光伏发电站无功补偿技术精.ppt

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1、光伏发电站无功补偿技术第1页，本讲稿共22页光伏发电站无功补偿技术规范范围光伏发电站无功补偿技术规范范围本标准规定了光伏发电站接入电力系统无功补偿及电压控制应遵循的一般原则、技术要求及监测与考核要求。本标准适用于接入10（6）kV及以上电压等级的并网光伏发电站。第2页，本讲稿共22页下列术语和定义光伏发电站photovoltaic(PV)powerstation利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，一般包含变压器、逆变器和光伏方阵等。并网点pointofinterconnection有升压站光伏发电站升压站高压侧母线或节点。无升压站光伏发电站的输出汇总点。无功功率r

2、eactivepower光伏发电站输入到光伏发电站并网点的无功功率。送出线路transmissionline从光伏发电站并网点至公共连接点的输电线路。无功补偿装置reactivepowercompensationequipment第3页，本讲稿共22页光伏发电站中集中加装的用于补偿无功的装置，该装置包括并联电容器、并联电抗器、同期调相机和静止型动态无功补偿装置。无功容量reactivepowercompensationequipmentcapacity光伏发电站内的全部容性无功和感性无功容量。无功响应时间reactivepowerdynamicresponse-time光伏发电站内从实际无功负

3、荷达到设定值始到无功补偿装置投入为止所需要的时间。第4页，本讲稿共22页无功电压控制系统reactivepower/voltagecontrolsystem具有对光伏发电站内无功电源进行调节、保护、触发和监测功能的系统。电压合格率voltageeligibilityrate实际运行电压在允许电压偏差范围内累计运行时间与对应的总运行统计时间之比的百分值。第5页，本讲稿共22页电压偏差电压偏差光伏发电站并网点电压偏差应符合GB/T12325和SD325的要求：1、通过10（6）kV电压等级接入公共电网的光伏发电站，其并网点电压偏差为相应系统标称电压的7%。2、通过35kV110kV电压等级接入公共

4、电网的光伏发电站，其并网点电压偏差为相应系统标称电压的-3%+7%；事故后恢复电压为系统标称电压的10%。3、通过220kV电压等级接入公共电网的光伏发电站，其并网点电压偏差为相应系统标称电压的0%+10%；事故后恢复电压为系统标称电压的-5%+10%。第6页，本讲稿共22页4、通过330kV及以上电压等级接入公共电网的光伏发电站，正常运行方式下，其并网点最高运行电压不得超过系统标称电压的+110%；最低运行电压不应影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压的调节。第7页，本讲稿共22页无功电源无功电源基本要求：1、光伏发电站的无功电源包括光伏并网逆变器和光伏发电站2、光伏发

5、电站应充分利用并网逆变器的无功容量及其调节能力，当并网逆变器的无功容量不能满足系统电压调节需要时，应在光伏发电站配置无功补偿装置，并综合考虑光伏发电站各种出力水平和接入系统后各种运行工况下的暂态、动态过程，配置足够的动态无功补偿容量。响应时间：1、光伏发电站的无功电源应能够跟踪光伏出力的波动快速响应，以满足电压调节要求。第8页，本讲稿共22页2、光伏发电站的无功调节需求不同，所配置的无功补偿装置不同，其响应时间应根据光伏发电站接入后电网电压的调节需求确定。光伏发电站动态无功补偿装置的响应时间应不大于30ms，并网逆变器无功响应时间应不大于75ms，并联电抗器/电容器、调压式无功补偿装置的响应时

6、间应不大于1s。第9页，本讲稿共22页无功容量无功容量基本要求：1、光伏发电站的无功容量应满足分（电压）层和分（电）区基本平衡的原则，无功补偿容量应在充分考虑优化调压方式及降低线损的原则下进行配置，并满足检修备用要求。2、光伏并网逆变器的输出有功功率在10%100%之间时，光伏并网逆变器功率因数应能在超前0.95滞后0.95范围内连续可调。无功容量配置：1、通过10（6）kV35（20）kV电压等级并网的光伏发电系统功率因数应能在超前0.98滞后0.98范围内连续可调，有特殊要求时，可做适当调整以稳定电压水平。第10页，本讲稿共22页2、通过110（66）kV及以上电压等级接入公共电网的光伏发

7、电站，其配置的容性无功容量能够补偿光伏发电站满发时站内汇集线路、主变压器的感性无功及光伏发电站送出线路的一半感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿光伏发电站自身的容性充电无功功率及光伏发电站送出线路的一半充电无功功率之和。3、对于通过220kV（或330kV）光伏发电汇集系统升压至500kV（或750kV）电压等级接入公共电网的光伏发电站群中的光伏发电站，其配置的容性无功容量能够补偿光伏发电站满发时汇集线路、主变压器的感性无功及光伏发电站送出线路的全部感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿光伏发电站自身的容性充电无功功率及光伏发电站送出线路的全部充电无功功率之和。第11页，本讲稿共22

8、页4、对于总装机容量在百万千瓦级规模及以上的光伏发电站群，在低电压穿越过程中，光伏发电站应具有动态无功支撑能力，应满足GB/T19964的有关规定。5、光伏发电站配置容量范围应结合光伏发电站实际接入情况，通过光伏发电站接入电力系统无功电压专题研究来确定。必要时，光伏发电站应具备一定无功备用容量，在电网故障或异常时，向电网提供无功支撑，防止电压崩溃。第12页，本讲稿共22页无功补偿装置无功补偿装置无功补偿装置配置：1、光伏发电站可在光伏发电站升压变压器低压侧配置无功补偿装置。无升压变压器光伏发电站可在汇集点安装无功补偿装置。2、为降低光伏发电站接入后的出力波动引起的电网电压变化、提高系统稳定、防

9、止电压崩溃、提高输送容量，宜在光伏发电站加装动态无功补偿装置。3、光伏发电站无功补偿装置配置应根据光伏发电站实际情况，如安装容量、安装型式、站内汇集线分布、送出线路长度、接入电网情况等，进行无功电压专题研究后确定。运行电压适应性第13页，本讲稿共22页4、在电网正常运行情况下，光伏发电站的无功补偿装置应适应电网各种运行方式变化和运行控制要求。5、当光伏发电站的其他设备退出运行时，光伏发电站安装的无功补偿装置应按照电力系统调度机构的指令运行。6、当光伏发电站安装并联电抗器/电容器组或调压式无功补偿装置，在电网故障或异常情况下，引起光伏发电站并网点电压在高于1.2pu时，无功补偿装置容性部分应立即

10、退出运行，感性部分应持续运行5min。第14页，本讲稿共22页7、当光伏发电站安装动态无功补偿装置，在电网故障或异常情况下，引起光伏发电站并网点电压高于1.2pu时，无功补偿装置可退出运行。8、在电网故障引起光伏发电站并网点电压低于0.9pu时，光伏发电站的无功补偿装置应配合站内其他无功电源按照GB/T19964中的低电压穿越无功支持的要求发出无功功率。第15页，本讲稿共22页电压调节电压调节并网逆变器控制要求：1、光伏发电站并网逆变器应具有多种控制模式，包括恒电压控制、恒功率因数控制和恒无功功率控制等，具备根据运行需要手动/自动切换模式的能力。2、光伏发电站并网逆变器应在其无功调节范围内按光

11、伏发电站无功电压控制系统的协调要求控制并网点电压。第16页，本讲稿共22页无功补偿装置控制要求：光伏发电站无功补偿装置应具备自动控制功能，应在其无功调节范围内按光伏发电站无功电压控制系统的协调要求控制并网点电压。第17页，本讲稿共22页主变及分接头控制要求：1、光伏发电站的主变压器应采用有载调压变压器，按照无功电压控制系统的协调要求通过调整变电站主变压器分接头控制站内电压，确保站内光伏设备的正常运行。2、光伏发电站的主变压器的额定变压比、调压范围及每档调压值等，应满足光伏发电站母线电压调节的要求，并在充分发挥光伏并网逆变器、无功补偿装置的技术经济效益及降低线损的原则下，考虑电力系统发展的需要，

12、通过优化计算确定。调压方式3、光伏发电站参与电网电压调节的方式包括调节光伏发电站并网逆变器的无功功率、无功补偿装置的投入量和光伏发电站升压变压器的变比。第18页，本讲稿共22页4、对于通过10（6）kV35kV电压等级并网的光伏发电站，当光伏发电站并网点的母线电压超出允许偏差范围时，应调节光伏发电站并网逆变器和无功补偿装置的无功出力。对于通过10（6）kV电压等级并网的光伏发电站，在电网特殊运行方式下，电压越限，通过调节无功不能满足电压调节要求时，为保证电网安全，应控制有功功率来调节电压。5、对于通过110（66）kV及以上电压等级并网的光伏发电站，当光伏发电站并网点的母线电压超出允许偏差范围

13、时，首先应调节光伏发电站并网逆变器和无功补偿装置的无功出力。若电压偏差仍不符合要求时，再调整相应有载调压变压器的分接开关位置，使电压恢复到合格值。第19页，本讲稿共22页无功电压控制系统无功电压控制系统基本要求：1、光伏发电站应配置无功电压控制系统，根据电力系统调度机构指令，光伏发电站自动调节其发出（或吸收）的无功功率，控制光伏发电站并网点电压在正常运行范围内，其调节速度和控制精度应能满足电力系统电压调节的要求。功能和性能2、无功电压控制系统应具备计算、自动调节、监视、保护、通信、启动/停止顺序控制、文件记录等功能。3、无功电压控制系统应通过通信接口与站控和上级控制（或电力系统调度机构）保持相

14、互传送信息和运行命令。第20页，本讲稿共22页4、无功电压控制系统应按照调节并网逆变器的无功出力、无功补偿装置的投入量以及升压变压器分接头位置的顺序对光伏发电站进行无功调节控制。5、无功电压控制系统应监控各部件的运行状态，统一协调控制并网逆变器、无功补偿装置以及升压变压器分接头。6、无功电压控制系统稳态响应时间应不超过10s，无功功率控制偏差的绝对值不超过给定值5%，电压调节精度在0.005pu内。第21页，本讲稿共22页监测与考核监测与考核无功和电压考核点：1、光伏发电站的无功和电压考核点为光伏发电站并网点。无功和电压计量表计2、无功和电压监测应使用具有连续监测和统计功能的仪器或仪表，其配置和技术要求应符合DL/T448。第22页，本讲稿共22页