并网光伏电站损耗计算 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
并网光伏电站损耗
一、光伏阵列损耗
1、失谐损耗
光伏组件功率“1+1小于2”.
因为光伏组件电流具有恒流性，组件串联后“就小不就大”，即“木桶效应”，所以必须选择电流一致性好的组件串联，选择电压一致性好的串组在并联。
2、光伏阵列的倾斜角
其倾斜角一般在10度~90度的范围计算而得，计算的输入数据不准，或计算方式不精确，均易导致受光效率下降。同时还可能受到积尘、积雪等因素的影响。
3、遮蔽损耗
大型电站内的光伏阵列因限于地形、建筑等可能导致部分组件被遮挡。在较长的电池组串中，如果某个电池被完全遮蔽，就没有了电压，但因其在组串内，还必须承载电流，本身有内阻，所以反而变成了负载，产生局部损耗和发热。通常消除遮蔽损耗的方法是将一定长度的电池用旁路二极管分成几部分。跨接在被遮蔽的组件二极管只将该部分旁路，这样可使电池串电压和电流按比例损失，不会损失更多的功率。
4、温度损耗
光伏组件的温度特性是，温度越高，电压越低。一般，工作温度比参考温度每上升1度，光伏电池的电压就降低%。二、最大功率跟踪损耗
MPPT最大功率跟踪，存在一个寻找最大功率的过程，再完美的算法也不可能达到100%的最优。
三、直流线缆线损
直流侧电流较大，损耗不可避免。减少这种损耗的方法是增大电缆的截面积（减小电缆电阻），和增加组串电池的数量（升高直流电压）。
四、逆变器损耗
目前国内并网逆变器的效率一般为92~97%之间。以元/度的电价计算，逆变器效率差2%，年发电量会减少%。
五、交流线缆损耗
与直流电缆损耗一样，解决方式也一样。
六、变压器损耗
目前普通变压器的效率一般为96%。电站规模越大，其效率影响越大。
结论：提升整体电站的效率，是注重每个环节的损耗，除上述损耗外，还有光伏组件的表面清洁度，以及所选用的无功补偿的效率等等。一般全站效率范围在70%~90%。
投资收益｜分布式光伏电站收益率分析前言 在2016年12月26日，《国家发展改革委关于调整光伏发电陆上风电报告上网电价的通知》中，光伏一、二、三类资源地区的光伏电站标杆电价确定分别0.65、0.75、0.85元/度。这个补贴的下降直接导致了2017年6月30日前的超过20GW 以上的光伏电站疯狂建设、并网。现在又到了年底的大关了，按照“惯例”，新的标杆电价即将出台。虽然不知道到底会降多少，还是来跟大家分析一下在不同电价的情况下，分布式光伏电站的成本需要降低多少才能符合我们的投资要求，并附上的速查表以供各位参考。 因业内大部分电站投资商以融资前税后内部收益率达到8-8.5%作为决策依据，少部分融资成本高的投资商，甚至要求10%以上的收益率作为投资依据。 01 一类光伏资源区 测算条件： 1、项目成本含EPC及路条费用 2、运维成本0.07元/瓦/年，含保险 3、装机容量5MW 4、I类地区有效发电小时数1500小时 5、平均脱硫煤电价0.300元/度 6、电站运营年限25年 7、折旧25年，残值无 8、租金15万/年 9、电站PR值80%
表一：一类地区标杆电价VS建设成本VS全投资项目收益率 由上表可以发现，虽然电价已经降至0.65元/度，投资商成本控制在6元/瓦以下的时候，全额上网项目仍具有相当可观的项目收益率，但是，由于一类地区的限电及欠补严重，项目实际收益率打折现象严重。 02 二类光伏资源区： 4、II类地区有效发电小时数1250小时 5、平均脱硫煤电价0.35元/度 7、折旧25年，残值0 8、租金25万/年 表二：二类地区标杆电价VS建设成本VS全投资项目收益率 由上表可以发现，虽然电价已经降至0.75元/度，投资商成本控制在6元/瓦以下的时候，全额上网项目仍具有相当可观的项目收益率，二类地区的限电情况较少，虽然也面临欠补问题，项目实际收益率较一类区域要好。 03 三类光伏资源区： 4、III类地区有效发电小时数1100小时 5、平均脱硫煤电价0.38元/度 8、屋顶租金25万/年 表三：三类地区标杆电价VS建设成本VS全投资项目收益率 由上表可以发现，虽然电价已经降至0.85元/度，投资商成本控制在5.75元/瓦以下的时候，全额上网项目仍具有相当可观的项目收益率，三类地区的基本没有限电，虽然也面临欠补问题，项目实际收益率较其他二类区域要好。
光伏发电系统的效率最优化研究 在能源枯竭与环境污染问题日益严重的当今世界,光伏发电成为可再生能源领域中最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的发电方式之一。然而,光伏电池的输出特性具有强烈的非线性,且受外界环境因素影响大,所以如何有效的利用太阳能,提高太阳能利用效率,成为太阳能利用中一个迫切需要解决的问题。本文以光伏发电系统为研究对象,以最大限度利用太阳能为主要目标,展开了光伏发电系统效率最优化的理论和实验研究。 具体说来,本文的主要研究内容可归纳如下: 一、概述了光伏发电系统的组成,根据不同场合的需要,对光伏发电系统进行了分类,并介绍了目前我国光伏发电技术的应用。在此基础上,详细分析了光伏电池板的工作原理,采用MATLAB对同一光照强度下的光伏电池模型进行仿真,并将具有强寻优能力的仿真软件1st0pt率先用在光伏电池模型的仿真上,得出光照强度不断变化条件下的电流—电压,功率—电压的二维曲线,并且得出电流—电压—光照和功率—电压—光照的三维曲线。仿真曲线很直观地表示出电池的输出电流和电压的对应关系,同时也表明:光伏电池既非恒压源,也非恒流源,它不可能为负载提供任意大的功率;光伏电池特性具有强烈的非线性,并且其输出功率受到日照等周围环
境因素的影响。 二、在实验室现有的110W。光伏电池的基础上,分别对光照不变和光照变化条件下的光伏电池进行实验测试,并将实验数据拟合成曲线,从而得到110W。光伏电池的实际输出特性曲线,实际输出曲线不仅很好地表明了光伏电池输出特性强烈的非线性,而且对以后的仿真研究有很大的实际价值,为实验验证打下了基础。 三、分析比较了几种传统光伏发电系统效率优化方法的优缺点。定电压跟踪法实现比较简单、稳定,然而其控制精度差,必须人工干预才能良好运行;电导增量法可以使输出端电压比较平稳,然而整个系统比较复杂,费用较高;功率回授法实现比较方便,但是稳定性及可靠性不理想,实际使用中不常用;扰动观察法控制简单,容易实现,但可能会发生振荡和误判现象。在实验室110W_p光伏电池参数的基础上,采用扰动观察法,对光伏发电系统进行仿真研究,仿真结果表明采用扰动观察法会导致在最大功率点附近产生功率损失。 四、提出了一种基于遗传算法的光伏发电系统的效率优化算法,尝试将遗传算法用在光伏发电系统优化问题中。遗传算法将问题的求解表示成“染色体”,将其置于问题的“环境”中,根据适者生存的原则,从中选择出适应环境的“染色体”进行复制,即再生,通过交叉、变异两种基因操作产生出新一代更适合环境的“染色体”群,这样一代代不断改进,最后收敛到
XX220kV 变电站短路电流计算书 一、系统专业提供2020年系统阻抗值（Sj ＝1000MV A ） 220kV 侧：Z1=0.070，Z0=0.129。 220kV 侧按不小于50kA 选设备。 110kV 侧：Z1=无穷，Z0=0.60。 主变选择：220±8×1.25%/121/38.5kV ；主变容量：120/120/60MV A ； 变压器短路电压：U k(1-2)%＝14，U k(1-3)%＝24，U k(2-3)%＝8。 二、短路电流计算 1、则由公式得各绕组短路电压： ％）％％（）（）（）（32-k 3-1k 2-1k 1U U U 2 1-+=k U ＝15 ％）％％（）（）（）（3-1k 32-k 2-1k 2U U U 2 1-+=k U ＝－1 ％）％％（）（）（）（2-1k 32-k 3-1k 3U U U 2 1-+=k U ＝9 2、变压器电抗标么值由e j S S X ?=100U d d *％（S e 指系统最大绕组的容量）得： X *1＝1.25；X *2＝－0.083；X *3＝0.75。 3、限流电抗器电抗标么值：2k k *3100U j j e e U S I U X ??= ％＝()21005.11000431010012????＝1.57。 三、三相短路电流的计算（对称） 1、当220kV 母线发生短路时（d 1） 220kV 系统提供的短路电流标么值为：I *＝1/0.07=14.29； 短路电流周期分量有效值为：=??=?=2303100029.143*)3(j j per U S I I 35.86kA ； 由于110kV 侧不提供电源，所以==)3()3(1per d I I 35.86kA ； 短路冲击电流峰值=?="= 86.3555.22I K i ch ch 91.45kA 。（注：K ch 为冲击系数，远离发电厂选2.55）； 容量：==d dj S S )3(14290MV A 2、当110kV 母线短路时（d 2）
光伏发电系统设计计算公式 1、转换效率： η= Pm（电池片的峰值功率）/A（电池片面积）×Pin（单位面积的入射光功率） 其中：Pin=1KW/㎡=100mW/cm2。 2、充电电压： Vmax=V额×1.43倍 3.电池组件串并联 3.1电池组件并联数=负载日平均用电量（Ah）/组件日平均发电量（Ah） 3.2电池组件串联数=系统工作电压（V）×系数1.43/组件峰值工作电压（V） 4.蓄电池容量 蓄电池容量=负载日平均用电量（Ah）×连续阴雨天数/最大放电深度 5平均放电率 平均放电率（h）=连续阴雨天数×负载工作时间/最大放电深度 6.负载工作时间 负载工作时间（h）=∑负载功率×负载工作时间/∑负载功率 7.蓄电池： 7.1蓄电池容量=负载平均用电量（Ah）×连续阴雨天数×放电修正系数/最大放电深度×低温修正系数 7.2蓄电池串联数=系统工作电压/蓄电池标称电压 7.3蓄电池并联数=蓄电池总容量/蓄电池标称容量 8.以峰值日照时数为依据的简易计算 8.1组件功率=（用电器功率×用电时间/当地峰值日照时数）×损耗系数 损耗系数：取1.6～2.0，根据当地污染程度、线路长短、安装角度等； 8.2蓄电池容量=（用电器功率×用电时间/系统电压）×连续阴雨天数×系统安全系数 系统安全系数：取1.6～2.0，根据蓄电池放电深度、冬季温度、逆变器转换效率等； 9.以年辐射总量为依据的计算方式 组件（方阵）=K×（用电器工作电压×用电器工作电流×用电时间）/当地年辐射总量 有人维护+一般使用时，K取230；无人维护+可靠使用时，K取251；无人维护+环境恶劣+要求非常可靠时，K取276； 10.以年辐射总量和斜面修正系数为依据的计算 10.1方阵功率=系数5618×安全系数×负载总用电量/斜面修正系数×水平面年平均辐射量 系数5618：根据充放电效率系数、组件衰减系数等；安全系数：根据使用环境、有无备用电源、是否有人值守等，取1.1～1.3； 10.2蓄电池容量=10×负载总用电量/系统工作电压；10：无日照系数（对于连续阴雨不超过5天的均适用） 11.以峰值日照时数为依据的多路负载计算 11.1电流： 组件电流=负载日耗电量（Wh）/系统直流电压（V）×峰值日照时数（h）×系统效率系数 系统效率系数：含蓄电池充电效率0.9，逆变器转换效率0.85，组件功率衰减+线路损耗+尘埃等0.9.具体根据实际情况进行调整。 11.2功率：
第二章 负荷及短路电流计算 一、负荷计算 同时系数，出线回路较少的时候，可取0.9-0.95，出线回路数较多时，取 0.85-0.9 ；针对课题实际情况可知同时系数取0.9。 在不计同时系数时计算得 ： 1、主变负荷计算 由所给原始资料可知： 110KV 侧负荷量为： KW P 356400.9240002000300026300270000=??+++?+?=∑ ）（var 162560.924749.040004358.020004358.0300024749.0630024358.07000(0K Q =???+?+?+??+??=∑ ）KVA Q P S 391722 200=∑+∑=∑ 35KV 侧负荷量为： KW P 263610.9200709900920050280001=??+++?+?=∑ ）（var 117000.923584.00074358.09907494.000924559.0050024358.08000(1K Q =???+?+?+??+??=∑ ）KVA Q P S 2884021211 =∑ +∑=∑ 变电站站用负荷量： KVA S S S 06.340)2884039172(%5.0)(%5.01 2 =+?=∑+∑?=∑ ar 159.8282Kv 0.4706.340in w 2528.29988.006.340os 2222=?=∑ =∑=?=∑ =∑??S S Q K C S P 因为变电站站用负荷是从35KV 侧通过站用降压变压器得到，35KV 出线考虑5%的损耗；考虑站用电的损耗和站用变压器的效率，取损耗为5%；因为选用一台220KV 到35KV 的三绕组主变，故主变35KV 侧的容量为： 在计及同时系数0.9时： KVA S S S 272759.005.1)2 1 35kv =??∑+∑≥（三绕主 如果再考虑该变电站5～10年的10%发展，则： KVA S S S 303321.19.005.1)2 1 35kv =???∑+∑≥（三绕主
ICS GB/T —201X 光伏发电站无功补偿技术规范Technical specification for reactive power compensation of PV power station （征求意见稿） 20 - - 发布20 - - 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会
GB/T —201X 目次 前言................................................................................................................................................................................................... I I 1范围 . (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4电压偏差 (2) 5无功电源 (2) 6无功容量 (2) 7无功补偿装置 (3) 8电压调节 (4) 9无功电压控制系统 (4) 10监测与考核 (5) 参考文献 (6) I
GB/T —201X II 前言 本标准根据国家标准化管理委员会下达的国标委综合【2010】87号《2010年国家标准制修订计划》制订。 本标准根据GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准依据《电力系统电压和无功电力技术导则》，考虑光伏发电出力波动性、分布性、接入条件的复杂性等制定。 本标准规定了通过10（6）kV及以上电压等级接入电力系统的光伏发电站的无功补偿技术要求。 本标准由中国电力企业联合会提出并归口。 本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网电力科学研究院。 本标准主要起草人：
光伏电站发电效率的计算与监测 1、影响光伏电站发电量的主要因素 光伏发电系统的总效率主要由光伏阵列的效率、逆变器的效率、交流并网效率三部分组成。 1.1光伏阵列效率： 光伏阵列的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换与传输过程中影响光伏阵列效率的损失主要包括：组件匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度的影响以及直流线路损失等。 1.2逆变器的转换效率: 逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比。影响逆变器转换效率的损失主要包括：逆变器交直流转换造成的能量损失、最大功率点跟踪（MPPT）精度损失等。 1.3交流配电设备效率： 即从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中影响交流配电设备效率的损失最主要是：升压变压器的损耗和交流电气连接的线路损耗。 1.4系统发电量的衰减： 晶硅光伏组件在光照及常规大气环境中使用造成的输出功率衰减。 在光伏电站各系统设备正常运行的情况下，影响光伏电站发电量的主要因素为光伏组件表面尘埃遮挡所造成太阳辐射损失。 2、光伏电站发电效率测试原理 2.1光伏电站整体发电效率测试原理 整体发电效率E PR公式为： E PDR PR PT = —PDR为测试时间间隔(t?)内的实际发电量；—PT为测试时间间隔(t?)内的理论发电量；
理论发电量PT 公式中： i o I T I =，为光伏电站测试时间间隔(t ?)内对应STC 条件下的实际有效发电时间； －P 为光伏电站STC 条件下组件容量标称值； －I 0为STC 条件下太阳辐射总量值，Io =1000 w/m 2； －Ii 为测试时间内的总太阳辐射值。 2.2光伏电站整体效率测试（小时、日、月、年） 气象仪能够记录每小时的辐射总量，将数据传至监控中心。 2.2.1光伏电站小时效率测试 根据2.1公式，光伏电站1小时的发电效率PR H i H i PDR PR PT = 0I I i i T = —PDRi ，光伏电站1小时实际发电量，关口计量表通讯至监控系统获得； —P ，光伏电站STC 条件下光伏电站总容量标称值； —Ti ，光伏电站1小时内发电有效时间； —Ii ，1小时内最佳角度总辐射总量，气象设备采集通讯至监控系统获得； —I 0=1000w/m 2 。 2.2.2光伏电站日效率测试 根据气象设备计算的每日的辐射总量，计算每日的电站整体发电效率PR D D PDR PR PT = 0I I T = —PDR ，每日N 小时的实际发电量，关口计量表通讯至监控系统获得； —P ，光伏电站STC 条件下光伏电站总容量标称值； —T ，光伏电站每日发电有效小时数
将各种损耗都算进来后光伏并网电站系统效率通常为多少呢? 光伏组件虽然使用寿命可达25-30年，但随着使用年限增长，组件功率会衰减，会影响发电量。另外，系统效率对发电量的影响更为重要。 1组件的衰减 1，由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减，破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象，或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当，甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象; 2，组件初始的光致衰减，即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降，但随后趋于稳定，一般来说在2%以下; 3，组件的老化衰减，即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象，每年的衰减在0.8%,25年的衰减不超过20%;25年的效率质保已经在日本和德国两家光伏公司的组件上得到证实。2012年以后国内光伏组件已经基本能够达到要求，生产光伏组件的设备及材料基本采用西德进口。 2系统效率 个人认为系统效率衰减可以不必考虑，系统效率的降低，我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求，就如火电站，水电站来说，不提衰减这一说法。 影响发电量的关键因素是系统效率，系统效率主要考虑的因素有：灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。 1)灰尘、雨水遮挡引起的效率降低 大型光伏电站一般都是地处戈壁地区，风沙较大，降水很少，考虑有管理人员人工清理方阵组件频繁度一般的情况下，采用衰减数值：8%; 2)温度引起的效率降低 太阳能电池组件会因温度变化而输出电压降低、电流增大，组件实际效率降低，发电量减少，因此，温度引起的效率降低是必须要考虑的一个重要因素，在设计时考虑温度变化引起的电压变化，并根据该变化选择组件串联数量，保证组件能在绝大部分时间内工作在最大跟踪功率范围内，考虑0.45%/K的功率变化、考虑各月辐照量计算加权平均值，可以计算得到加权平均值，因不同地域环境温度存在一定差异，对系统效率影响存在一定差异，因此考虑温度引起系统效率降低取值为3%。 3)组件串联不匹配产生的效率降低 由于生产工艺问题，导致不同组件之间功率及电流存在一定偏差，单块电池组件对系统影响不大，但光伏并网电站是由很多电池组件串并联以后组成，因组件之间功率及电流的偏差，对光伏电站的发电效率就会存在一定的影响。组件串联因为电流不一致产生的效率降低，选择该效率为2%的降低。 4)直流部分线缆功率损耗 根据设计经验，常规20MWP光伏并网发电项目使用光伏专用电缆用量约为350km，汇流箱至直流配电柜的电力电缆(一般使用规格型号为ZR-YJV22-1kV-2*70mm2)用量约为35km，经计算得直流部分的线缆损耗3%。 5)逆变器的功率损耗 目前国内生产的大功率逆变器(500kW)效率基本均达到97.5%的系统效率，并网逆变器采用无变压器型，通过双分裂变压器隔离2个并联的逆变器，逆变器内部不考虑变压器效率，即逆变器功率损耗可为97.5%，取97.5%。 6)交流线缆的功率损耗 由于光伏并网电站一般采用就地升压方式进行并网，交流线缆通常为高压电缆，该部分
第一章短路电流计算 1、短路计算的目的、规定与步骤 1.1短路电流计算的目的 在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面： 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。 1.2短路计算的一般规定 (1)计算的基本情况 1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。 2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。 3）短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。 4）所有电源的电动势相位角相等。 5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。 (2)接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 1.3 计算步骤 (1)画等值网络图。 1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。
2）选取基准容量d S 和基准电压c U （一般取各级电压的1.05倍）。 3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。 4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。 (2)选择计算短路点。 (3)化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的总电抗的标幺值* X ∑。 (4)求计算无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值(3)* k I 。 (5)计算三相短路电流周期分量有效值(3) k I 和三相短路容量(3) k S 。 2、参数计算及短路点的确定 基准值的选取：100d S MVA = 2.1变压器参数的计算 (1)主变压器参数计算 由表查明可知：12%U =10.513%U =1823%U =6.5 MVA S N 75= 1121323%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（18+10.5-6.5）=11 2122313%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（10.5+6.5-18）=-0.5 3132312%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（18+6.5-10.5）=7 电抗标幺值为： 1467.075 100 10011100%1*1=?=?= N D S S U X -0.006775100 1000.5-100%2*2=?=?= N D S S U X 0.093375 100 1007100%3*3=?=?= N D S S U X (2)站用变压器参数计算 由表查明：%4k U =5000.5N S KVA MVA ==
关于光伏电站无功补偿容量配置的讨论 【摘要】针对光伏电站的无功补偿容量配置的问题，本文通过分析已投运的光伏电站的无功需求，电站自身具有的无功提供特性，和实际生产运行数据统计，得出现行电网要求装机容量的20%～40%的无功补偿装置设置偏大，导致无功设备容量闲置浪费，或运行不经济。 【关键词】光伏电站；无功补偿；补偿容量 近几年投运的光伏电站数量很多，在运行期间发现电站的无功补偿容量配置上存在偏大的问题，直接致使初期投资，后期维修维护费用增加，和光伏电站无功补偿运行不经济现象。本文通过电站的无功需求和电站的无功提供特性出发讨论了配置过大几个理由。 1.光伏电站的无功需求 在电站运行中主要的无功消耗设备就是大量的感性元件—升压变压器，对它的需求认识能从根本上了解配置补偿容量的大小。目前大中型并网光伏发电普遍采用1MWp容量作为一个发电单元，每个单元一台升压变压器，容量为1000KV A，就地升压汇集并网。变压器均为性能较好的S11或其他变压器，其空载和负载损耗相对较小。根据参数测算变压器无功需求。（以我公司光伏10MWp 电站为例）其他电站情况类似。 变压器参数： 变压器型号：ZGSF11—Z.G—1000/10 容量：1000KV A； 短路阻抗：5.1%； 变压器空载电流比：0.36% 电站变压器台数：10； 根据变压器的无功损耗计算公式： (1) —无功损耗，—空载电流百分数，—短路阻抗百分数，—变压器额定容量，—负载系数 通过变压器无功需量测算，得出在不同负荷下需要补偿的无功大致数值，如表1。 其中看到最大的无功需要量是546KVar，最小需要量36KVar，根据统计光伏发电的平均发电负荷在60%左右，就是无功需量200KVar左右，显然按照电网要求的最低无功补偿容量20%计，即2000KVar，远远超出，即便按照最大的需求量计算应该在600Var左右，仅为要求配置容量的33%。加上余度考虑最多50%，即总补偿的容量不超过总装机容量的10%。 2.光伏电站自身分布电容具有补偿功能 2.1 注意到光伏电站在夜间停止发电时段内关口计量的反向无功电量增长数值为零，大致可以确定站内的分布电容量提供的无功与空载时的变压器时消耗的无功量相当或稍大。对于站内敷设电缆、输出线路长度较长的光伏电站而言，分布电容量会更大些。 2.2 逆变器具有无功调节的功能。光伏电站中能够提供无功的设备中除了补偿装置外还有逆变器。作为光伏电站的关键设备，不仅有将直流电转换成交流电的功能外，还具有有、无功调节的功能，在逆变器处于额定转换功率内时，可以
附件十一 光伏电站系统效率保证协议 (发包方)与(承包方)经友好协商，一致同意将以下内容作为光伏发电项目总承包合同技术协议的补充协议。 一、光伏电站系统效率要求 发包方要求光伏电站的系统效率（Performance Ratio，即PR值）≥80％。 二、光伏电站系统效率测试方法 1. 目的 光伏电站系统效率测试（PR性能测试）用于证明光伏电站的整体转换效率能够满足电站设计转换效率的要求。 本测试方法是参照《Functional test,Seven day performance test criteria and procedure》，如有不明确的地方，以《Functional test,Seven day performance test criteria and procedure》为准。 2. 最小辐照度要求 测试期间的最小辐照度要求：每15分钟记录一个数据，至少获得40个光伏阵列倾斜面的太阳辐照度采样值数据，并且所测数据不小于600瓦每平方米。如果在测试初期最小辐照度要求不能达到上述要求，应该延长测试周期直至满足最小辐照度要求，或者由合同双方来确定测试周期。 简言之，在测试周期内，至少获得40个数据，每个数据持续15分钟，并且每个数据均满足辐照度大于600瓦每平方米的要求。 3. 性能测试方 合同双方应指定一个经双方认可的性能测试方（独立第三方）来负责测试事宜。性能测试方应起草一份详细的测试方案，并至少在测试开始前30天将方案提交给业主，经业主审核同意后才能实施。性能测试方应保证测试的权威性、公正性。 4. 一般测试条件 测试应该从测试周期第一天的零点开始，到测试周期最后一天的零点结束，
某110kv变电站短路电流计算书
一、短路电流计算 取基准容量S j=100MV A，略去“*”， U j=115KV，I j=0.502A 富兴变：地区电网电抗X 1=S j/S dx=I j/I dx =0.502/15.94=0.031 5km线路电抗X2=X*L*(S j/Up2) =0.4*5*(100/1152)=0.015 发电机电抗X3=(Xd’’%/100)*(S j/Seb) =(24.6/100)*(100/48)=0.512 16km线路电抗X4=X*L*(S j/Up2) =0.4*16*(100/1152)=0.049 5.6km线路电抗X5=X*L*(S j/Up2) =0.4*5.6*(100/1152)=0.017 31.5MV A变压器电抗X6=X7= (Ud%/100)*(S j/Seb)=(10.5/100)*(100/31.5)=0.333 50MV A变压器电抗X=(Ud%/100)*(Sj/Seb)=0.272 X8=X3+X4+X5=0.578 X9=X1+X2=0.046 X10=(X8*X9)/(X8+X9) X11=X10+X6=0.046 地区电网支路的分布系数C1=X10/X9=0.935 发电机支路的分布系数C2=X10/X8=0.074 则X13=X11/C1=0.376/0.935=0.402 X14=X11/C2=0.376/0.074=5.08 1、求d1’点的短路电流 1.1求富兴变供给d1’点(即d1点)的短路电流 I x″=I j/(X1+X2)=0.502/(0.031+0.015)=10.913kA S x″=S j/(X1+X2)=100/(0.031+0.015) ≈2173.913MV A
分布式光伏电站无功补偿的配置研究 发表时间：2019-12-17T09:38:42.900Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：蒋从伟1 冯飞波1 闫兴德1 李奇1 杨澍1 周梦 [导读] 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。 1.国网蚌埠供电公司蚌埠 233000； 2.合肥工业大学土木与水利工程学院合肥 230009 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。当功率因数在0.98超前～0.98 滞后可调时，对于容量20MW的光伏电站，逆变器可调无功可达3.25MW，可调范围很广，若充分利用，甚至可取消集中无功补偿装置。 目前，光伏电站接入系统中，光伏逆变器的无功输出由于受兼容性、可控性及响应速度等因素的局限影响，尚在试验阶段，未大规模投入实际应用；同时，光伏发电企业基于上网电量的经济效益考虑，希望电站的功率因数越大越好，很难充分利用光伏逆变器的无功输出。故现有的光伏电站无功配置往往侧重考虑集中动态无功补偿装置。 光伏电站的无功容量应满足分（电）区分（电压）层基本平衡的原则，无功补偿容量应在充分考虑优化调压方式及降低线损的原则下进行配置。光伏电站无功补偿装置可采用SVC、SVG 等动态补偿设备，其补偿容量可以按照站内外的无功消耗容量及无功电源计算。 在无功平衡中，对于直接接入公共电网的光伏电站，无功补偿配置容量计算如下： 光伏电站满发：容性无功容量=汇集系统无功损耗+主变无功损耗+送出线路一半的无功损耗－机组可发容性无功容量； 光伏电站停发：感性无功容量=汇集系统充电功率+送出线路一半的充电功率。 2 无功补偿的容量计算 某工程20MW光伏发电项目由20个容量为1.0MWp光伏发电单元组成，每个发电单元通过2台500kW逆变器与1台1000kV A的双分裂绕组升压变压器相连，将电压从315V升至35kV，20个光伏发电单元并联后，经2回35kV集电线路接入站内35kV开关站。 具体电气主接线见下图： 正常运行时，35kV及以上公共连接点电压正、负偏差的绝对值之和不超过标称电压的10%，运行中的线路，既是无功负荷，也是无功电源，因为线路的电抗产生无功损耗，线路的电纳产生充电功率。其无功损耗与电压的平方成反比，而线路的充电功率与电压的平方呈正比。线路的充电功率一般只计110kV及以上的架空线路与35kV及以上的电缆线路。故为简化计算过程，本工程只计架空的无功损耗及电缆的充电功率。计算公式如下： （1） 为线路电抗产生的无功损耗，kvar；为线路额定功率下电流，A；为线路额定功率，kW；为线路额定线电压，kV；为功率因数。 为线路等值电抗，Ω，计算公式为：；为导线单位长度电抗，Ω/km；为线路长度，km。 （2） 为线路电纳产生的充电功率，kvar；为线路额定线电压，kV；为电力系统频率，取值50Hz；为导线单相对地电容，μF；为单位长度导线单相对地电容，μF/km。 2.1送出线路 光伏电站满发的条件非常苛刻，一般天气状况下很难达到，此为极限情况。但在考虑无功补偿容量配置时，应考虑满发的这种状况。
光伏电站系统效率分析 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
系统效率分析 运行期光伏电站的生产工艺流程为：通过太阳辐照，经直流发电单元（将太阳能转化成直流电能，再经逆变产生交流电），出口电压为，再经35kV升压箱变，将电压升至35kV后，由35kV集电线路汇集至电站35kV汇集站，再经110kV 汇集站，电压升至110kV后，然后输送至220kV升压站，经220kV主变压器二次升压后，通过220kV架空线路送入系统电网。其发电工艺流程如下： 图运行期光伏电站的生产工艺流程图 结合光伏电站的运行特点其系统损耗主要为以下几方面组成： （1）入射角造成的不可利用的太阳辐射损耗； （2）灰尘、植被等遮挡损耗 （3）温度影响损耗 （4）光伏组件不匹配造成的损耗 （5）直流线路损耗 （6）逆变器损耗 （7）交流线路损耗 （8）变压器损耗 （9）系统故障及维护损耗 结合XX项目实施的实际情况，参考《XX光伏发电项目招商文件》中评分标准的要求，技术方案中系统能力先进性（5分），81%得1分，系统效率最高值得5分；因此系统效率即使是重要的招商得分项，同时该参数又直接影响发电量和效益测评即投标申报电价，为科学合理的控制和了解本项目地的系统效率水平，使其尽可能向可操作、可实现的最高效率努力，系统效率基本取值分析如下： （1）不可利用的太阳辐射损耗 根据项目地的地理位置、气候气象和太阳辐射数据当地的气象和太阳辐射特点，结合项目地太阳入射角的分析计算，并兼顾山地的地形条件在冬至日真太阳时9:00～15:00的阵列布置原则而确定的日照利用边界，经分析，本次由于
4-10 某工厂变电所装有两台并列运行的S9-800（Y,yn0接线）型变压器，其电源由地区变电站通过一条8km 的10kV 架空线路供给。已知地区变电站出口断路器的断流容量为500MVA ，试用标幺制法求该厂变电所10kV 高压侧和380V 低压侧的三相短路电流k I 、sh i 、sh I 及三相短路容量k S 。 解：（1）取100=d S MVA ， 5.101=d U kV ，4.02=d U kV ，则 kA 5.5kA 5 .10310031 1=?= = d d d U S I ，kA 3.144kA 4 .0310032 2=?= = d d d U S I （2）计算各元件电抗标幺值 系统 2.0500 100 * === oc d S S S X 线路 9.25 .10100 84.02 21* =??==av d WL U S l x X 变压器 625.58 .0100 1005.4100%* =?==N d k T S S U X （3）k 1点短路： 1.39.22.0* **1=+=+=∑WL S X X X kA 77.1kA 1.35 .5* 1 11=== ∑X I I d k kA 51.4kA 77.155.255.21=?==k sh I i kA 67.2kA 77.151.151.11=?==k sh I I kA 77.11==∞k I I MV A 26.32MV A 1.3100* 1 === ∑X S S d k （4）k 2点短路： 9125.52 625.59.22.02****2 =++=++=∑T WL S X X X X
SVG在光伏发电站内动态无功补偿的选型计算 当前，我国的光伏容量逐年在提升，处于世界第一的位置，光伏电站配置无功补偿装置在光伏输送容量和系统稳定性提高方面有着显著的作用，还能防止电压崩溃[1]。文章简单介绍了SVG的基本工作原理及系统组成，并对其在光伏电站中的选型依据进行分析。最后，根据具体实例，提出无功配置方案，对实际工程有指导价值。 标签：光伏；SVG；无功补偿 引言 与常规的能源发电区分开来，光伏发电系统输出的功率存在不稳定的问题，容易受到有无光照、温度变化等环境因素的影响，通过对系统无功功率的调整可以使并网运行中的点电压实现稳定状态。当夜晚没有光照时，有功出力为零，SVG 可作为线路无功补偿装置来加强线路的输电能力[2]。 1 静止型无功发生器SVG SVG（静止型动态无功发生器）是一种IGBT全控式有源型无功发生器，将电抗器连接桥式变流器上，可以发出或吸收无功功率，从而使SVG调节的电压更平稳的柔性电压来达到动态无功补偿的要求[3]。SVG是由功率模块、启动和控制部分组成的。它的基本电路构造如图1所示。 2 光伏电站中SVG的作用 2.1无功补偿能力强 光伏电站大多选用电缆接线，电缆自身相当于圆柱体的电容器装置。当光伏电站处于光伏满发和停发两种状况下需要无功补偿，无功补偿分别为容性和感性的，SVG可以使这两种无功补偿更高效更持续平稳。如果选型适当，功率因数可趋于1.0。 2.2 抑制諧波能力强 SVG通过运用桥式电路的PWM技术能够消除逆变器产生的低次谐波。高次谐波随不能够被完全消除，但也可以相应程度的降低，这样就不需要在光伏电站中再配置其他的消除谐波的装置[4]。 3 光伏电站中SVG选型依据 3.1线路产生的感性无功功率
大型光伏电站系统效率计算方法优化分析 曹晓宁康巍连乾钧 光伏产业近年来继风力发电后发展最快的行业，据不完全统计，目前全世界范围内光伏发电系统的装机容量已超过40GWp，而且在持续高速增长。近几年我国光伏产业发展速度迅猛，2010年国内光伏发电新增装机容量达到520MWp，大大的超过了2009年的228MWp，而2011年国内光伏发电新增装机容量预计达到2GWp。对于大批进入运营阶段的光伏电站，电站运行状况的检测和运行维护工作将成为研究重点。 系统效率是表征光伏电站运行性能的最终指标，对于一个投入运行的光伏电站，在电站容量和光辐照量一致的情况下，系统效率越高就代表发电量越大。因此系统效率的准确性重要，本文就系统效率的计算方法的优化进行讨论。 一、系统效率的定义 一个发电系统的年发电量衡量这个系统优劣的最直接的标准，在进行一个发电系统的设计时，都要对发电系统的年发电量进行估算，作为后期运行维护的参考标准。进行发电量的估算首先要算出并网光伏发电系统的总效率，并网光伏发电系统的总效率由太阳电池阵列的效率、逆变器的效率、交流并网效率三部分组成。 太阳电池阵列效率η1，太阳电池阵列在太阳辐射强度下，实际的直流输出功率与理论功率之比。太阳电池阵列在能量转换与传输过程中的损失包括：组件匹配损失、表面尘埃遮挡损失、光谱失配损失、温度的影响以及直流线路损失等。 逆变器转换效率η2，逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比。包括逆变器转换的损失、最大功率点跟踪（MPPT）精度损失等。 并网效率η3，即从逆变器输出汇流并入南区10kV变电站400V低压母线段的传输效率，其中最主要的是升压变压器的效率和交流电气连接的线路损耗。 综上，光伏电站系统的总效率为η=η1*η2*η3，在进行光伏电站的设计和设备选型时，可针对性的进行优化设计，提高光伏电站的系统效率。 二、系统效率的算法 对于一个光伏电站，进行系统效率的测算时，通常是用实际计量的发电量与理论发电量相比得到，具体如下所示。
光伏电站无功补偿装置运行规程 1、SVG的功能与特点 SVG高压静止无功补偿器并联电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可以快速的跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿系统所需的无功功率。SVG是基于电压源型变流器的补偿装置，通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。 1.1 SVG的功能： 1）提高线路输电稳定性 2）维持受电端电压，加强系统电压稳定性。 3）补偿系统无功功率，提高功率因数。 4）谐波动态补偿，改善电能质量。 5）抑制电压波动和闪变。 6）抑制三相不平衡。 1.2. SVG的特点： 1）控制系统采用基于DSP的全数字控制系统，相应控制速
度快。 2）控制系统是在SVC的控制系统的基础上进行改进的，增强了系统的稳定性。 3）采用了PWM波技术，不仅自身不产生谐波，还能够对负载的谐波和无功进行补偿，实现源滤波的功能。 4）采用国际先进的系统仿真软件，对谐波潮流、谐波阻抗、操作过电压等进行仿真计算，保证系统在不同运行的工况条件下，所设计的滤波器不与系统昌盛的并联谐振和谐波放大。 5）监控系统采用一体化工作站，人机界面友好，方便使用和维护。 2、工作原理 SVG（Static Var Generator），即高压静止无功发生器，是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。装置在工作时通过电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成交流侧电网同频率的输出电压，类似一个电压型
逆变器，只不过其交流侧输出接的不是无源负载，而是电网。因此，当仅考虑基波频率时，SVG功率部分可以等效的被视为幅值和相位均可以控制的一个于电网同频率的交流电压源。它通过交流电抗器连接到电网上，无功的性质和大小靠调节电流来实现。 3、无功补偿装置参数 额定容量5Mvar 额定输出电压35KV 额定过载电流120%/长期 输入主回路三相35kV，50HZ 输入控制回路AC380V 冷却方式强制风冷 防护等级IP30 环境温度-10℃- +40℃