光伏电站动态无功补偿技术的研究与应用

集中式光伏电站动态无功补偿的研究与应用集中式光伏电站是以太阳能发电为主要发电方式的电力发电厂，为了提高光伏电站的电能质量和稳定性，需要进行动态无功补偿，以保障电网的正常运行。

动态无功补偿是指通过控制电流和电压的相位差，来改变无功功率的分配，从而调整电网的无功功率，使电网处于稳定状态。

动态无功补偿的主要目的是提高光伏电站的功率因数，减少谐波污染，降低电网的电压波动。

光伏电站在投运初期，可能会产生很高的无功功率，这对电网运行是不利的，因此需要进行无功补偿。

目前常用的无功补偿方法有：静态无功补偿和动态无功补偿。

静态无功补偿是通过并联装置（如电容器、电抗器）来补偿无功功率，调整电网的功率因数。

但静态无功补偿只能对稳态的无功功率进行补偿，对于动态无功功率补偿效果较差，且调节响应时间慢，不能满足光伏电站的需求。

动态无功补偿采用先进的电力电子装置，如静止无功发生器（STATCOM）和无功发生器（SVC），可以实时跟踪和补偿无功功率的变化，快速响应电网的要求。

动态无功补偿具有响应速度快、调节范围广、补偿效果好等优点，能够满足光伏电站的动态无功补偿需求。

1. 提高电能质量：动态无功补偿可以有效地调整电网的无功功率，降低电网的谐波污染，提高电能质量，减少对负荷的干扰。

2. 提高光伏电站的功率因数：光伏电站产生的无功功率通常比较高，通过动态无功补偿可以将光伏电站的功率因数调整到合理范围内，提高光伏电站的发电效率。

3. 调节电网电压：动态无功补偿可以根据电网的电压变化，及时调整光伏电站的无功功率，使电网的电压波动保持在一定范围内，保证电网的稳定运行。

动态无功补偿是光伏电站中重要的技术手段，可以提高电网的无功功率质量，保证电网的正常运行。

随着光伏电站的大规模建设和发展，动态无功补偿技术将得到更广泛的应用和推广。

光伏电站动态无功补偿技术的研究与应用齐菲菲摘要：光伏电站是目前最清洁的发电设备之一，是一种可持续发展的发电方式，无功补偿是光伏电站中最重要的部分之一。

无功补偿装置可以提高光伏输电能力和系统的稳定性，对防止电压突降突升有重要作用。

本文深入研究了无功补偿的工作原理和系统构成，并对光伏电站的无功补偿范围、位置和容量进行了理论分析和计算。

最后以45MWp大型光伏电站为例进行了具体参数计算与研究，研究结果对光伏电站的工程设计及无功补偿技术研究具有指导作用。

关键词：光伏发电站；无功补偿；补偿容量0引言随着对一次能源的不断开采，导致以此能源的储存量大大降低，为了保证能源的利用不受限制，世界各国开始寻找能够可持续应用的能源。

目前，风能、太阳能、潮汐能等可持续利用的清洁能源已经得到了广泛应用。

传统能源日益衰减，太阳能作为可永久使用的清洁能源，在未来将成为世界各国家的能源的主要供给能源。

截止2010年底，全球广电发热装机总容量已经达到1.27GW。

预计2020年，太阳能发电装机将达到42GW。

光伏电站是将太阳能庄花城电能的一种新型发电装置，是目前我国大力支持的项目。

动态补偿装置是保证光伏电站持续张婵运行的可靠保证，本文对光伏电站动态补偿技术的应进行了研究分析。

1光伏电站概况21世纪是世界光伏产业的发展高峰。

从2013年至2016年中国连续四年光伏装机规模排名全球第一，累计排名也实现了第一。

随着国家鼓励创新光伏电站建设和应用形式，多样化的光伏电站蓬勃发展。

BIPV、工商业电站、个人电站，渔光互补，农光互补等已是我们耳熟能详的光伏电站形式。

在应用形式上，光伏发电项目主要有集中式光伏电站和分布式光伏电站两大类，集中式光伏电站以地面光伏电站为主，其主要应用形式有常规地面电站(平地)等。

分布式光伏电站按与建筑结合、应用场合等不同的分类标准可划分多种类型。

光伏发电站是由多个部分组成的一个系统发电装置，主要组成部分有将太阳能转化为光能的太阳能电池、将光能转化为化学能的蓄电池组、防止蓄电池过充电和过放电充放电控制器、将直流电转换成交流电的逆变器和其他太阳能跟踪系统等。

光伏电站的电能质量改善与无功补偿光伏电站作为一种清洁、可再生能源发电系统，其在全球范围内得到了广泛的推广和应用。

然而，光伏电站的运行过程中会产生一些电能质量问题，如电压波动、谐波扰动和无功功率问题。

为了改善光伏电站的电能质量，并确保其正常运行，无功补偿技术被广泛用于光伏电站的设计和运行中。

一、电能质量问题光伏电站的电能质量问题主要有电压波动、谐波扰动和无功功率问题。

1. 电压波动光伏电站发电过程中，由于光照条件的变化和电网负荷的波动，会引起电压的瞬时变化，导致电压波动。

电压波动会对电网的稳定性和其他用户的用电设备造成影响，甚至引发电网故障。

2. 谐波扰动光伏电站中的逆变器产生的交流电压和电流存在谐波成分，这些谐波会导致电网电压和电流的失真，对电力系统的设备和传输线路造成破坏，同时也会影响其他用户的用电设备的正常运行。

3. 无功功率问题光伏电站的功率输出主要是有功功率，导致了电网的一个问题是无功功率问题，即光伏电站的功率因数较低。

功率因数较低会引起电网的功率损耗增加、电网电压的下降，严重时还可能引发电网的电压和频率失控。

二、无功补偿技术为了改善光伏电站的电能质量问题，无功补偿技术被引入到光伏电站的设计和运行中。

无功补偿技术主要包括静态无功补偿装置和动态无功补偿装置两种。

静态无功补偿装置主要是采用电容器、电抗器等无源元件，通过并联或串联的方式改变电网的无功功率，从而提高功率因数；动态无功补偿装置主要是采用功率电子器件控制无功功率的传输和补偿，能够更加精确地控制无功功率的大小和相位。

无功补偿技术的应用可以实现以下几个方面的功能：1. 改善功率因数无功补偿技术可以通过改变电网的无功功率，提高光伏电站的功率因数。

提高功率因数可以减少电网的功率损耗，降低电网的运行成本，同时保证电网的稳定性和安全性。

2. 抑制电压波动无功补偿装置可以通过调节与电网的功率匹配，平衡光伏电站的有功功率和无功功率，从而减少电压波动的发生。

无功补偿技术在光伏发电系统中的应用研究随着全球节能减排的呼声不断升级，太阳能光伏发电作为一种清洁可再生能源逐渐得到人们的重视。

然而，在光伏发电系统中，由于太阳能光伏电池的特性，其输出功率通常带有较高的谐波，也会产生一定的无功功率。

这对电网稳定性和电能质量产生了一定的影响。

因此，研究和应用无功补偿技术在光伏发电系统中具有重要意义。

一、无功补偿技术概述无功补偿技术主要包括静态无功补偿和动态无功补偿两种形式。

静态无功补偿主要通过串联或并联的方式来实现负载的无功补偿，常用的装置有静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）。

动态无功补偿则通过电容器的接入和断开来补偿负载的无功功率，常用的装置有静态同步补偿器（STATCOM）和动态无功补偿设备（D-STATCOM）。

二、无功补偿技术在光伏发电系统中的应用1. 提高电网稳定性光伏发电系统的无功功率会对电网稳定性造成一定的影响。

通过采用无功补偿技术，可以有效地减小光伏发电系统对电网的影响，提高电网的稳定性。

静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）能够根据电网负载的变化，自动调整无功功率输出，从而保持电网的稳定运行。

2. 提高电能质量在光伏发电系统中，由于光伏电池的特性，其输出电流存在一定的谐波成分。

这些谐波成分会影响电网的电能质量。

通过采用无功补偿技术，可以削减光伏发电系统谐波电流的影响，提高电能质量。

动态无功补偿设备（D-STATCOM）能够通过快速调节电容器的接入和断开，实现对谐波电流的滤波和补偿。

3. 提高光伏发电系统的功率因数光伏发电系统的功率因数是衡量其电能利用率的重要指标之一。

通过采用无功补偿技术，可以提高光伏发电系统的功率因数，降低无功功率的损耗，提高系统的电能利用效率。

静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）能够有效地调整系统的无功功率，使其接近单位功率因数。

4. 提高光伏发电系统的有功功率输出光伏发电系统的有功功率输出受到光照强度和温度等因素的影响。

动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用浅析摘要：目前光伏电站对投入无功补偿装置的认识不一，光伏电站认为投入 SVG 会大大增加电站的站用电量，SVG 装置发出无功仅仅对电网有益对光伏电站没有好处等。

实际是什么情况呢？笔者通过下面的粗浅分析，得出一定的结论。

一、基本原理SVG 基本原理：所谓 SVG（Static Var Generator），就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。

装置的交流侧通过电抗器或变压器并联接入系统。

适当控制逆变器的输出电压以改变 SVG 的运行工况，使其处于容性、感性负载或零负载状态。

二、投入 SVG 对系统电量损耗进行相关计算1.理论计算1.1 变压器有功损耗P：变压器有功损耗，P 0 ：变压器空载有功损耗，P k ：变压器负载有功损耗，S 2 ：变压器瞬时视在功率，S N ：变压器额定容量。

公式（1）可以看出变压器的有功损耗同无功功率传递的多少是相关联的，即当无功功率加大会增加变压器的有功功率损耗。

计算实例：以某 110kV、100MVA 变压器为例进行计算，输送无功 20MVA 和有功 40MW 时的有功损耗：变压器负载有功损耗 310kW，空载有功损耗 65kW，计算有功损耗P=P 0 + P k （S 2 /S N ）2 =65+310x0.2=127（kW）；只输送有功 40MW 时的损耗：P=P 0 + P k （S 2 /S N ）2 =65+310x0.16=114.6（kW）变压器减少无功传输会减少有功功率损耗，但从上面计算例子可以看出变压器损耗减少是 12.4 kW，以每天输送有功电量 8 小时计算，每天减少有功损耗为100kW.h，每月减少有功损耗为 0.3 万 kW.h。

1.2 输电线路有功损耗P L ：线路有功损耗，R L ：线路等效电阻，X L ：线路等效电抗，P：线路输送的有功功率，Q：线路输送的无功功率公式（2）是线路阻抗功率损耗公式，可以看出输电线路的有功损耗同传输的无功功率多少和系统电压是相关联的，即当无功功率加大或电压减小时均会增加输电线路的有功功率损耗。

浅论动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用摘要：随着时代的发展，我国电力行业也取得了很大的发展，而在光伏电站中，使用无功补偿装置可以有效将系统的稳定性以及光伏输送容量提高，此外，还可以有效避免出现电压崩溃的情况。

SVG即为无功补偿装置，该装置在电力系统中得了大量的应用。

关键词：动态无功补偿装置；SVG；光伏电站引言随着时代的发展，人们对电力行业的要求也在不断提高，在电网中应用光伏电站对过去系统的潮流分布进行了改变，过去的电网如果接入的容量过大会导致并网点的电压超出限制。

此外，随着外界环境中光照以及温度的不同，也会导致并网点输出的有功功率出现变动，这时就需要对系统的无功输出进行调节，从而实现对并网点的电压进行稳定。

如果电网出现故障，也会对并网点产生影响，会使得其电压跌落，而如果采用光伏电站，其具备的无功输出可以为电力系统提供电力支撑。

但由于光伏发电系统的输出功率会受到天气和温度等因素影响，且这种影响具有随机性，在电网运行过程中，随着时间变化的功率不仅会对电能的质量造成影响，还会影响电网的稳定性，而随着新能源发电应用的增多，其对电能和电网的影响会越来越大。

就目前情况而言，大多数光伏电站已经使用了SVG装置，由于SVG这种无功补偿调节装置对电压控制能力更加平滑、响应时间更短，即使在欠电压的情况下，补偿能力也很强，因而，其能很好的改善光伏电站的性能，从而保障电能的质量，并有效提高电网稳定性。

1SVG无功补偿装置1.1SVG原理简介SVG装置属于IGBT全控式有源型无功发生器，作为大功率电力电子技术领域的一份子，可以实现对无功功率的动态发出和吸收。

该装置的核心是链式H桥电压逆变器，其确定输出功率的容量和性质的主要方式是对系统电压幅值和输出电压幅值进行调解，当其幅值大于系统侧电压幅值的时候，输出容性无功；如果其幅值小于系统侧电压幅值，此时输出的感性无功，图1为主电路图。

图1 链式SVG主电路结构1.2SVG的特点1.2.1谐波特性好谐波作为非线性负荷的属性之一，谐波问题属于的是非线性符合用电特性问题，谐波问题的发生一旦出现这类负荷就会存在。

光伏发电SVG无功补偿系统应用研究摘要：随着我国经济在迅猛发展，社会在不断进步，人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，新能源发电在电力系统中占比逐年增加，无功补偿装置可提高光伏发电输送容量和系统的稳定性，防止电压崩溃。

本文深入研究了SVG的工作原理和系统构成，并针对光伏电站无功补偿系统进行了理论分析与计算。

关键词：光伏发电；无功补偿SVG；电压引言光伏电站与普通的发电厂不同，有其自身独有的特点，即只有在光照等气候条件满足时，才处于并网发电状态，并且所发有功功率随时间变化而变化，午时左右达到峰值。

夜间因电池板无法工作，逆变器自动切除，此时升压变压器由于投切断路器开关次数的限制，仍与电网相连，基本处于空载状态，仅负责站内消耗，电站又相当于一个普通负载。

由此看来，对电网来说，光伏电站输送的有功和无功均为时变量，且变化范围较大。

由于光伏电站的无功消耗与其运行控制方式有很大关系，对于光伏电站的无功功率与电压控制，一般大中型光伏电站应配置无功补偿系统，调节无功功率，控制并网点电压。

为了保证输电质量，减小线路损耗以及满足系统调度要求，本文将对大中型光伏电站无功补偿装置的补偿容量和补偿方式进行探讨。

1概述随着工业化进程的不断推进以及资源短缺问题日益明显，传统能源已不能满足新形势下的需求，新能源的出现和发展为解决能源短缺问题提供了一条“绿色”通道。

光伏发电是新能源发电的重要成员之一。

“十三五”以来，随着太阳电池技术的快速进步和成本的不断下降，我国光伏发电市场发展迅速。

光伏发电系统由太阳能电池板、汇流箱、直流电压柜、光伏并网逆变器、升压变压器等主要部分构成，其中并网逆变器是将搜集到的直流转换为交流的核心部分，主要由电力电子元件构成，另外，光伏发电受光照时间、光照强度等因素影响较为严重，由此产生的电能质量问题不容忽视。

为解决光伏发电系统中无功功率不平衡问题，提出在光伏发电系统中加入静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator，STAT －COM），通过对装置的有效控制提高发电系统的稳定性。

无功补偿装置在某光伏发电站中的应用随着光伏发电技术的不断发展，光伏发电已成为清洁能源领域的一大利器。

然而，在光伏发电过程中，由于光伏组件的特性，所发电的电能的功率因数往往较低，而功率因数的低下会导致电网能耗增加、电网电压降低、电设备寿命减短等问题。

因此，在光伏发电站中引入无功补偿装置，对于维护电网的稳定和正常运行具有重要意义。

一、无功补偿装置的原理及作用无功补偿装置一般由电容器和电感器组成。

当光伏发电站的功率因数低于1时，无功补偿装置会将无功电流通过电容器、电感器，产生与光伏发电站发电功率相反的电流，以抵消掉发电站产生的无功电流，从而提高功率因数，减少无效功率的产生。

同时，无功补偿装置还可以进行电网电压调节，改善电网电压质量，保证电网电压的稳定。

二、无功补偿装置在光伏发电站中的应用无功补偿装置可广泛应用于不同容量的光伏发电站，以协助发电站降低无效功率的产生，提高功率因数，优化电网电压，并改善电网电压质量。

具体的应用场景如下：2、中型光伏发电站中型光伏发电站的功率因数一般为0.8左右，在这种情况下引入无功补偿装置可以缓解电网负荷的过度增加，并保持电网电压的稳定。

3、小型光伏发电独立供电系统小型光伏发电独立供电系统的功率因数通常较低，如果不进行无功补偿，既会增加电网的无效功率，也会引起电网电压波动，从而影响其供电稳定性。

因此，在小型光伏发电独立供电系统中，引入无功补偿装置，可以保障系统的供电质量。

总之，无功补偿装置的应用对于光伏发电站的运行和电网的稳定至关重要。

在实践应用中，应根据发电站的规模和电网的负荷特征，合理选用无功补偿装置，并对其运行情况进行检测和维护，确保其正常运行，保障电网的供电质量。

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。