分布式光伏电站无功补偿的配置研究

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。

考虑分布式光伏的低压配电网无功优化低压配电网处于电力网络的末梢,线路长且阻抗比值大,无功需求量大,往往导致电压合格率低,影响用户的电压质量,合理的无功优化配置方案能够有效的降低系统损耗,改善电压水平。

随着新能源技术的发展,分布式光伏电源在低压配电网的渗透率不断增加,在为电网提供可再生能源的同时也对电网的运行产生了一定的影响。

分布式光伏电源的输出功率与气象因素密切相关,具有间歇性、随机性等特点,改变了配电网的潮流分布,给配电网的无功优化增加了不确定性因素。

因此在进行含分布式光伏的配电网无功优化时,需要考虑光伏随机出力对优化配置的影响,提高优化方案的鲁棒性。

目前配电网普遍采用的首端集中补偿方式,往往存在补偿后首端电压偏高,末端电压偏低的问题,无法有效的提高电压合格率。

本文针对这一问题,提出了分散无功补偿鲁棒优化配置方法。

以配电台区总网损最小为目标,采用不确定集描述负荷功率以及影响光伏出力的光照强度和温度等不确定变量,约束条件包括了节点电压的上下限和无功补偿容量的上下限,以及补偿装置安装点总数的限制。

利用变形的Sigmoid函数近似逼近符号函数以实现对模型中不可导函数的光滑化,并通过双层优化方法将含不确定变量的鲁棒优化模型转化为双层确定性优化模型进行交替求解,最后采用内点法优化求解确定性优化模型以得到分散无功补偿鲁棒优化配置方案。

最后,通过对某个实际低压配电网台区进行分析计算,结果表明所提出的分散无功补偿配置鲁棒优化方法得到的补偿方案能够满足光伏出力和负荷在其波动区间内任意变化时所有节点的电压均在合格范围内,与确定性的无功优化方案相比,具有较强的鲁棒性。

针对低压配电网的实际结构和运行特点,本文建立三相四线制的低压配电分散无功补偿鲁棒优化配置方案,考虑了单相分布式光伏并网和负荷的不对称性,采用盒式不确定集合描述单相光伏出力的随机性和负荷的波动性,以三相同时投切和单相独立投切相结合的无功补偿装置的补偿容量作为决策变量,对实际低压配电台区进行优化仿真计算分析,得到了鲁棒性较强的优化配置方案,不仅能够保证分布式光伏出力和负荷在其波动区间内任意变化时所有节点的电压偏移均在合格范围内,还能够有效的降低网络的有功损耗,减小电压不平衡度,具有较强的工程实用性。

含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
随着电力系统的发展和变化，分布式电源逐渐成为电力系统的重要组成部分。

与传统
的集中式发电相比，分布式电源具有灵活性、高效性和可靠性等优势，可以更好地满足用
户的需求，同时减少系统能量损失和环境污染。

在分布式电源接入配电网过程中，无论是光伏发电、风力发电还是其他形式的分布式
电源，都会对配电网的无功功率和电压稳定性产生一定的影响。

研究分布式电源的无功补
偿方法成为提高电力系统稳定性和经济性的重要问题。

目前，针对分布式电源无功补偿的方法主要有以下几种：
1. 无功功率优化控制
这种方法通过对分布式电源的控制策略进行优化，使得电网的无功功率得到最优分配。

可以采用基于优化算法的无功功率优化控制方法，如遗传算法、粒子群优化算法等，也可
以利用模糊控制、神经网络等方法进行优化控制。

2. 无功功率调节
这种方法可以通过调整分布式电源的无功功率输出来实现无功补偿。

根据电网的负荷
需求和无功功率水平，合理调节分布式电源的无功功率，使得系统的无功功率达到平衡，
保持电网的稳定运行。

针对含分布式电源的配电网无功补偿问题，可以采用无功功率优化控制、无功功率调节、无功功率调度和无功功率分布控制等方法，通过优化控制策略、调整功率输出、协调
调度和配置布局等手段，实现电网无功功率的平衡和电压的稳定。

这些方法可以提高电力
系统的可靠性、经济性和环境性能，促进分布式电源的高效接入配电网。

TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2022年5月上 145含分布式电源的配电网无功补偿方法研究徐鑫 陈民海国网青海省电力公司海北供电公司 青海 海晏 810200摘 要 分布式发电属于一种全新的发电技术，具有效率高、环保作用强的优势和特点，当前在不同国家均已投入使用，并且发展速度极快，受到了相关领域专家的重点关注。

分布式电源的大规模接入使中低压配电网具备参与优化调度的能力，但分布式电源出力的随机性和潮流分布的复杂化为中低压配电网无功优化带来了新的挑战。

本文从分布式发电的特点出发，研究了分布式电源配电网络无功补偿的概念，分析了电网无功补偿原理及价值，并在此基础上对无功补偿的方式进行详细阐述，以期为城市建设和发展提供可靠的能源支持。

关键词 含分布式电源；配电网；无功补偿Research on Reactive Power Compensation Method of Distribution Network with Distributed Power Sources Xu Xin, Chen Min-haiState Grid Qinghai Electric Power Company Haibei Power Supply Company, Haiyan 810200, Qinghai Province, ChinaAbstract Distributed power generation is a brand-new power generation technology, which has the advantages and characteristics of high efficiency and strong environmental protection. It has been put into use in different countries, and the development speed is very fast, which has attracted the attention of experts in related fields. The large-scale access of distributed power sources enables medium and low voltage distribution networks to participate in optimal scheduling, but the output randomness of distributed power sources and the complexity of power flow distribution bring new challenges to reactive power optimization of medium and low voltage distribution networks. Starting from the characteristics of distributed generation, this article studies the concept of reactive power compensation in distributed power distribution networks, analyzes the principle and value of reactive power compensation in power grids, and accordingly elaborates on the method of reactive power compensation, so as to provide reliable energy support for urban construction and development.Key words distributed power source; distribution network; reactive power compensation引言随着分布式电源的大量部署，中低压配电网也具备参与调控的可能性。

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。

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。

含分布式电源的配电网无功补偿方法研究
随着分布式电源的不断普及和应用，在配电网系统中出现了越来越多的问题。

其中，无功问题是配电网中普遍存在的问题之一。

为了解决这一问题，研究人员提出了一些无功补偿方法。

本文将探讨含分布式电源的配电网无功补偿方法。

1. 无功补偿原理
在配电网中，由于负载的变化和电源的波动，会产生大量的无功功率。

这些无功功率会导致系统的电压波动和输电线路的能耗增加。

为了避免这些问题，需要对无功功率进行补偿。

常见的无功补偿设备有电容器和电感器。

2. 分布式电源的特点
分布式电源是指在用电负荷点附近或负载中心附近，并联进电力系统的小型电源，如风力发电机、光伏发电、燃气发电等。

与传统中央发电的方式不同，分布式电源具有以下特点：
（1）发电量不稳定：受天气、光照等自然因素影响较大，能源输出波动大。

（2）发电地点分散：发电地点难以集中，会导致电源接入电网的电压和电流波动。

（1）静态无功补偿器：静态无功补偿器是一种能够实现精准无功补偿的设备，可以动态调节电容或电感的补偿量，对电网的电压和频率进行控制。

静态无功补偿器可以根据分布式电源的输出功率波动调节补偿量。

4. 结论
含分布式电源的配电网无功补偿问题是当前配电网系统中的热点问题。

为了解决这一问题，可以采用静态无功补偿器和动态无功补偿器。

这些方案可以优化电网的运行效率、稳定性和可靠性，并为分布式电源的接入提供支持。

含分布式电源的配电网无功补偿方法研究【摘要】分布式电源的快速发展对配电网的无功平衡提出了新的挑战。

本文从分布式电源对配电网的影响出发，综述了当前的无功补偿方法，然后提出了基于分布式电源的新型无功补偿方法。

通过仿真与实验结果的分析，本文验证了该方法的有效性。

对该方案的推广和应用进行了讨论，总结了研究成果并展望未来的研究方向。

本研究为配电网无功补偿提供了新的思路和方法，具有重要的理论和实践意义。

【关键词】分布式电源、配电网、无功补偿、研究、影响、方法、综述、仿真、实验、推广、应用、总结、展望、实践意义1. 引言1.1 研究背景配电网是现代电力系统的重要组成部分，承担着向终端用户提供电力的任务。

随着分布式电源的快速发展和普及，配电网的运行和管理面临着新的挑战。

传统的无功补偿方法已经难以满足分布式电源接入后的无功需求，导致配电网无功控制能力不足，影响系统稳定性和可靠性。

在这样的背景下，研究配电网中含分布式电源的无功补偿方法显得尤为重要。

通过合理设计无功补偿方案，可以提高配电网的功率因数，降低线损和电压波动，改善系统的功率质量，保障电力系统的安全稳定运行。

本研究旨在探究基于分布式电源的无功补偿方法，辅助配电网实现对无功功率的积极管理和控制，为提升配电网运行效率和可靠性提供技术支撑。

通过对配电网中含分布式电源的无功补偿方法进行研究，可以为未来配电网的优化设计和智能管理提供重要参考，推动能源转型发展，实现低碳清洁能源的有效利用和分布式电源的大规模接入。

1.2 研究目的The research purpose of this study is to investigate the methods of reactive power compensation in distribution networks with distributed power sources. With the increasing integration of renewable energy sources such as solar and wind power into the distribution grid, it is essential to explore effective ways to manage the reactive power flow in order to ensure a stable and reliable power supply.1.3 研究意义随着分布式电源技术的不断发展和应用，配电网结构和运行方式发生了重大变化。