1. 首頁 > 生活 > >

關于光伏電站無功補償容量選擇

知識百科

 隨著全球能源消耗的不斷增長 ， 正當石油天然氣能源漸見拮據、煤炭能源污染加劇、電供應日益成為"卡脖頸"問題的時候 ， 太陽能引起了人們更多的關注 。 近年來 ， 由于全國各地新的光伏政策的不斷出臺 ， 各類有關于光伏發電產業的利好消息日漸增多 ， 各地出現了一片光伏電站的搶裝熱潮 ， 與此同時也帶動了光伏相關行業的發展 。
【關于光伏電站無功補償容量選擇】 光伏發電作為一種新型能源 ， 正在被人們所認識與接受 。 2013年 ， 全國各地均出現了光伏電站的搶裝潮 ， 隨著光伏電站并網比例的不斷升高 ， 光伏電站中無功補償的投入與建設成本成為學者及設計人員關注的焦點 。 文章通過對大型光伏電站無功損耗的計算 ， 選擇出合理的補償容量 ， 與使用傳統的無功補償容量配置計算方法進行比較 ， 得出無功補償容量的最優配置原則 。
靜止無功發生器(SVG)作為靜止無功補償器(SVC)的更新換代產品越來越多的應用在各光伏電站中 。 文章選取青海當地1座20MW光伏電站為項目案例 ， 對該電站的無功損耗進行計算 ， 得出該電站無功補償裝置的容量配置 ， 并與傳統無功補償裝置容量配置進行比較 ， 得出光伏電站無功補償裝置容量最優配置方案 。
1 光伏電站無功損耗
光伏電站無功損耗計算主要為線路無功損耗計算、變壓器無功損耗計算 。 可通過計算以上損耗之和得出無功補償所需配置容量 。
1.1 線路無功損耗計算
QL=3I2X
QL-線路電抗產生的無功損耗 ， kvar;I-線路額定功率下電流 ， A
I=P/(√3 U cos ?椎)
P-線路額定功率 ， kW;U-線路額定線電壓kv;cos -功率因數;X-線路等值電抗;
X=xL
x-導線單位長度電抗 ， Ω/km;L-線路長度 ， km 。
1.2 單臺變壓器無功損耗計算
-變壓器無功損耗 ， kvar; -變壓器短路電壓百分比; -變壓器空載電流百分比; -負載系數; -變壓器額定容量 ， kvA.
1.3 系統無功功率損耗
Q=QL+QT
2 典型光伏電站無功損耗計算
文章選取青海當地1座20MW光伏電站為項目案例 ， 該電站裝機容量為20MW ， 分為20個1MW光伏發電單元 ， 20個發電單元通過方陣內匯流箱進行1級匯流后 ， 經20個逆變升壓單元逆變升壓后 ， 由3個集電回路將電能送入到開閉站3個高壓開關柜中 ， 最終送入到公網以實現電站并網 。
2.1 電站集電線路無功損耗計算
由于光伏并網電站為電源端 ， 在一般情況下只給電網提供有功電能 ， 即將太陽能光伏陣列的直流電能轉換為與電網同頻率、同相位的交流電能虧送給電網 ， 故光伏方針內低壓集電電纜不作為光伏電站線纜無功損耗的主要因素 ， 本次對光伏電站集電電纜無功損耗的計算主要為35kv集電電纜的無功損耗、200米35kv送出線纜無功損耗、6km架空線路無功損耗 。
2.1.1 35kv集電線路產生無功損耗
由于該電站使用YJV22-35kv-3x70電纜作為集電電纜 ， 3個回路集電電纜用量如表1所示：
表1
各集電回路電流為表2所示：
表2
查表3得YJV22-35kv-3x70電纜單位長度電抗為x=0.132 Ω/km
集電回路無功損耗為表3所示：
表3
2.1.2 光伏電站至站外桿塔電纜無功損耗
本站35kv送出電纜使用YJV22-35kv-3x240電纜 ， 電纜單位長度電抗為x=0.0916 Ω/km
35kv送出線路無功損耗為表4所示：
表4
2.1.3 架空線路無功損耗
本站架空線路使用LGJ-240鋼芯鋁絞線 ， 鋼芯鋁絞線單位長度電抗為x=0.386 Ω/km
架空線路無功損耗為表5所示：