前言

又到了一年一度的農歷新年，所有的光伏從業者和業主也迎來了難得假期。小固在此祝大家新年快樂，闔家幸福。

然而，小固友情提醒，假日期間，您有三大重要問題需要關注：

1）春節期間，由于生產設備用電需求降低，會導致更多的光伏發電送入電網，您的系統收益會有更大部分來自于“余電上網”；

2）由于用電需求降低，這可能帶來工商業廠房屋頂電站的功率因數不滿足電網要求，最終被罰款，造成很大損失；

3）請提前做好光伏系統巡檢工作，并檢查通訊功能是否良好，保證隨時遠程觀測系統運行狀況。電站安全發電，您也享受一個完美假期。

本文以春節期間電站運維的角度，從最典型問題：功率因數入手，并結合實際案例分析，給您詳細建議和實際問題的處理辦法。

什么是功率因數？

在交流電力系統中，有三種常用的功率表征量：有功功率P、無功功率Q和視在功率S，他們之間的三角關系如下圖：

功率因數是cosφ=P/S=P/(P2+Q2)^1/2

有功功率可以看做交流電路中阻性負載消耗的功率，而無功功率主要由電路中感性負載決定。

總體來看，功率因數下降的原因主要是：

?? 原有補償設備實際可用補償容量不足；

?? 補償設備檢測點選擇不正確；

?? 無功補償設備的控制器損壞

?? 電網中負載帶來的諧波較大，補償電容器無法正常投切；

而補償設備實際可用容量不足和檢測點位置選擇不正確，是問題的主要原因。

實際項目案例分析

項目現場電網、負載、無功補償設備和光伏系統接線示意如下：

l? 項目現場檢查：

1.??? 檢查無功補償裝置，發現由于使用時間過長，有一些交流接觸器損壞，同時補償電容的容量也有所衰減；

2.??? 在配電網中所有設備工作時，電表顯示的有功功率會隨著光伏系統功率增大而減小，從而功率因數減小；

3.??? 暫時關閉“其他感性負載”，電表顯示有功功率和無功功率同時降低，計算得出的功率因數較小；

4.??? 暫時關閉光伏系統，電表顯示的有功功率增加，無功功率變化較小，計算得到的功率因數在0.91附近波動，也會有低于0.9的情況；

l? 項目功率因素下降的原因分析：

1.??? 配電網中，無功補償裝置可用容量較小；

2.??? 沒有安裝光伏系統之前，配電網的功率因數在臨界狀態，“其他感性負載”和“照明等阻性負載”決定了配電網功率因數；當安裝光伏系統后，由于光伏系統的功率因數接近1，即輸出功率基本為有功功率，照明等阻性負載直接從光伏系統取得功率，而“其他感性負載”的無功功率還是來自電網，因此導致配電網功率因數降低；

3.??? 無功補償裝置的檢測點選擇錯誤，現場的無功補償裝置只能補償“空壓機等感性負載”，而不能補償配電網中的“其他感性負載”，導致并網點的功率因數降低。

l? 項目整改措施

1.??? 將無功補償裝置的檢測點后移至變壓器的出線側，即如下圖：

2.??? 評估配電網中感性負載、阻性負載和光伏系統之間關系，按照功率因數三角形得出需要補增的無功補償容量；

施工完成后，觀察一個月，項目功率因數正常。

項目前期設計建議和

功率因素下降處理方法

l? 項目前期設計建議：

1.自發自用、余電上網的分布式光伏系統的容量盡量不要超過上級變壓器容量的30%-40%；

2.補償裝置的檢測點要放在配電網檢測那一級；

3.分布式商業電站在項目設計之初就要考慮到原有變壓器、無功補償裝置、傳輸線纜、負載類型和功率以及光伏系統的兼容問題；

4.光伏系統的并網點最好選擇功率穩定的并網點，頻繁的功率波動，可能會出現無功補償裝置無法正常投切的事件；

l? 功率因素下降的處理辦法：

1.暫時將逆變器的輸出功率因數調低（不要低于0.9），讓光伏系統暫時輸出一定的無功功率；

2.檢查無功補償裝置檢測點的位置；

3.檢查無功補償裝置實際可用容量能不能滿足功率因數的要求，不滿足的情況下，可以增加或者更換補償柜。

六．結語

功率因數是工商業分布式光伏項目需要特別關注的問題，但事實上它并沒有想象中的那么負責，了解并掌握上文所述的內容，將會對您運維電站有所幫助。在節假日之前，建議可以觀察半天整個系統的運轉，確保功率因素在正常的范圍內，光伏系統穩定發電。希望文章對您有用，更希望我們都開開心心過個好年！