光伏电站无功补偿，中午时段，功率因素一会儿偏低，一会正常，是什么原因造成的

分布式光伏发电并网对公用电网电能质量的影响主要表现在以下几点：

1、对公用电网的系统电压有影响。光伏发电装置的输出功率随日照、天气、季节、温

度等自然因素而变化，输出功率不稳定，特别是输出功率变化较大时，会对系统接入点造成

电压波动和闪变。

2、产生谐波。光伏发电系统通过光伏组件将太阳能转化为直流电能，再通过逆变器转为交流电能，在转换过程中，会产生大量谐波。所以在并网时要对谐波进行实时监测，如果超出国家的标准，需采取加装滤波装置等相应措施。

3、无功功率的影响。光伏发电的功率因素较高，一般都在0.98左右，基本上是有功输出，为满足无功补偿分层分区和平衡的原则，光伏发电站应配置相应的无功补偿装置，以满足电网对无功的需求。

4、光伏发电通过电力电子逆变器并网，易造成三相电流不平衡。

5、当光伏发电系统线路上发生故障时，容易影响电网继电保护以及重合闸动作。

由于光伏发电并网对公用电网的电能质量有着重要影响，因此国家规定光伏电站在并网点必须使用在线式电能质量监测装置，对电能质量进行长期监控。由于光伏电能质量有一定的国家标准，目前符合光伏标准的在线电能质量监测装置只是少数厂家，致远电子E8000在线式电能质量监测装置在行业内使用得比较多，认可度相对比较高些。

一、案例分析

某公司装机总容量约为1．2MWp，分3个并网点接入380V配电母线，再通过厂用变压器与公共电网连接，10KV变压器容量为800KVA，由于光伏装机容量较小（只占变压器容量的50％），考虑配电侧原有无功补偿装置能够提供足够的无功，故没有另外再加装无功补偿。

但是在光伏接入后，功率因数表上出现不同程度的下降，范围在0．3～0．8不等；检查功率因数异常期间，无功补偿器出现报警（谐波），补偿电容器无法投切；同时根据现场观察，功率因数低绝大多数都是在光照条件很好，逆变器输出最大的时刻。把光伏部分全部断开，无功补偿恢复正常，测量此时电网独立供电条件下功率为300～400kW左右；重新合上逆变器，逆变器单点的输出功率为320kW左右。

装入光伏后功率因数

原因分析：通过上述分析，以及现场的光伏接入点、无功补偿位置发现，我们推断由于光伏提供了负载需要的大部分功率甚至出现反送电的情况导致无功补偿点的电流大幅下降（基波电流），谐波电流比例就上升了，超过了设定限制最终无功补偿退出。

解决办法：就这个项目案例，现场找到无功补偿器厂家，将无功补偿器的谐波保护定值调高一些，谐波告警消失，电容器重新投切进行补偿；但是该方案削弱了谐波保护功能，不利于电容器的长期运行；要更好的解决这个问题，可以使用四象限无功功率型的控制器，当发生光伏功率倒送的情况依然可以准确策略功率因数。

二、功率因数偏低问题分析

分布式光伏接入电网以后出现的无功补偿问题，大多与安装容量、接入点位置等因素有关。

1）无功补偿检测点位置不准确

并网点改造前

1点为补偿柜的检测点，当光伏发的电（有功）供负荷使用，通过1的有功相应的就会变少，而从电网用的无功还是不变，这就造成了1点检测到的功率因数偏低。

其他可能导致功率因素降低的原因：

2）不具备补偿设备或者原有补偿设备实际可用补偿容量不足；

3）无功补偿设备的控制器损坏；

4）电网中负载带来的谐波较大，补偿电容器无法正常投切；

而补偿设备实际可用容量不足和检测点位置选择不正确，是问题的主要原因。

光伏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，并网逆变器可以为电网提供一定的无功，补偿给变压器吸收的感性无功。

电网要求无功补偿容量应为电站容量的20％。光伏电站中除了逆变器及电站内敷设较长的电缆产生的分布电容可为变压器提供一定的无功补偿，若仍不能满足无功需求，还需额外配置无功补偿装置：并联电容柜。

电容补偿装置投切，会引起电压的瞬间跌落。所以要求逆变器具有低压耐受能力，即低电压穿越能力。在电压跌落瞬间不脱网，继续运行。

三、无功补偿的解决方案

1、并网点改造

光伏的部分移到无功补偿采样CT的前端，即让光伏系统与电网同性质，共同为负载出力，同时富余电量上行时，不经过CT的采样CT，仅仅经过计量采样CT。示意图如下：

2、对于负载变化较大可能出现倒送的补偿检测点，更换四象限无功补偿控制器；对于因为谐波影响的，加装一个有源滤波装置，如案例。

3、被动式功率因数调节方式

将逆变器功率因数设置为－0．90（滞后），通过逆变器补偿一部分无功。

4、基于固德威数据采集器控制的主动式无功补偿方案

其工作原理为通过采集线路上的实际功率因数和目标功率因数进行对比，计算出需求的无功数值，使得逆变器可以自行分配控制输出所需的功率，对光伏电站进行智能无功补偿，调节实时系统功率因素，最大限度提高光伏电站收益。

如何解决上述问题：

一是：分布式光伏发电（个人或企业）在光伏上网系统中，安装《光伏无功功率监控装置》不断监视母线电压和测量电流，具有对异常电流和电压报警功能，设置有无功功率控制功能：(1)装置上电后，自动判别无功功率的功率因数，当功率因数过低时，自动启动无功功率调节功能(2)功率因数过低报警，并启动调节光伏逆变器无功功率输出

二是：选择高效智能的逆变器，使其逆变过程中自身电感量最低，上网输出频率最大化，并设置报警监控及相应的跳闸功能；

三是：增加光伏发电,本身的功率(容量)，克服因负载的增加引起的无功不足。

但是供电系统功率因数，不能光靠光伏发电来调节电网的功率因数，应该通过调节发电厂的励磁机的励磁电流来调节电网功率因数。如果自己发电的功率因数符合上网要求，则就拒绝电力系统的相关部门的乱罚款。