針對分布式光伏電站接入配電網后功率因數降低的問題，本文分析了無功補償裝置補償失效的原因，并提出了一種有效的解決方案。

功率因數是電網公司考核電力用戶用電質量的重要指標，一般要求達到0.85 以上，未達到該要求的電力用戶將受到電價考核。因此，用電企業一般會在配電裝置上安裝無功補償裝置。分布式光伏電站憑借充分利用建筑物屋頂、不占建設用地、電能就地消納等優勢，得到了迅速發展。在接入系統設計方面，光伏電站所發電往往直接接入用電企業配電裝置，能首先供企業使用，多余電能饋入電網，不足部分由電網補充。

小型分布式光伏電站因設備少、線路短，利用逆變器發出的無功功率和企業無功補償裝置的調節能力，一般能滿足功率因數的要求。但筆者在工程實踐中發現，分布式光伏電站并網運行后會干擾用電企業無功補償裝置的運行，而且光伏電站發電功率越接近企業用電負荷，對無功補償裝置補償精度的影響越大，甚至會引起無功補償裝置退出運行，造成功率因數不合格，本文通過對造成該現象的原因進行分析，提供了一種有效的解決方案。

案例介紹

某分布式光伏電站的設計容量為400 kWp( 峰值)，光伏組件安裝于企業廠房屋頂，組件發出的直流電就地經組串式逆變器逆變，通過交流匯流箱匯流后接入企業380 V 配電裝置。企業配電變壓器容量為400 kVA，電壓為380 V 的配電裝置已配置了無功補償裝置，光伏電站未另行設計無功補償。接入光伏電站后企業配電裝置的主接線的接線方式如圖1 所示。

光伏電站投運后發現，隨著光伏電站發電功率的提高，企業無功補償裝置補償電容器組逐步退出，監測點K1 的功率因數下降。經檢查，此時配電裝置母線電壓為408 V，企業無功補償裝置的控制系統、補償電容器均正常。光伏電站切除后，監測點K1 的功率因數恢復正常。

原因分析

光伏電站投運前，企業用電負荷均由電網供電，無功補償裝置通過監測配電裝置母線電壓和通過監測點K1 的電網的無功功率Q1、有功功率P1，經控制器綜合判斷后投入適量的電容器組數量( 如圖2 所示)，以保證通過監測點K1 的P1、Q1的比例關系能保證功率因數cosφ =P1(P12+Q12) 滿足電網公司要求。

出于項目的經濟性考慮，光伏電站規模一般按接近企業用電變壓器容量設計，逆變器功率因數設置在0.85 以上。光伏電站投運后，當光伏電站發電功率小于企業用電負荷時，企業用電負荷所需電力將由電網和光伏電站同時提供，即Qf= Q1+Q2、Pf=P1+P2， 其中，Qf、Pf 分別為用電負荷對應的無功功率和有功功率，Q2、P2 分別為光伏電站所發電的無功功率和有功功率。此時無功補償裝置動作的判斷依據仍為功率因數cosφ=P1(P12+Q12) 是否滿足電網公司要求。當光伏電站發電功率P2 接近用電負荷Pf 時，電網提供的有功功率P1 急劇下降，甚至為零，企業用電負荷所需要的無功功率也將部分由光伏電站提供，Q1=Qf-Q2 也將減少[2]。但由于無功補償裝置控制器動作限值根據企業總用電負荷設定，由于通過監測點K1 的無功功率較小，未達到無功補償裝置控制器的調節限值，因此，在配電裝置母線電壓達到合格范圍后，無功補償裝置不會增加補償電容器組的數量，導致電網監測點K1 的功率因數急劇下降。

解決方案

在無功補償監測信息中加入光伏電站發電量信息進行修正，也就是在光伏電站接入配電裝置處設置監測點K2，增設一套與無功補償裝置原監測點K1 同型號、同參數的電流互感器。兩套電流互感器二次繞組同向并接后接入無功補償裝置控制器回路，使無功補償裝置能根據用電負荷實際需要的總無功功率調整投入的電容器組數量，保證K1 點功率因數滿足電網公司的要求。改造后的無功補償裝置監測回路示意圖如圖3 所示。經解決方案改造后，企業無功補償裝置動作正常，未再出現K1 點功率因數低于電網公司要求的現象。

小結

本文針對分布式光伏電站接入配電網后功率因數降低的情況提出了一種解決方案，并驗證了方案的有效性。該解決方案同樣適用于10 kV 電壓等級接入用電企業配電裝置、光伏電站規模接近企業用電最大負荷的系統。

原標題:【技術】分布式光伏電站接入配電網后功率因數降低的解決方案