分布式光伏并网：电能质量优化的关键策略.pdfVIP

从波动到稳定：分布式光伏电能质量治理全攻略

APF有源电力滤波器、静止无功发生器(SVG)、电能质量在线监测装置

1.概述

随着全球对可再生能源需求的增加，分布式光伏电站的建设和发展迅速。然

而，分布式光伏电站的运行过程中面临着一系列问题，比如导致企业关口计量点

功率因数过低、谐波污染等。这些问题不仅影响光伏电站自身的运行效率，还会

对企业内部电网的稳定性和电费成本造成负面影响。为此，安科瑞公司推出了一

系列电能质量治理产品，针对分布式光伏电站引起的企业关口功率因数过低、谐

波污染等问题提供解决方案。

2.分布式光伏电站导致的主要电能质量问题

2.1关口功率因数过低

企业屋顶光伏发电量较大基本能满足企业内部负荷电能消耗量的时候，企业

用电大部分电能取自光伏电站，光伏发电功率因数接近1，关口计量点只需从电

网吸收少量有功电能甚至倒送电，而从电网获取的无功需求变化不大，当内部电

容补偿达不到要求或者不能正确动作时，会直接造成企业关口功率因数降低而导

致被考核电费造成损失。从实时功率因数计算公式（1）和功率因数考核计算公

式（2）均可以看出，分布式光伏发电场景下，Q(Eq)保持不变，P(Ep)变小，功率

因数也会减小。

-P为正向有功功率，即企业向电网需求有功功率；

-Qin为正向无功功率，即企业向电网需求无功功率；

-Qout为反向无功功率，即企业向电网输送无功功率；

-Ep为考核周期内有功电量，即企业向电网需求有功电量；

-Eqin为考核周期内正向无功电量，即企业向电网需求无功电量；

-Eqout为考核周期内反向无功电量，即企业向电网输送无功电量；

2.2谐波污染

相关标准对光伏并网逆变器的电能质量均有明确要求，比如NB/T32004-2018

《光伏并网逆变器技术规范》明确要求光伏并网逆变器注入电网电流总谐波畸变

率不超过5%，并且对相关奇偶次谐波畸变均有要求。功率因数在输出达到额定

功率20%~50%时不低于0.95，在超过额定功率50%时不低于0.98。

图1NB/T32004-2018《光伏并网逆变器技术规范》对逆变器电能质量的要求

但是在多台逆变器并联运行的分布式光伏微电网中，高频纹波干扰（也是一

种谐波）对微电网系统存在较大的隐患。并联电容器组对谐波有放大作用，易发

生串联谐振或并联谐振，使得系统电压及电流的畸变更加严重；由于谐波电流叠

加在电容器基波电流上，使电容器的电流有效值增大，造成温度升高，减少使用

寿命，甚至永久损坏，这会进一步导致功率因数的降低。

3.安科瑞电能质量治理产品

图2分布式光伏电能质量治理解决方案

3.1有源电力滤波器(APF)

功能：有源电力滤波器通过动态补偿谐波，改善电能质量。它可以对2~51

次谐波进行全补偿或指定特定次谐波进行补偿，具备完善的桥臂过流保护、直流

过压保护和装置过温保护功能。

应用：在光伏电站中，有源电力滤波器可以有效滤除逆变器产生的谐波，提

高电能质量，保护其他设备的正常运行。

安科瑞有源电力滤波器分为集中治理型(AnSin，柜式，一般集中治理，安装

在低压进线处)和就地治理型(AnAPF或AnSVG-G-A，壁挂式，用于治理某个特定

回路)，搭配使用治理效果更好。

3.2静止无功发生器(SVG)

功能：静止无功发生器通过使用全控型电力电子器件（如IGBT），实时检测

电网电压的变化，并根据需要快速产生或吸收无功功率，实现无功功率的快速补

偿和调节，确保功率因数稳定。

应用：在光伏电站中，SVG可以提供快速且精确的无功功率补偿，提高系统

的功率因数，可在原有常规电容补偿柜基础上增加SVG，达到更加快速平稳的无

功补偿控制。

安科瑞SVG产品分为集中治理型(AnCOS，柜式，集中补偿柜，一般安装在低

压进线处，位于有源滤波柜之前)和就地治理型(AnSVG或AnSVG-G-A，壁挂式，

用于治理某个特定回路)。

3.3电能质量在线监测装置

(APView500)

功能：电能质量在线监测装置APView500实时监测实时监测电网电压偏差、

频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波畸变、电压暂升/暂降/短时

中断、电压电流瞬态监测等电能质量，记录各类电能质量事件。

应用：在光伏电站中，APView500可以实时监测系统的电能质量，帮助管理

人员及时发现并处理电能质量问题，确保系统的稳定运行，一般安装