光伏电站并网后出现功率降低怎么办

来源：古瑞瓦特公众号发布时间：2017-08-27 23:59:59

经过实地调查，出现功率因数下降的光伏并网用户情况，这部分用户多为光伏发电容量接近负载容量，或光伏容量大于上一级变压器容量的30%。工厂内感性负载较多，由于功率因数的降低，用户需要向电网公司缴纳一部分力调电费。

1力调电费与功率因数

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力调电费：

根据水利电力部、国家物价局《功率因数调整电费办法》(水电财字 215 号文件)规定，容量在100kVA及以上的电力用户均须进行功率因数考核，未达到考核标准将加收功率因数调节费(即力调电费)，超过考核标准的按超过比例进行奖励。用户功率因数考核标准为 0.85 或 0.90，若功率因数远低于标准，不仅会造成电网运行负担，同时力调罚款数量也会十分巨大。由于用户负荷与负荷性质于每日的不同时段不一定一致，用户一般会加装带有自动投切功能的无功补偿(多为电容性设备)装置，自动调整补偿力度。

功率因数考核与力调电费是保障电网安全高效运行的有效手段，是鼓励用户自主调整功率因数的制度保障。光伏发电的试点与推广是国家能源战略的重要环节，也是国网发展的必由之路，因光伏接入造成未预计的力调罚款，不仅会阻碍光伏发电的推广，同时也使用户对供电企业的信任度有所下降。

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功率因数：

在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。因为有限功率始终小于或者等于视在功率，所以功率因素的值在0到1之间。

当Φ=0即交流电路中电压与电流同相位时，有功功率等于视在功率，这时cosΦ的值最大，即cosΦ=1，当电路中只有纯阻性负载，或电路中感抗与容抗相等时，才会出现这种情况。感性电路中电流的相位总是滞后于电压，此时00<Φ<90°，此时称电路中有“滞后”的cosΦ;而容性电路中电流的相位总是超前于电压，这时-90°<Φ<0°，称电路中有“超前”的cosΦ。

功率因数是衡量用户电气设备效率高低的一个系数，功率因数过低会降低电网的运行效率。功率因数的计算通过用户有功电量和无功电量的数值取得，一般来讲，无功电量比例越高则功率因数越低，所以，提高功率因数的一个重要手段就是加装无功补偿装置，以降低无功功率。

2光伏并网为什么会导致功率因数下降

光伏发电的典型接入模式为自发自用，余电上网：在用户原有配电设施上进行接入，光伏发电板通过逆变器整流输出交流电，并经过升压变接入高压侧并网。光伏并网用户有两块计量表计：一块为用户并网表，计算电网与用户结算的总电量;另一块表为光伏发电表计，计量通过光伏设备发出的电能量，用以计算国家补贴。

该模式下，用户并网表计量的电量实际为用户总用电量减去光伏发电量，由于光伏逆变器仅输出有功功率，无功功率由电网输入，所以光伏发出的功率越大，电网侧的功率因素就越低。如一个机加工厂在光伏接入前，视在功率为500kVA，功率因素为0.92，则从电网侧输入有功功率为460kW，无功功率为195kvar，逆变器总功率为160kW，当接入光伏有功功率120kW后，则从电网侧输入有功功率减少为340kW，无功功率还是保持为195kvar，视在功率为392kVA，功率因素降为0.867，将面临电网公司收取力调电费。

3提高功率因素的解决方案

光伏电站无功调节可通过并网逆变器、集中无功补偿装置等实现，从资源优化利用的角度，优先利用并网逆变器无功容量及其调节能力

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配置SVC和SVG无功补偿装置

SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求，它可以向电网提供容性无功，也可以吸收电网多余的感性无功，把电容器组通常是以滤波器组接入电网，就可以向电网提供无功，当电网并不需要太多的无功时，这些多余的容性无功，就由一个并联的电抗器来吸收。SVC功率因数补偿自动投切装置是根据常规用户负荷性质稳定的特性而制定的，且投切并非平滑变化，而是以投入电容器的数量决定补偿容量，无功补偿不能连续可调，而且只能输出容性。

SVG以大功率电力电子设备为核心，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，或者直接控制交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功功率的目的。SVG无功补偿装置响应速度快、谐波含量少、无功调节能力强，目前已成为无功补偿技术的发展方向。

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使用逆变器无功补偿功能

目前逆变器功率因数控制方式有两种：一是将功率因数设置为定值，如将功率因数设置为0.8，此时逆变器提供的无功功率为恒定;二通过实时调节指令，调节逆变器无功容量，但此功能并非所有逆变器均能实现。通过以上两种方法调整无功功率不会改变视在功率输出。

古瑞瓦特8-60kW三相组串式逆变器均具有恒定功率因素调节功能，调节范围为0.8-1超前或者滞后。具体方法如下：

进入网站监控帐号—设备管理—逆变器列表，选择需要调整的逆变器，点击设置，逆变器产生的无功有容性和感性两种，调整前先测试一下工厂的功率因素情况，电动机或者电焊机比较多的工厂，感性负载多，电流的相位滞后于电压，需要补入超前容性无功。再根据工厂实际的功率因素值调整逆变器的功率因素，不能调得太低，若设定的定值功率因数较低，则在负荷较低的情况下，将引起无功功率倒送。

接上面的例子，把逆变器的功率因素设置为超前0.8，当光伏输入功率为120kW时，实际输出120kW有功，视在功率为150kVA，可以产生90kvar的无功，在电网侧，有功功率减少为340kW，无功功率减少为105kvar，视在功率为350kVA，功率因素升为0.97，大于0.95，电网公司将会有奖励。