换为35kV后，并入到相应的电网内。

光伏电站内一般都会布置升压变压器，把35kV直接提升到110kV，并且和电网进行连接。

根据系统运行的要求，选择合适的升压变压器，容量以及数量都符合电网运行的要求，因为太阳光照强度并不是固定的，一般都是随机变化的，为了保证太阳能可以充分的利用，一般都会在光伏逆变器会利用单位功率因素会的最大功率点跟踪管控。

同时，要想使得入网标准和并网功能符合要求，光伏逆变器选择多种方式，选择合适的控制方法。

2并网光伏电站的无功需求并网光伏电站的无功需求主要是因为升压变压器、输电线路、光伏逆变器等设备所形成的，其中在白天发电的情况下，变压器的无功损耗方面占据主要的部分，而夜晚停止发电的失衡，其充电功率占比较大。

2.1光伏逆变器的无功功率按照目前我国的国家标准，光伏并网逆变器输出功率通常为10%-100%之间，光伏并网逆变器在运行中，根据运行的需要进行因数的调节，这就说明在光伏逆变器可以根据需要调整无功功率，达到额定功率30%的无功支持要求。

典型的1MW光伏升压变压器给网络提供0.3Mvar左右的无功功率。

在具体的应用中，光伏逆变器会选择使用单一功率因数调整方式。

因此，无功功率补偿方式的应用，因为逆变器根据需要应用无功功率方式控制。

2.2变压器的无功损耗光伏电站的变压器在运行中，主要包含两种：第一种和光伏逆变器连接的双裂升压变压器，电压为35KV；第二种为光伏电站并网之前应用的升压柱变压器，电压等级和电网是完全相同的，为110kV。

关于光伏电站无功补偿容量的设计分析与探讨张明阳发布时间：2021-10-18T06:15:01.960Z 来源：《基层建设》2021年第19期作者：张明阳[导读] 我国电力行业最近几年发展非常迅速，推动我国整体经济建设不断进步的同时，加速我国其它行业的发展进程，改善我国人们的生活水平和生活质量新风投资开发有限公司新疆乌鲁木齐 830001摘要：我国电力行业最近几年发展非常迅速，推动我国整体经济建设不断进步的同时，加速我国其它行业的发展进程，改善我国人们的生活水平和生活质量。

光伏发电是一种绿色可再生能源，作为传统能源补充之一，在国家能源战略安全方面体现出越来越重要的作用。

并网式光伏发电电站，在与电网系统对接输电过程中，应充分考虑电站无功补偿技术安全，光伏电站无功补偿应根据当地实际情况而定，其配置的容性无功补偿容量应包含最高出力时送电线路、集电线路、变压器、逆变器等部分的无功损耗，以及交流侧线路的全部充电功率。

关键词：光伏电站；无功补偿容量；设计分析与探讨引言电力行业是我国基础建设中非常重要的组成部分，最近几年随着我国经济建设的快速发展而发展迅速，发展至今不具备可替代性。

光伏电站的运行特点是只有在光照等气候条件满足一定要求时，才能处于并网发电状态。

光伏电站输出送至电网的有功功率和无功功率会随时间而变化，并且变化范围较大。

1光伏电站基本结构一个大中型光伏电站由组件、逆变器、箱式变压器、中低压集电线路、主变压器、送出线路构成，直流线路对无功功率没有影响，因此不考虑。

在并网点功率因数要求的范围之内，如需要全站的无功功率满足要求，则需要整体考虑逆变器、无功补偿装置、变压器、电缆所有的无功功率影响。

计算前提是假设没有任何无功补偿设备，同时满足并网点所需的无功功率缺口要求。

对于采用组串式逆变器的电站，逆变器和低压集电线路的数量较大。

对于采用集中式逆变器的电站，逆变器数量较少，低压集电线路无功功率损耗近似为零。

2无功补偿的方式从理论分析可知无功补偿是最好的方式：哪里需要无功就到哪里补偿，这样网络中就不会有无功电流从电源到负载之间流动。

一、光伏电站的无功配置计算一般需要依据《GB19964—2012光伏发电站接入电力系统技术规定》,《GBT29321-2012光伏发电站无功补偿技术规范》进行光伏电站的无功配置分析.光伏电站逆变器可发出无功功率,但考虑电站能为系统提供一定的无功储备容量，需配置无功补偿装置。

无功补偿容量应结合实际接入电网情况确定，其配置的容性无功补偿容量，应为光伏电站额定出力时升压变压器无功损耗、线路无功损耗及线路充电功率之和，其配置的感性无功补偿容量应能够补偿全部线路的充电功率。

图1荒漠电站的系统拓扑一般的，升压变无功损耗所占总无功损耗的比例接近70％，送出线路中的架空线产生的无功损耗占总无功损耗22％以上，光伏电站全部电缆线路产生的无功损耗所占比例约为8％；另外，电站的感性无功需求远小于容性无功需求。

对于SVG这样的无功补偿设备,可以实现额定感性到额定容性的连续调节，因此可以以容性无功需求量来配置SVG容量。

为减少计算的工作量，可进行近似计算，其无功补偿容量只需考虑升压变无功损耗，再按照系数进行折算即可.变压器无功损耗计算公式为：式中，QT为变压器无功损耗，kvar;UK％为变压器短路电压百分数，I0％为变压器空载电流百分数；S为变压器的视在功率,kVA；SN为变压器额定容量kVA。

一般的，升压变的短路电压百分值为6.7％，空载电流百分值为0.4%。

按照此参数，升压变的无功需求约为电站总容量的7％，整个电站无功需求为10％；若光伏电站并网工程采用一次升压，即升压至35kV并网，其无功补偿容量可按光伏电站总容量的10％配置。

考虑光伏电站容量对接入电网电压等级的要求及实际并网点对电压等级的限制，光伏电站并网工程可能需要两次升压，若光伏电站接入系统电压等级为110kV,则还需进行35kV／110kV升压方可接入电网，一般35kV／110kV升压变短路电压百分值为10。

5％，空载电流百分值为0．67％，因此若采用两次升压,其无功补偿容量可按光伏电站总容量的20％配置。