
隨著新能源成為全球能源可持續(xù)發(fā)展的主流趨勢席卷,太陽能作為主要的清潔能源,被廣泛應用于光伏電站中。但由于光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率受到氣象等因素影響而具有隨機性,導致并網點輸出的有功功率出現(xiàn)變動,“無功補償”技術便應運而出。
【歐樂光儲充資訊】微信公眾號(aolarPV)訊,隨著新能源成為全球能源可持續(xù)發(fā)展的主流趨勢席卷,太陽能作為主要的清潔能源,被廣泛應用于光伏電站中。但由于光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率受到氣象等因素影響而具有隨機性,導致并網點輸出的有功功率出現(xiàn)變動,“無功補償”技術便應運而出。
你了解“無功補償”嗎?話不多說,接下來就跟大家好好聊聊這個詞!
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什么是“無功補償”
官方定義:無功功率補償,是一種在電力供電系統(tǒng)中起提高電網的功率因數(shù)的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環(huán)境的技術。
解釋過于官方,是不是還沒理解?要更明白地了解什么是“無功補償”,我們得先知道什么是無功功率。
在電力系統(tǒng)中,功率分為有功功率和無功功率,和這兩個詞密切相關的還有“功率因數(shù)”。我們先來看有功功率,所謂有功功率就是日常各種用電設備正常運行時所需要的電功率,當電力系統(tǒng)負載中存在感性負載(如電感器、電動機),會導致功率因數(shù)低下,即系統(tǒng)中存在較多的無功功率。功率因數(shù)作為電力系統(tǒng)的重要技術數(shù)據(jù),功率因數(shù)越低說明電路用于交變磁場轉換的無功功率大,這也就意味著設備的利用率在降低。
若還是不明白,我們舉個例子,我們日常吃菠蘿的過程中,削皮的技術,我們可以稱為功率因數(shù);削下的皮,稱之為無功功率;削過皮的菠蘿則是有功功率。只有我們削果皮的技術(功率因數(shù))提升了,削下的果皮(無功功率)更薄更精準,那我們拿到的果肉(有功功率)才能更多。
但在電氣設備中,無功功率并不是無用功率,其用于建立和維持磁場,為設備的正常運行提供必要的環(huán)境。雖然它不對外做功,但其作用卻不可或缺。有功功率是電路中的“實干家”,無功功率則扮演著另一種重要的角色。它不直接參與能量的轉換,而用于電路內電場與磁場的交換??梢哉f,沒有無功功率,電動機無法轉動,變壓器也無法變壓,整個電路系統(tǒng)將陷入癱瘓。
簡言之,為了提高功率因數(shù)并減少無功功率的影響,我們需要進行“無功補償”。
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為什么要進行“無功補償”
其實在前面闡述“無功補償”是什么的時候,就已經提到了“無功補償”的重要性。
隨著電力需求的不斷增加,電力系統(tǒng)面臨著更高的負荷和不穩(wěn)定的電能使用情況。系統(tǒng)中眾多的無功負載,尤其是感性無功負載,其所吸收的無功功率是由發(fā)電廠提供的,也就是說發(fā)電機在工作時就會向系統(tǒng)釋放有功電能,同時對感性負載提供相應的無功電能。發(fā)電機運行時,如果沒有無功輸出就會對發(fā)電系統(tǒng)造成破壞性的影響。
當系統(tǒng)中無功功率需求增大時,如果不人為地安裝無功補償裝置,發(fā)電廠要通過調相的方式來加大無功功率輸出,由于發(fā)電機的容量是有限的,那么就勢必要減少有功功率的輸出量,這樣不僅增加供電投資、降低設備利用率,也將增加線路損耗。
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怎樣進行“無功補償”
一般在系統(tǒng)中所說的無功負載大部分是感性無功負載,把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路,當感性無功負載吸收能量時,容性負載釋放能量,而感性負載釋放能量時,容性負荷卻在吸收能量,能量在容性負載和感性負載之間交換,這樣容性負載所吸收的無功功率可以從容性負荷裝置輸出的無功功率中得到補償,無功功率就地平衡掉,以降低線路損失,提高帶載能力,降低電壓損失及緩解發(fā)電廠的供電壓力,這就是無功補償?shù)幕驹怼?br />
搞明白了“無功補償”的基本原理,接下來就為大家介紹幾種主流無功補償形式。
#01-個別補償
一般用于對單臺用電設備所需的無功就近補償,其把電容器直接接到單臺用電設備的同一個電氣回路,用同一臺開關控制,同時投運或斷開。
此補償方法的效果較好,電容器靠近用電設備,就地平衡無功電流,可避免無負荷時的過補償,使供電質量得到保證。常用于高低壓電動機等用電設備。但這種補償方式在用戶設備非連續(xù)運轉時,電容器利用率低,不能充分發(fā)揮其補償效益。
#02-分組補償
#03-集中補償
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光伏電站為什么要進行“無功補償”
電網穩(wěn)定性:
電壓調節(jié):
增加輸電能力:
減少損耗:
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“無功補償”在光伏電站中的應用
案例一:山東某家新能源公司,建站后采用了共4臺SVG用于電站的動態(tài)無功補償。其表示:“接近兩年的時間,通過運行實踐,帶來明顯的經濟效益,在穩(wěn)定電網質量,提高輸配電能力等方面都有很好的效果。”

無論對供電部門還是用電部門,對無功功率進行自動補償以提高功率因數(shù),防止無功倒送,對節(jié)約電能、提高運行質量都具有非常重要的意義。毫不夸張地講,未來它將成為光伏電站的標配!