【正文】 應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注配電網(wǎng)背景諧波對光伏逆變器入口濾波器產(chǎn)生的不利影響。 對于科學(xué)制定光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)的電能質(zhì)量解決方案，電能質(zhì)量測試與評估工作是十分必要和有效的手段。 = 10 A Ic39。 Kirchhoff Circuit Laws： 三相 不平衡 負(fù)載 Ia= 10 A Ib= 10 A Ic= 10 A Ia39。 背景諧波造成光伏逆變器群串并聯(lián)諧振的解決方案 1 光伏逆變器串并聯(lián)諧振的解決方案 治理前后對背景諧波電壓系數(shù)仿真結(jié)果，諧振峰消失。發(fā)現(xiàn)在 35kVⅡ 段母線下不銹鋼用戶有一臺 6000kW中頻爐，整流方式為12脈波整流，即產(chǎn)生較大的 11次、13次、 23次和 25次諧波并注入35kV系統(tǒng)，在系統(tǒng)阻抗上產(chǎn)生了很高的諧波電壓，再通過降壓變壓器，對光伏逆變器產(chǎn)生影響，諧波潮流如右圖所示。 需查找問題根源并制定解決方案。 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)系統(tǒng)接線圖 某配電網(wǎng)高壓進(jìn)線為 110kV，主變?yōu)?110kV/35kV/10kV 63MVA,35kV側(cè)帶工業(yè)負(fù)荷，今年新近上了 20MWp光伏發(fā)電系統(tǒng)。 4 電能質(zhì)量問題與對策 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響 2 0 0 0 k V AD , y n 1 1U k = 4 . 5 %2 4 4 . 8 k W p 2 4 4 . 8 k W pU 1 配 電 房0 . 4 k V 母 線逆 變 器S G 2 5 0逆 變 器S G 2 5 01 0 2 2 . 5 % / 0 . 3 8 kV??M 2 0 1 斷 路 器生 產(chǎn)負(fù) 荷無 功補(bǔ) 償裝 置5 0 k v a r 1 0無 功補(bǔ) 償裝 置5 0 k v a r 1 0接入500kW分布式光伏發(fā)電的配電網(wǎng) 0 5 10 15 20 251 0 01 2 01 4 01 6 01 8 02 0 02 2 02 4 02 0 1 4 年 7 月 30 日 0 時 53 分 36 秒 0 . 4 kV 總進(jìn)線 諧波電流含量趨勢t ( h )I H (A)ABC0 5 10 15 20 251 0 01 2 01 4 01 6 01 8 02 0 02 2 02 4 02 0 1 4 年 7 月 30 日 0 時 53 分 36 秒 0 . 4 kV 生產(chǎn)負(fù)荷進(jìn)線諧波電流含量趨勢t ( h )I H (A)ABC 補(bǔ)償裝置未投運(yùn)時 補(bǔ)償裝置未投運(yùn)時 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響 4 電能質(zhì)量問題與對策 無功補(bǔ)償裝置未投運(yùn)時 500kW光伏并網(wǎng)點(diǎn)諧波電流含量 0 5 10 15 20 250510152025302 0 1 4 年 7 月 30 日 0 時 53 分 36 秒 5 0 0 kW 光伏并網(wǎng)點(diǎn)諧波電流含量趨勢t ( h )I H (A)ABC光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響 4 電能質(zhì)量問題與對策 h 2 3 4 5 6 7 HRUh（ % ） 0 . 4 k V母線無功補(bǔ)償裝置投運(yùn) Ih( A ) 1 2 2 .3 8 h 2 3 4 5 6 7 HRUh（ % ） 0 . 4 k V母線無功補(bǔ)償裝置退出 Ih( A ) 1 2 8 .9 1 無功補(bǔ)償裝置投運(yùn)和退出 95%概率大值 4 電能質(zhì)量問題與對策 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響 0 5 10 15 20 254 0 06 0 08 0 01 0 0 01 2 0 01 4 0 0P1 (MW) 和 Q1 (Mvar)2 0 1 4 年 7 月 30 日 0 時 53 分 36 秒 0 . 4 kV 總進(jìn)線 三相基波功率趨勢t ( h )0 5 10 150 . 6 50 . 70 . 7 50 . 80 . 8 50 . 9cosαP1Q1c o sα無功補(bǔ)償裝置退出時 、無功功率和功率因數(shù) 4 電能質(zhì)量問題與對策 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響 0 5 10 15 20 25 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 001002 0 1 4 年 7 月 30 日 0 時 53 分 36 秒 5 0 0 kW 光伏并網(wǎng)點(diǎn)三相基波功率趨勢t ( h )P1 (kW)0 5 10 15 20 25 6 0 4 0 2 002040t ( h )Q1 (kvar)500光伏發(fā)電并網(wǎng)點(diǎn)的基波有功功率、無功功率和功率因數(shù) 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響 4 電能質(zhì)量問題與對策 無功補(bǔ)償裝置投運(yùn)時 、無功功率和功率因數(shù) 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 3 5 0 0 4 0 0 000 . 511 . 50.4kV總進(jìn)線P1和Q12 0 1 2 年 7 月 15 日 13 時 6 分 34 秒 0 . 4 kV 總進(jìn)線功率、光伏功率與功率因數(shù)關(guān)系0 . 8 50 . 90 . 9 510.4kV總進(jìn)線cosαP1Q1c o sα0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 3 5 0 0 4 0 0 0 3 5 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0500kW光伏發(fā)電P1t ( s )4 電能質(zhì)量問題與對策 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響 無功補(bǔ)償裝置投運(yùn)時 、無功功率和功率因數(shù)局部 1 0 0 0 1 0 2 0 1 0 4 0 1 0 6 0 1 0 8 0 1 1 0 0 1 1 2 0 1 1 4 0 1 1 6 0 1 1 8 0 1 2 0 005 0 01 0 0 00.4kV總進(jìn)線PQ12 0 1 2 年 7 月 15 日 13 時 6 分 34 秒 0 . 4 kV 總進(jìn)線功率、光伏功率和功率因數(shù)關(guān)系1 0 0 0 1 0 2 0 1 0 4 0 1 0 6 0 1 0 8 0 1 1 0 0 1 1 2 0 1 1 4 0 1 1 6 0 1 1 8 0 1 2 0 0 3 5 0 3 0 0 2 5 0 2 0 0光伏發(fā)電P11 0 0 0 1 0 2 0 1 0 4 0 1 0 6 0 1 0 8 0 1 1 0 0 1 1 2 0 1 1 4 0 1 1 6 0 1 1 8 0 1 2 0 00 . 8 50 . 90 . 9 50.4kV總進(jìn)線cosαt ( s )P1Q14 電能質(zhì)量問題與對策 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響 0 5 10 15 20 254006008001 0 0 01 2 0 01 4 0 02 0 1 4 年 7 月 30 日 0 時 53 分 36 秒 0 . 4 kV 總進(jìn)線三相基波功率趨勢t ( h )P1 (MW)0 5 10 15 20 25500550600650700750t ( h )Q1 (Mvar)無功補(bǔ)償容量確定： 24小時基波有功功率和無功功率 4 電能質(zhì)量問題與對策 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對原有無功補(bǔ)償裝置造成的影響解決方案 方案一：修復(fù)原串聯(lián) 7%電抗率的無功補(bǔ)償裝置，采用手動投切 10組無功補(bǔ)償支路，補(bǔ)償 400kvar無功功率。 光伏逆變器能否參與配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償？不建議跨電壓等級進(jìn)行無功補(bǔ)償，應(yīng)以無功潮流最短的原則來確定補(bǔ)償裝置的接入位置。 4 電能質(zhì)量問題與對策 光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)造成的力率電費(fèi)罰款的問題 逆 變 器5 0 0 k W… …1 0 k V 母 線逆 變 器5 0 0 k W1 0 k V負(fù) 荷 饋 線0 . 3 8 k V負(fù) 荷 饋 線逆 變 器 2 5 0 k W1 0 0 k W 、 6 0 k W單 相 逆 變 器3 k W 、 5 k W0 . 3 8 k V負(fù) 荷 饋 線1 1 0 k V 母 線S V G補(bǔ) 償 裝 置正 確 的 電 流 監(jiān) 測 點(diǎn)錯 誤 的 電 流 監(jiān) 測 點(diǎn)S V G補(bǔ) 償 裝 置光 伏 補(bǔ) 償無 功 功 率 Q Q L光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)造成的力率電費(fèi)罰款的問題解決方案 4 電能質(zhì)量問題與對策 43 B C A 針對現(xiàn)代配電網(wǎng)網(wǎng)負(fù)荷波動性大的特點(diǎn)，建議含分布式光伏的配電網(wǎng)無功補(bǔ)償要用 SVG，無功功率完全補(bǔ)償。 3kW 單相扶貧光伏逆變器日基波有功和無功功率趨勢 3kW單相扶貧光伏逆變器最大發(fā)電功率為 ，最大無功功率為 ，發(fā)電運(yùn)行期間的平均功率因數(shù)接近。 3 光伏逆變器的諧波與功率特性 0 5 10 15 20 25 5 00501001502002023 年 7 月 8 日 0 時 47 分 54 秒 2 5 0 + 5 0 k W 逆變器 0 . 4 k V 進(jìn)線三相基波功率趨勢t ( h )P1 (kW)0 5 10 15 20 25 3 0 2 0 1 0010t ( h )Q1 (kvar)100kW光伏逆變器日基波有功和無功功率趨勢（ 380V） 100kW光伏逆變器最大發(fā)電功率為，最大無功功率為 ，發(fā)電運(yùn)行期間的平均功率因數(shù)接近 。 3 光伏逆變器的諧波與功率特性 3 光伏逆變器的諧波與功率特性 500kW 光伏逆變器日基波有功和無功功率趨勢（ 270V） 0 5 10 15 20 25 1 0 001002003002023 年 7 月 22 日 0 時 21 分 50 秒 1 5 0 0 k W 逆變器 0 . 2 7 k V 進(jìn)線三相基波功率趨勢t ( h )P1 (kW)0 5 10 15 20 25 1 0010203040t ( h )Q1 (kvar)500kW光伏逆變器最大發(fā)電功率為，最大無功功率為 kvar，發(fā)電運(yùn)行期間的平均功率因數(shù)接近 。 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5000 . 10 . 20 . 3Ih(A)5 10 15 20 25 30 35 40 45 5000 . 10 . 20 . 30 . 4Ih(A)h3 光伏逆變器的諧波與功率特性 光伏逆變器的諧波發(fā)射特性 根據(jù)對 500kW、 250kW、 240kW、 100kW和 3kW 光伏逆變器并網(wǎng)點(diǎn)測試數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明：光伏逆變器的諧波電流發(fā)生量應(yīng)能夠滿足 GB