配電房為什么要使用APF有源濾波器?
有源濾波器采用當(dāng)前最先進(jìn)的模擬邏輯方式消除電網(wǎng)諧波,實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)中由非線性負(fù)載產(chǎn)生的電流波形,動(dòng)態(tài)生成反向諧波電流,用以補(bǔ)償負(fù)載諧波電流。具有響應(yīng)速度快、濾波范圍廣、濾波效率高、不受系統(tǒng)參數(shù)影響的優(yōu)點(diǎn),達(dá)到改善用電質(zhì)量,降低電網(wǎng)損耗、提高供電利用效率和帶載能力的目的。應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋阂苯稹⒌V山、石油、化工、機(jī)械、輕工、市政、大型場(chǎng)館、電子、煤炭、有色、汽車(chē)制造、船舶、光伏等;針對(duì)的工況為:整流器、變頻器、大型UPS、中頻爐、電焊機(jī)、熒光燈、電腦、電梯、變頻空調(diào)、直流調(diào)速、直流充放電機(jī)等。主要作用為:實(shí)時(shí)消除非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流,或消除電網(wǎng)側(cè)的背景諧波電流,減小系統(tǒng)電壓、電流畸變率;減少線路損耗及變壓器損耗,改善設(shè)備發(fā)熱,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命;消除諧波對(duì)共網(wǎng)設(shè)備的影響,防止系統(tǒng)因諧波引起的各種誤動(dòng)作,確保電容器等設(shè)備的安全投入,提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性。
發(fā)布:2024-11-22 瀏覽:123
光伏并網(wǎng)導(dǎo)致力調(diào)電費(fèi)的案例分析
隨著可再生能源的快速發(fā)展,光伏發(fā)電在全球得到了廣泛應(yīng)用;光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行與電網(wǎng)的穩(wěn)定性之間存在著緊密聯(lián)系,力調(diào)電費(fèi)罰款成為了光伏發(fā)電領(lǐng)域中不可忽視的問(wèn)題。安徽安慶一汽車(chē)零部件制造公司安裝光伏后,每個(gè)月被力調(diào)電費(fèi)罰款1萬(wàn)元;企業(yè)配電房?jī)?nèi)配置2500kVA的變壓器,正常負(fù)載使用量是1500kW左右。安裝光伏前平均功率因數(shù)在0.95以上,安裝光伏后在0.5左右;分析其原因,第一:無(wú)功補(bǔ)償采用的是傳統(tǒng)功率因數(shù)控制器,接線采樣為:A相電流、BC相電壓;此控制器默認(rèn)的底層邏輯為有功為正;當(dāng)光伏發(fā)電量大于負(fù)載使用量時(shí),出現(xiàn)了負(fù)的有功;此時(shí)系統(tǒng)往電網(wǎng)充電,控制器無(wú)法正常工作。第二:光伏的發(fā)電量比較大,當(dāng)月企業(yè)用電量只有30%,供電局考核的是總的有功、總的無(wú)功每個(gè)月的值;有功是大幅下降,而無(wú)功在之前的基礎(chǔ)上有所上升,導(dǎo)致功率因數(shù)大幅降低。此時(shí)需要更換光伏四象限控制器,以便在功率因數(shù)為負(fù)時(shí)正常工作;同時(shí)將控制器目標(biāo)功率因數(shù)設(shè)置為“1”,讓它盡可能多的補(bǔ)償無(wú)功。浙江開(kāi)化一金屬冶煉廠有一臺(tái)1000kVA變壓器,負(fù)載中30%是高頻加熱設(shè)備;用電負(fù)荷和總功率在600kW左右,安裝有1臺(tái)300kVAR無(wú)功補(bǔ)償柜,安裝光伏后功率因數(shù)降到0.9以下;無(wú)功補(bǔ)償柜內(nèi)熔斷器經(jīng)常燒毀,電容器經(jīng)常鼓包。 現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償柜是純電容補(bǔ)償,手動(dòng)投入電容觀察現(xiàn)象,電容器的額定電流是44A,實(shí)際運(yùn)行電流88A;光伏接入改變了系統(tǒng)的參數(shù),同時(shí)工廠有高頻加熱設(shè)備,諧波較高;整個(gè)系統(tǒng)此時(shí)發(fā)生諧振,諧振的頻率在11次、13次附近。諧振的時(shí)候,諧波電流的含量由之前的15%上升到了40%,諧波電壓高達(dá)15%,運(yùn)行數(shù)分鐘后主斷路器出現(xiàn)高溫報(bào)警;此時(shí)只能退出無(wú)功補(bǔ)償,避免主斷路器跳閘影響生產(chǎn);解決辦法是改造電容柜,配置電抗器、晶閘管開(kāi)關(guān),增加有源濾波器??偨Y(jié)四點(diǎn)出現(xiàn)功率因數(shù)低、力調(diào)罰款的原因及解決辦法:第一,傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償控制器不能識(shí)別用戶(hù)側(cè)有功向電網(wǎng)倒送,建議更換光伏專(zhuān)用四象限控制器;第二,光伏發(fā)電基本只發(fā)有功功率,無(wú)功功率較小造成電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)下降,建議提升無(wú)功補(bǔ)償?shù)木?,同時(shí)增加容量;第三,光伏接入改變了現(xiàn)有電力系統(tǒng)的特性,一些工廠依然采用純電容補(bǔ)償,造成電力系統(tǒng)諧振,需增加消諧電抗器;第四,加裝光伏后,光伏容量與用電容量相接近時(shí),把控制器的目標(biāo)功率因數(shù)設(shè)置為“1”,讓電網(wǎng)側(cè)無(wú)需提供無(wú)功功率。
發(fā)布:2024-11-08 瀏覽:219
安裝光伏后產(chǎn)生諧波如何解決?
諧波作為分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)所帶來(lái)的一個(gè)主要電能質(zhì)量問(wèn)題,必須嚴(yán)格遵守GB/T14549《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》中對(duì)于公網(wǎng)連接點(diǎn)諧波電流允許值及各次諧波電壓含有率的規(guī)定。分布式光伏發(fā)電產(chǎn)生諧波的原因有三個(gè)方面:第一,由于并網(wǎng)逆變器等電力電子器件的采用,分布式光伏在向系統(tǒng)注入基波電流的同時(shí),也不可避免地注入了諧波電流;特別是在光照較弱的條件下,光伏逆變器運(yùn)行功率較低,采樣精度下降,進(jìn)而產(chǎn)生較大的諧波;而當(dāng)光照強(qiáng)度或溫度發(fā)生大幅度變化時(shí),光伏電站的輸出功率會(huì)出現(xiàn)間歇性的波動(dòng),從而引發(fā)諧波污染。第二,分布式光伏發(fā)電產(chǎn)生的諧波有可能在逆變器的入口濾波電容器和系統(tǒng)阻抗變壓器上引發(fā)并聯(lián)諧振現(xiàn)象;此外,電網(wǎng)的不對(duì)稱(chēng)故障所產(chǎn)生的負(fù)序電壓也會(huì)促使分布式光伏電站產(chǎn)生額外的電流諧波。第三,當(dāng)同類(lèi)型的逆變器并聯(lián)時(shí),由于它們的內(nèi)部電路和控制策略相似,可能會(huì)導(dǎo)致特定次諧波的疊加;而不同類(lèi)型的逆變器并聯(lián)時(shí),雖然有可能相互抵消部分諧波,但這也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性。湖南一鍛造工廠車(chē)間平時(shí)主要是定制加工型材和鋼管,現(xiàn)場(chǎng)安裝有2臺(tái)10kV變0.4kV的1000kVA的變壓器;自從安裝了500kW的分布式光伏之后,逆變器經(jīng)常出現(xiàn)燒毀的情況。其主要負(fù)荷是中頻爐、吊車(chē)、焊機(jī),負(fù)載的諧波含量比較大;當(dāng)幾臺(tái)中頻爐同時(shí)工作,系統(tǒng)的諧波電流經(jīng)常在30%左右。由于該工廠10kV線路特別長(zhǎng),系統(tǒng)內(nèi)阻比較大;導(dǎo)致系統(tǒng)的諧波電壓高達(dá)20%左右;客戶(hù)就地安裝的4臺(tái)有源濾波器出現(xiàn)了燒毀的情況,導(dǎo)致光伏無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)正確的做法是改造現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償柜,增加有源濾波器,同時(shí)加裝無(wú)源濾波器來(lái)解決問(wèn)題;有源濾波器主要是用來(lái)濾除5次和7次的諧波,無(wú)源濾波器則用來(lái)濾除特定次高次諧波?,F(xiàn)場(chǎng)做完有源+無(wú)源的濾波改造后,諧波電壓降至4.5%左右,設(shè)備都能正常運(yùn)行;分析之前的廠家增加的有源濾波器損壞較多,主要是因?yàn)橄到y(tǒng)中高頻電壓含量較高,與PCS光伏逆變器燒毀的原因類(lèi)似。綜上所述:對(duì)于13次以上的高頻諧波電壓,無(wú)源濾波的方案會(huì)更有效;對(duì)于5次和7次諧波的濾除,有源的產(chǎn)品更有優(yōu)勢(shì);光伏并網(wǎng)后可能會(huì)出現(xiàn)各種諧波問(wèn)題,要因地制宜,找出針對(duì)性的解決方案。
發(fā)布:2024-11-08 瀏覽:221
光伏現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)償是智能電容,控制器如何選?
在光伏系統(tǒng)中,由于太陽(yáng)光的強(qiáng)度不穩(wěn)定,光伏組串產(chǎn)生的電流和電壓在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生波動(dòng);由此產(chǎn)生的無(wú)功電流會(huì)使得電壓下降,影響電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行;為了消除光伏系統(tǒng)的無(wú)功功率影響,需要配置無(wú)功補(bǔ)償裝置,使系統(tǒng)提供足夠的無(wú)功電流,保證電壓的穩(wěn)定性。許多場(chǎng)合會(huì)配備智能電容,智能電容器集成了現(xiàn)代測(cè)控、電力電子、網(wǎng)絡(luò)通訊、自動(dòng)化控制等先進(jìn)技術(shù) ;改變了傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置機(jī)械式接觸器或機(jī)電一體化開(kāi)關(guān)作為投切電容器的投切技術(shù),體積更小、功耗更低、價(jià)格更廉、使用更加靈活。這類(lèi)場(chǎng)合是使用帶485通訊控制的智能無(wú)功補(bǔ)償裝置,舉個(gè)例子:最近我司針對(duì)中國(guó)船舶江蘇公司的某個(gè)配電房進(jìn)行檢測(cè),其配置了一臺(tái)1600kVA的變壓器,補(bǔ)償主輔柜共計(jì)600kVAR;功率因數(shù)控制器采用485通信控制,眾所周知:常規(guī)智能電容的功率因數(shù)控制器不具備四象限的投切功能。 該公司廠房?jī)?nèi)的負(fù)荷基本上是在700~800KW之間,光伏發(fā)電設(shè)備安裝了一套1000KW;在日常光照較好的情況下,輸出大概在800~900KW之間;該現(xiàn)狀是光伏發(fā)電的情況之一,即:光伏的發(fā)電量>用戶(hù)實(shí)際的負(fù)載用電量,此時(shí)出現(xiàn)有功上網(wǎng)(有功為負(fù)的情況)。原有的功率因數(shù)控制器廠家不具備這種匹配的四象限控制器,當(dāng)智能電容器檢測(cè)到有功為負(fù)時(shí),補(bǔ)償裝置無(wú)法運(yùn)行,此時(shí)實(shí)際的月平均功率因數(shù)只有0.6;其主要原因在于智能電容器采用的是485通信控制,通常是12V直流電平控制方式,此類(lèi)補(bǔ)償四象限控制器用不了。 此時(shí)可以讓原廠家提供485的通訊協(xié)議,如果無(wú)法提供通訊協(xié)議,那就是采用改控制器的采樣信號(hào)的方式來(lái)解決;步驟一:把功率因數(shù)控制器的目標(biāo)功率因數(shù)設(shè)為“1”或“-0.99”,讓無(wú)功盡可能多補(bǔ)一些;步驟二:把光伏裝置上的采樣信號(hào)P2與原功率因數(shù)控制器采樣電流信號(hào)P1進(jìn)行抵消;不讓功率因數(shù)控制器采樣光伏運(yùn)行的電流,從而確保補(bǔ)償裝置能夠正常投入運(yùn)行;步驟三:確定補(bǔ)償容量是否足夠,因?yàn)槟繕?biāo)功率因數(shù)提高了;這么做就是盡一切可能減小電網(wǎng)用電無(wú)功量,此方法可以避免罰款。這種方法缺點(diǎn)就是功率因數(shù)控制器顯示的功率因數(shù),并不是真實(shí)的功率因數(shù),與計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)不一樣;多個(gè)采樣互感器之間電流相互抵消,接線易錯(cuò);當(dāng)P2、P1,它們之間互感器的變比不同時(shí),需要增加一個(gè)中間互感器,還需要計(jì)算匝數(shù)和重新設(shè)置功率因數(shù)控制器的CT變比,需要電力人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)操作。
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光伏并網(wǎng)導(dǎo)致功率因素低的四大現(xiàn)狀
擁抱“碳達(dá)峰”和“碳中和”政策的懷抱,讓工商業(yè)分布式光伏電站如雨后春筍般崛起,它們不僅為企業(yè)帶來(lái)了綠色能源,也為低碳生活注入了新活力。然而,在這股綠色浪潮中,一個(gè)不可忽視的問(wèn)題日益突出,就是“光伏并網(wǎng)后導(dǎo)致的功率因數(shù)下降問(wèn)題”。我們首先要認(rèn)清一個(gè)事實(shí):光伏只發(fā)有功不發(fā)無(wú)功,是造成計(jì)量點(diǎn)功率因數(shù)低的根本原因。后期核心的目標(biāo)就是減少電網(wǎng)無(wú)功的使用量,也是提高功率因數(shù)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),兩個(gè)辦法,A:設(shè)置光伏逆變器讓其發(fā)無(wú)功;B:增加無(wú)功補(bǔ)償柜的輸出容量。光伏發(fā)電的時(shí)候,功率因數(shù)往往比較高,基本接近于|“1”;可以通過(guò)設(shè)置逆變器的參數(shù),讓逆變器多發(fā)一些無(wú)功;缺點(diǎn)就是在陽(yáng)光特別好的時(shí)候,發(fā)電高峰期,需要占用逆變器的發(fā)電容量。另外一個(gè)方法是增加補(bǔ)償容量,這里要提高現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償柜的利用率;如果不夠的話(huà),再增加無(wú)功補(bǔ)償裝置的容量。站在電網(wǎng)的角度,希望用戶(hù)用電的時(shí)候按照一定的比例使用有功和無(wú)功;這樣電網(wǎng)才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)整體的平衡,因此出現(xiàn)了“力調(diào)電費(fèi)”。下面介紹下光伏并網(wǎng)導(dǎo)致功率因素低的四大現(xiàn)狀:現(xiàn)狀一:如今高壓并網(wǎng)越來(lái)越多,高壓并網(wǎng)時(shí)無(wú)功補(bǔ)償?shù)目刂破鞑](méi)有采集到光伏發(fā)電那部分的電流信號(hào);低壓并網(wǎng)也存在類(lèi)似的情況,發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于用電量,全部都是自用,無(wú)功補(bǔ)償安裝容量達(dá)標(biāo),精度也達(dá)標(biāo)。有個(gè)簡(jiǎn)單有效的方式,只要將無(wú)功補(bǔ)償柜里面的控制器的目標(biāo)功率因數(shù)設(shè)置為“1”,即:現(xiàn)場(chǎng)需求多少無(wú)功,無(wú)功補(bǔ)償柜里面盡可能多的投入回路,盡量做到無(wú)功功率因數(shù)隨時(shí)都是“1”?,F(xiàn)狀二:發(fā)電量大于用電量,余電上網(wǎng);無(wú)功補(bǔ)償安裝容量達(dá)標(biāo)、精度達(dá)標(biāo),實(shí)際無(wú)功補(bǔ)償投入不足;因?yàn)橛泄樨?fù)的,如今絕大多數(shù)控制器無(wú)法識(shí)別這種負(fù)的有功,系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為是接錯(cuò)線了從而把所有的無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萑慷纪顺鰜?lái)。無(wú)功補(bǔ)償控制器在當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)為了方便接線,通常只接BC相電壓還有A相電流,這個(gè)時(shí)候它默認(rèn)有功是正的;然后自動(dòng)識(shí)別相序,比如說(shuō)電流,有可能是正向接,也有可能是反向接,那默認(rèn)有功是正的來(lái)判斷這個(gè)A相電流的方向?,F(xiàn)在碰到了光伏,有功可能是長(zhǎng)期為負(fù)的;這是控制器程序的底層邏輯,一旦假設(shè)基礎(chǔ)沒(méi)有了,控制器就沒(méi)辦法正常工作了。此時(shí)需將之前的控制器換成光伏專(zhuān)用四象限控制器,無(wú)功補(bǔ)償?shù)牟蓸有盘?hào)盡量同時(shí)采集負(fù)載和光伏發(fā)電;換句話(huà)說(shuō),當(dāng)光伏的發(fā)電量大于負(fù)載發(fā)電量的時(shí)候,此時(shí)采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的有功為負(fù)值,系統(tǒng)也可以正常的補(bǔ)償?,F(xiàn)狀三:發(fā)電量大于用電量,余電上網(wǎng);無(wú)功補(bǔ)償安裝容量不夠,有功為負(fù),現(xiàn)有控制器不能正常工作;這個(gè)時(shí)候既要換四象限控制器,也需要增加無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘俊,F(xiàn)狀四:總發(fā)電量和總用電量非常接近,電網(wǎng)有功電量非常小,無(wú)功補(bǔ)償精度不夠、容量不夠;就是每個(gè)月總的發(fā)電量和總的用電量非常的接近,電網(wǎng)的有功非常小。此時(shí)要將補(bǔ)償?shù)木忍岣?,?xì)分補(bǔ)償?shù)姆纸M容量或者增加SVG設(shè)備,及時(shí)調(diào)整和補(bǔ)償電流和電壓之間的相位差,從而提高光伏電站的功率因數(shù),優(yōu)化整體能效。
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安裝光伏后,電網(wǎng)如何計(jì)算功率因數(shù)?
首先,解釋一下有功電量;用電網(wǎng)公司的有功電量=用戶(hù)實(shí)際用電量-消納的光伏電量;同時(shí),未消納的光伏電量,或者說(shuō)是光伏上網(wǎng)的有功電量,它是不計(jì)算在內(nèi)的。上網(wǎng)電量=發(fā)電量-自用電量-購(gòu)電量。其次,解釋一下無(wú)功;無(wú)功分為感性無(wú)功和容性無(wú)功,一般負(fù)載產(chǎn)生的無(wú)功是感性無(wú)功,這一部分和常規(guī)的之前的是類(lèi)似的。容性無(wú)功是無(wú)功補(bǔ)償過(guò)補(bǔ)造成,或者是逆變器造成的,因?yàn)樗目刂凭炔豢赡茏龅酵耆珱](méi)有無(wú)功,所以有些現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)逆變器發(fā)出一些容性的無(wú)功回饋到電網(wǎng);在計(jì)量的時(shí)候,總無(wú)功量=容性無(wú)功和感性無(wú)功的絕對(duì)值相加。
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電壓為何會(huì)突然降低(暫降)?
電壓暫降就是電壓突然降低,但是在很短時(shí)間內(nèi)又恢復(fù)正常,如圖1所示,電壓暫降與電壓過(guò)低的區(qū)別是,電壓暫降的時(shí)間很短,但是降低的幅度很大,有時(shí)暫降后的電壓僅為正常電壓的10%。圖1. 電壓暫降的波形要理解電壓暫降形成的原因,首先要知道,電網(wǎng)電壓降低的是線路中有過(guò)大的電流。供電線路都是有一定阻抗的,當(dāng)電流流過(guò)阻抗時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電壓降,電流越大,電壓降越大,電網(wǎng)的電壓越低。引起電壓暫降的原因是線路在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常情況的電流,結(jié)果導(dǎo)致出現(xiàn)了遠(yuǎn)低于正常電壓的電壓。當(dāng)線路的某個(gè)局部出現(xiàn)短路故障時(shí),導(dǎo)致電流急劇增大,電壓也會(huì)驟然降低。但是故障電路中的保護(hù)裝置(保險(xiǎn)絲、斷路器等)會(huì)馬上開(kāi)始動(dòng)作,將故障點(diǎn)隔離,于是電壓又恢復(fù)正常,這就形成了短暫的電壓降低。另外,大功率負(fù)荷突然接入電網(wǎng)也會(huì)導(dǎo)致電壓驟降。圖2. 正常電壓VS電壓暫降的波形圖電網(wǎng)側(cè)導(dǎo)致電壓暫降的原因包括氣候條件(大風(fēng)、雷電等)、電力公司的設(shè)備故障、施工或交通事故、動(dòng)物、植物等,圖3是某地區(qū)發(fā)生電壓暫降事故的原因統(tǒng)計(jì)。雖然現(xiàn)實(shí)中導(dǎo)致電壓暫降的原因隨著氣候、地理等因素變化,但是很多調(diào)查都表明,雷電是主要的原因。圖3. 電能質(zhì)量的現(xiàn)象、起因及特性參數(shù)電壓暫降對(duì)于很多自動(dòng)控制設(shè)備會(huì)有不良的影響,造成設(shè)備的誤動(dòng)作。傳統(tǒng)的交流穩(wěn)壓電源不能解決電壓暫降的問(wèn)題,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的交流穩(wěn)壓電源的反應(yīng)時(shí)間不夠快。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高,人們對(duì)電壓暫降越來(lái)越關(guān)注。解決電壓暫降的方法是使用電能調(diào)節(jié)器。電能調(diào)節(jié)器是一種新型的電源設(shè)備,能夠?qū)㈦娋W(wǎng)上的各種畸變消除掉,為設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)的正弦波電壓。圖4. 引發(fā)電壓暫降的原因圖電能調(diào)節(jié)器從工作原理上劃分為兩種,一種是在線式UPS,另一種是HDA-UPQC電能質(zhì)量綜合治理裝置。在線式UPS的工作原理就是連續(xù)地將電網(wǎng)的交流電壓整流成直流電壓,然后通過(guò)逆變,獲得交流電壓。UPS內(nèi)部具有儲(chǔ)能模塊,因此可以將電壓驟降形成的電壓缺口彌補(bǔ)上。HDA-UPQC電能質(zhì)量綜合治理裝置適用于需要瞬時(shí)、超快速無(wú)功補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用中,可提供容性或感性的無(wú)級(jí)補(bǔ)償,也可以根據(jù)負(fù)載需求自動(dòng)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)雙向無(wú)功補(bǔ)償、三相不平衡和諧波治理。它能夠避免供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大的無(wú)功電流,將無(wú)功負(fù)載變化引起的電壓波動(dòng)最小化。四川成都某用戶(hù)配電房?jī)?nèi)HDA-UPQC電能質(zhì)量綜合治理柜
發(fā)布:2024-10-09 瀏覽:544
低壓無(wú)功補(bǔ)償在分布式光伏現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用
分布式光伏電站由于建設(shè)時(shí)間短、技術(shù)成熟、收益明顯而發(fā)展迅速,但光伏并網(wǎng)引起用戶(hù)功率因數(shù)異常的問(wèn)題也逐漸凸顯。針對(duì)分布式光伏電站接入配電網(wǎng)后功率因數(shù)降低的問(wèn)題,本文分析了低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償失效的原因,并提出了兩種有效的解決方案。目前隨著分布式光伏發(fā)電的收益性越來(lái)越高,中小型分布式光伏發(fā)電在部分企業(yè)中迅速發(fā)展,一般都是自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的模式,以低壓AC 380V接入企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng),光伏所產(chǎn)生的電量大部分被企業(yè)自身消耗,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,但在光伏接入企業(yè)配電網(wǎng)后,功率因數(shù)異常的問(wèn)題也頻繁發(fā)生。負(fù)載所需有功P為100kW,無(wú)功為50kvar,當(dāng)前功率因數(shù)為0.89。當(dāng)光伏關(guān)閉時(shí),電容由于是階梯式補(bǔ)償,只能提供30kvar左右的無(wú)功,不能恰好完全補(bǔ)償。電網(wǎng)提供100kW有功和20kvar無(wú)功,此時(shí)功率因數(shù)提高到0.98,補(bǔ)償效果較好;當(dāng)光伏開(kāi)啟時(shí),80kW的有功由光伏提供,電容任提供30kvar無(wú)功;此時(shí),電網(wǎng)提供20kW的有功和20kvar的無(wú)功,功率因數(shù)反而下降至0.7。該現(xiàn)場(chǎng)可以提高無(wú)功補(bǔ)償?shù)木?,選用小容量的SVC電容器精細(xì)補(bǔ)償或SVG靜止無(wú)功發(fā)生器,可以解決該問(wèn)題。分布式光伏整體布局電力系統(tǒng)圖HDA-CRT動(dòng)態(tài)濾波補(bǔ)償組件無(wú)功補(bǔ)償裝置適用于頻率50Hz電壓0.4KV的系統(tǒng)中,此系列SVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償。其原理為:HDAELEC系列SVC低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置通過(guò)CT采集電流、電壓信號(hào),由無(wú)功補(bǔ)償控制器計(jì)算,計(jì)算出投切電容器的方案,通過(guò)投切開(kāi)關(guān)控制各組電力電容器投切。精細(xì)化SVC無(wú)功補(bǔ)償整柜圖HDA-SVG 靜止無(wú)功發(fā)生器裝置具備無(wú)功功率線性補(bǔ)償、三相電流平衡治理和穩(wěn)定電壓的功能,同時(shí)可濾除5、7、11、13次以?xún)?nèi)的諧波;具備自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)行、測(cè)量監(jiān)視和定值設(shè)定功能;具備智能散熱和無(wú)極調(diào)速的功能;具備動(dòng)態(tài)擴(kuò)容功能,支持插拔,方便更換;具備過(guò)壓切除、過(guò)壓閉鎖、欠壓切除、超溫告警等保護(hù)功能。HDA-SVG靜止無(wú)功發(fā)生器(STATIC VAR GENERATOR 簡(jiǎn)稱(chēng)SVG)是一種基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)的新型無(wú)功補(bǔ)償裝置,具有優(yōu)越的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償性能,能夠快速地跟蹤和補(bǔ)償電網(wǎng)地?zé)o功功率,還能實(shí)現(xiàn)從感性到容性地全范圍無(wú)功功率的補(bǔ)償。在化工、醫(yī)療、半導(dǎo)體、冶煉、工商業(yè)等行業(yè)選用SVG這個(gè)設(shè)備做無(wú)功補(bǔ)償會(huì)比較合適,和其他的設(shè)備相比較,SVG具有明顯的優(yōu)勢(shì)。(1)SVG占地面積小。(2)范圍寬。只需引進(jìn)一套SVG就能使感性無(wú)功得到補(bǔ)償。同時(shí)也能補(bǔ)償容性的無(wú)功功率,而且SVG無(wú)功電流不會(huì)被電網(wǎng)電壓干擾,功率的補(bǔ)償效果十分穩(wěn)定。(3)響應(yīng)快。負(fù)載波動(dòng)頻率較快,響應(yīng)時(shí)間越短就能使補(bǔ)償效果越好。(4)無(wú)諧波。SVG設(shè)備大多應(yīng)用正弦脈寬調(diào)制體系(SPWM),因此調(diào)制技術(shù)和功率單元在進(jìn)行連接時(shí),不會(huì)產(chǎn)生多余的諧波而注入到供電系統(tǒng)里,這樣就大大降低了被污染的概率。綜上所述:分布式光伏電站接入用戶(hù)配電網(wǎng)后引起功率因數(shù)異常的原因很多,需要考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面因素進(jìn)行綜合分析,嘗試找到好的無(wú)功補(bǔ)償解決方案。建議光伏電站的裝機(jī)容量盡量不要超過(guò)接入廠區(qū)專(zhuān)變?nèi)萘康?0%,且盡量將接入點(diǎn)移至進(jìn)線柜互感器之前,這樣可以避免光伏電站接入后引起電容組頻繁投切的問(wèn)題。
發(fā)布:2024-09-29 瀏覽:623
分布式光伏接入后導(dǎo)致功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)如何處理?
今天上海的天氣格外晴朗,下午2點(diǎn)鐘,辦公室的商務(wù)經(jīng)理接到一個(gè)客戶(hù)的電話(huà),客戶(hù)來(lái)自信陽(yáng),其問(wèn)題是:我們公司的功率因數(shù)明明是達(dá)標(biāo)的,為什么還是被供電局罰款呢?商務(wù)經(jīng)理問(wèn)到:您這里是功率因數(shù)一直不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致被罰款,還是安裝了什么設(shè)備后導(dǎo)致的結(jié)果呢?客戶(hù)思索了一下,回答到:以前功率因素還行,基本都保持在0.9以上,自從接入光伏發(fā)電系統(tǒng)以后,電網(wǎng)側(cè)計(jì)量點(diǎn)測(cè)量廠區(qū)功率因數(shù)較接入前相比明顯下降,特別是天氣晴朗、日照充足的情況下,光伏發(fā)電量比較大,功率因數(shù)基本在0.6左右,使得企業(yè)力調(diào)電費(fèi)增加。以上是來(lái)自于公司日常的客戶(hù)電話(huà)之一,下面我們把問(wèn)題剖析一下:最近幾年,應(yīng)社會(huì)節(jié)能環(huán)保的趨勢(shì)和要求,大力發(fā)展可再生能源來(lái)代替化石能源已經(jīng)成為世界能源轉(zhuǎn)型的潮流。節(jié)能環(huán)保的發(fā)電方式越來(lái)越受到各國(guó)的歡迎。除了水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、海洋溫差發(fā)電等,太陽(yáng)能發(fā)電無(wú)疑是最理想的能源之一。海洋溫差發(fā)電的示意圖地?zé)犭p循環(huán)發(fā)電的示意圖水力發(fā)電的示意圖風(fēng)力發(fā)電的示意圖功率因數(shù)目前是電網(wǎng)公司考核電力用戶(hù)用電質(zhì)量的一個(gè)重要性指標(biāo),一般要求達(dá)到0.9以上,不能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的用戶(hù)將會(huì)受到電價(jià)的考核。正因?yàn)檫@個(gè)原因,大多數(shù)用電企業(yè)都會(huì)在配電房安裝功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。這些年來(lái),分布式光伏電站因?yàn)榭梢猿浞掷媒ㄖ锏捻敳?,不占用建設(shè)用地,且電能能夠就地轉(zhuǎn)換、直接上傳電網(wǎng),一躍能為新能源中成長(zhǎng)最快的一只主力軍。針對(duì)光伏電站多發(fā)的電能,一部分直接接入用電企業(yè)配電的裝置,讓企業(yè)主使用,另外多余的電能也能饋入電網(wǎng),不足的當(dāng)然就是由電網(wǎng)再次補(bǔ)充了。全額上網(wǎng)電表接入方式圖、余電上網(wǎng)電表接入方式圖(左、右)這種分布式光伏電站,安裝起來(lái)設(shè)備不是很多,線路也比較短,利用逆變器發(fā)出的無(wú)功功率和企業(yè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)節(jié)功能,一般都可以滿(mǎn)足正常的功率因數(shù)要求。但是瀚爾爵售后工程人員在眾多現(xiàn)場(chǎng)會(huì)發(fā)現(xiàn),分布式光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行后總是會(huì)干擾企業(yè)功率因數(shù),并且光伏電站的發(fā)電功率如果接近企業(yè)用電的負(fù)荷時(shí),對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置的精度影響達(dá)到高點(diǎn)。嚴(yán)重時(shí),可以引起無(wú)功補(bǔ)償裝置退出正常運(yùn)行,導(dǎo)致功率因數(shù)低于0.85,從而被供電局因?yàn)榱φ{(diào)電費(fèi)而罰款。接到電話(huà)的第二天,公司立刻安排相關(guān)售后人員第一時(shí)間趕往現(xiàn)場(chǎng),做如下檢查:1、打開(kāi)開(kāi)關(guān)柜門(mén)后發(fā)現(xiàn),一些補(bǔ)償設(shè)備的可控硅投切開(kāi)關(guān)都已經(jīng)燒毀,相應(yīng)的補(bǔ)償容量減弱;2、風(fēng)扇系統(tǒng)由于長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行,未檢修到位,導(dǎo)致補(bǔ)償柜的風(fēng)扇已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞;3、當(dāng)配電系統(tǒng)中一切設(shè)備工作時(shí),電力儀表中顯示的有功功率會(huì)隨著光伏系統(tǒng)的功率增大而減小,從而使得整個(gè)系統(tǒng)中功率因數(shù)變??;4、將光伏系統(tǒng)退出后,電力儀表顯示的有功功率增加,無(wú)功功率變化較小,功率因數(shù)在0.9左右徘徊。通過(guò)以上檢查發(fā)現(xiàn),該業(yè)主使用的PQC功率因數(shù)控制器采樣點(diǎn)在企業(yè)變壓器低壓側(cè)斷路器下進(jìn)線側(cè),計(jì)量CT之前,采樣的方式為:?jiǎn)蜗嚯妷?、電流方向采樣,采樣點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)=電網(wǎng)側(cè)輸入功率P1+廠房用電負(fù)荷P2-光伏發(fā)電量P3。在接入光伏發(fā)電系統(tǒng)前,當(dāng)廠房用電負(fù)荷P2增加時(shí),電網(wǎng)側(cè)輸入功率P1也增加,相應(yīng)的控制器投運(yùn)電容電抗器組,功率因數(shù)能達(dá)標(biāo)。在接入光伏發(fā)電系統(tǒng)后,廠區(qū)內(nèi)負(fù)荷基本由光伏發(fā)電量P3供應(yīng)。在中午日照最充足時(shí),基本還會(huì)有倒送電的情況。這樣一來(lái),原功率因數(shù)控制器采樣點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)變小,或者采樣到的數(shù)據(jù)在負(fù)方向倒送,無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備無(wú)法及時(shí)投運(yùn),導(dǎo)致力調(diào)電費(fèi)產(chǎn)生??蛻?hù)新增光伏并網(wǎng)柜的排列圖該企業(yè)主用戶(hù)位于該市的工業(yè)園區(qū),考慮到光伏的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,在工廠屋頂全部安裝了分布式光伏電站。以380V電壓等級(jí)接入用戶(hù)內(nèi)部電網(wǎng)和公網(wǎng),采用傳統(tǒng)的“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的模式運(yùn)行。屋頂鋪設(shè)容量為400kWp的光伏組件,通過(guò)逆變器、交流匯流箱后直接接入廠區(qū)低壓配電房380V的母線。廠區(qū)配電房380V電壓母線配置8*30kVar的電容器組。接線圖如下圖所示:業(yè)主配電系統(tǒng)的主接線圖售后工程師給該業(yè)主的電氣管理人員提供了三個(gè)改造方案:第一、更換成瀚爾爵HDA-PQC/P系列的四象限功率因數(shù)控制器,通過(guò)測(cè)量雙向的有功功率、無(wú)功功率數(shù)據(jù),從而計(jì)算出四個(gè)象限的有功、無(wú)功功率,實(shí)時(shí)計(jì)算出負(fù)載在光伏發(fā)電充足和不足時(shí),需要從電網(wǎng)側(cè)吸收的功率因數(shù)的值,從而可以更加精準(zhǔn)的投切補(bǔ)償電容器組。四象限無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑韴D第二、在光伏接入側(cè)加裝采樣CT,通過(guò)改造二次回路,將電網(wǎng)側(cè)輸入功率和光伏輸入功率的采樣信號(hào)并聯(lián)后,一起接入無(wú)功補(bǔ)償控制器。大大提高了無(wú)功補(bǔ)償控制器運(yùn)行的精準(zhǔn)度和靈活性。有一點(diǎn)需要注意,加裝的CT要選擇合適的變比,以最大負(fù)荷電流乘以1.2-1.3的可靠系數(shù)作為CT一次電流來(lái)選擇。最后別忘記更新功率因數(shù)中CT變比的值,否則會(huì)影響功率因數(shù)采樣的精度。功率因數(shù)控制器采樣原理圖第三、對(duì)企業(yè)配電房的光伏接入側(cè)電纜進(jìn)行整改,將光伏接入電纜接入點(diǎn)移至企業(yè)變壓器電壓側(cè)斷路器下進(jìn)線側(cè),無(wú)功補(bǔ)償裝置控制器采樣點(diǎn)位置不變。改造后的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)=電網(wǎng)側(cè)輸入功率P1+光伏發(fā)電量P3-廠房用電負(fù)荷P2。改造后的配電系統(tǒng)接線圖值得注意的是,將光伏接入點(diǎn)直接接入企業(yè)變壓器低壓側(cè),該方案可以從本質(zhì)上解決功率因數(shù)降低的問(wèn)題。但是此改造需要企業(yè)停電,在大修或者日常停電運(yùn)維時(shí)可以實(shí)行。最終客戶(hù)還是選擇了最后一種改造方案,一勞永逸。由于光伏發(fā)電是動(dòng)態(tài)變化的,加上用戶(hù)的負(fù)荷時(shí)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生變化。采樣線路不改造,會(huì)導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償控制器無(wú)法采集到真實(shí)的數(shù)據(jù)。為了確保無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備正常投運(yùn),保證總進(jìn)線處的功率因數(shù)達(dá)到供電局要求,需要根據(jù)企業(yè)主的實(shí)際情況采取不同的解決方案。線路改造后客戶(hù)電表顯示功率因數(shù)達(dá)標(biāo)圖
發(fā)布:2024-09-27 瀏覽:666
末端用電防護(hù)治理系統(tǒng)HDA-UPQS有何作用?
HDA-UPQS末端用電防護(hù)治理系統(tǒng)是一款針對(duì)末端電氣回路進(jìn)行綜合治理、保護(hù)和檢測(cè)的智能化系統(tǒng),采用最新的硬件架構(gòu)和控制系統(tǒng),具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析功能和實(shí)時(shí)跟蹤功能,可快速補(bǔ)償末端供電系統(tǒng)中的電壓突升或突降、波動(dòng)、控制末端的電流分布,針對(duì)末端用電設(shè)備的特性,實(shí)時(shí)針對(duì)末端開(kāi)關(guān)設(shè)備,進(jìn)行電壓保護(hù)、電流保護(hù)和非電量保護(hù),能夠根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置,通過(guò)聲光報(bào)警以及通訊指導(dǎo)運(yùn)維人員迅速發(fā)現(xiàn)隱患,及時(shí)處理。 HDA-UPQS末端用電防護(hù)治理系統(tǒng)是針對(duì)末端電氣進(jìn)行綜合治理保護(hù)的一整套系統(tǒng),由于零線過(guò)流的危害日趨嚴(yán)重,建筑電氣中中性線過(guò)流導(dǎo)致零線絕緣老化破損遠(yuǎn)高于相線,分支回路中由于零線過(guò)流老化導(dǎo)致的事故急跳閘也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于相線,這些現(xiàn)象均是由高速增長(zhǎng)的交直流用電設(shè)備及其無(wú)穩(wěn)定性量化使用造成,這些問(wèn)題的產(chǎn)生均給電氣設(shè)備及用戶(hù)造成很大的困難,末端用電防護(hù)治理系統(tǒng)可以完美解決這些問(wèn)題。 圖1:生產(chǎn)中的末端用電防護(hù)治理系統(tǒng)裝置HDA-UPQS末端用電防護(hù)治理系統(tǒng)是一款針對(duì)末端電氣回路進(jìn)行綜合治理、保護(hù)和檢測(cè)的智能化系統(tǒng),采用的硬件架構(gòu)和控制系統(tǒng),具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析功能和實(shí)時(shí)跟蹤功能,可快速補(bǔ)償末端供電系統(tǒng)中的電壓突升或突降、波動(dòng)、控制末端的電流分布,針對(duì)末端用電設(shè)備的特性,實(shí)時(shí)針對(duì)末端開(kāi)關(guān)設(shè)備,進(jìn)行電壓保護(hù)、電流保護(hù)和非電量保護(hù),能夠根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置,通過(guò)聲光報(bào)警以及通訊指導(dǎo)運(yùn)維人員迅速發(fā)現(xiàn)隱患和及時(shí)處理。概述 HDA-UPQS末端用電防護(hù)治理系統(tǒng)的六點(diǎn)參數(shù):(1)基本治理功能:低次諧波(2~63次)治理、高次諧波(2kHz~20MHz)治理、三相不平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)、中性線電流治理、無(wú)功功率補(bǔ)償及末端低電壓治理等;(2)穩(wěn)壓范圍±15%,三相不平衡度小于15%,中性線電流濾除率不低于90%,中性線電流對(duì)地電壓小于3V;(3)能解決容性無(wú)功返送,功率因數(shù)不低O.9;(4)能解決電壓暫降深度至0%,持續(xù)時(shí)間為1S;(5)治理功能與保護(hù)功能一體集成并可以獨(dú)立工作,即使主機(jī)功能性故障停機(jī),保護(hù)功能能正常工作;(6)能實(shí)時(shí)顯示各電量參數(shù)、中性線溫度、設(shè)備溫度、模塊狀態(tài)、保護(hù)動(dòng)作類(lèi)型、動(dòng)作事件及歷史事件等。圖2:生產(chǎn)中的末端用電防護(hù)治理系統(tǒng)裝置
發(fā)布:2024-09-05 瀏覽:723