CN104852391B - 光伏电站无功补偿方法、装置、光伏逆变器和光伏电站 - Google Patents

光伏电站无功补偿方法、装置、光伏逆变器和光伏电站 Download PDF

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Abstract

本申请公开了光伏电站无功补偿方法、装置、光伏逆变器和光伏电站，其中，该方法包括：在光伏逆变器处于正常并网运行模式时，控制所述光伏逆变器按照设定的功率因数输出随有功功率的变化而变化的无功功率；或者，在所述光伏逆变器处于待机模式时，控制所述光伏逆变器输出固定的无功功率，在满足光伏电站无功补偿要求的同时，减小了光伏电站的硬件投入成本。

Description

光伏电站无功补偿方法、装置、光伏逆变器和光伏电站
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及光伏电站无功补偿方法、装置、光伏逆变器和光伏电站。
背景技术
无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，能够降低供电变压器及输送线路的损耗、提高供电效率、改善供电环境。现有的电力供电系统，如光伏电站，主要通过加装SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)等传统无功补偿装置来达到无功补偿要求，但这无疑增加了光伏电站的硬件投入成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供光伏电站无功补偿方法、装置、光伏逆变器和光伏电站，以实现在满足光伏电站无功补偿要求的同时，减小光伏电站的硬件投入成本。
一种光伏电站无功补偿方法，包括：
在光伏逆变器处于正常并网运行模式时，控制所述光伏逆变器按照设定的功率因数输出随有功功率的变化而变化的无功功率；
或者，在所述光伏逆变器处于待机模式时，控制所述光伏逆变器输出固定的无功功率。
其中，所述设定的功率因数的取值根据光伏电站白天实际无功损耗确定。
其中，所述固定的无功功率＝光伏逆变器额定无功功率*设定的百分比系数。
其中，所述设定的百分比系数的取值根据光伏电站夜间实际无功损耗确定。
一种光伏电站无功补偿装置，包括判断单元和处理单元，其中：
所述判断单元，用于实时判断光伏逆变器的工作模式；
所述处理单元，用于在判断得到所述光伏逆变器处于正常并网运行模式时，控制所述光伏逆变器按照设定的功率因数输出随有功功率的变化而变化的无功功率；或者，所述处理单元用于在判断得到所述光伏逆变器处于待机模式时，控制所述光伏逆变器输出固定的无功功率。
其中，所述设定的功率因数的取值根据光伏电站白天实际无功损耗确定。
其中，所述固定的无功功率＝光伏逆变器额定无功功率*设定的百分比系数；所述设定的百分比系数的取值根据光伏电站夜间实际无功损耗确定。
一种光伏逆变器，包括上述任一种光伏电站无功补偿装置。
一种光伏电站，包括上述任一种光伏电站无功补偿装置，或者包括上述光伏逆变器。
可选地，所述光伏电站还包括：静止无功发生器SVG和/或静止无功补偿器SVC。
从上述的技术方案可以看出，本发明根据光伏电站在不同时间段的无功损耗变化情况切换光伏逆变器的无功补偿方式，通过充分利用光伏逆变器的无功容量及其调节能力，使其在将光伏能量输送到电网的同时还能对光伏电站进行一定的无功补偿，从而在一定程度上替代甚至完全替代了SVG等传统无功补偿装置，降低了光伏电站的硬件投入成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种光伏电站无功补偿方法流程图；
图2为本发明实施例公开的一种光伏电站无功补偿装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施例公开了一种光伏电站无功补偿方法，以实现在满足光伏电站无功补偿要求的同时，减小光伏电站的硬件投入成本，包括：
步骤101：判断光伏逆变器的工作模式，当判断得到所述光伏逆变器处于正常并网运行模式时，进入步骤102；或者，当判断得到所述光伏逆变器处于待机模式时，进入步骤103。
步骤102：控制所述光伏逆变器按照设定的功率因数输出随有功功率的变化而变化的无功功率，之后返回步骤101。
步骤103：控制所述光伏逆变器输出固定的无功功率，之后返回步骤101。
光伏逆变器是光伏电站中重要的能量转换装置，用于将光伏组件输出的直流电转换成交流电后送入电网。考虑到光伏逆变器本身具有一定的无功容量及其调节能力，那么如果能够充分利用光伏逆变器的无功容量及其调节能力，使其在将光伏能量输送到电网的同时还能对光伏电站进行一定的无功补偿的话，就可以在一定程度上替代甚至完全替代SVG等传统无功补偿装置，从而降低光伏电站的硬件投入成本，具体的：在光伏逆变器的无功容量足以满足系统电压调节需求时，可完全省去SVG等传统无功补偿装置；而即便在光伏逆变器的无功容量不足以完全满足系统电压调节需求时，也可以起到减轻SVG等传统无功补偿装置的无功补偿容量的作用，从而降低了光伏电站的硬件投入成本。
光伏电站的无功损耗并不是一成不变的，白天光照充足，光伏逆变器处于正常并网运行模式，随着光伏逆变器输出有功功率的增加，光伏电站中供电变压器及输送线路等的无功损耗也会相应增加，此时通过控制光伏逆变器按照设定的功率因数输出随所述有功功率的变化而变化的无功功率，就可以使得光伏逆变器输出的无功功率随着光伏电站白天实际无功损耗的增加而增加，从而实现动态追踪并补偿光伏电站的无功损耗。其中，所述设定的功率因数的取值可以根据光伏电站白天实际无功损耗情况确定。
晚上光照不足，光伏逆变器自动进入待机模式，期间光伏电站主要考虑供电变压器空载及输送线路等相对固定的无功损耗，此时控制光伏逆变器输出固定的无功功率即可。所述固定的无功功率＝光伏逆变器额定无功功率*设定的百分比系数。其中，所述设定的百分比系数的取值可以根据光伏电站夜间实际无功损耗确定。此外，也可以基于光伏电站中设备总的无功损耗容量，同时以光伏电站总的功率因数接近1为目标，反复调节并最终确定所述设定的功率因数的取值和所述设定的百分比系数的取值。
由此可见，本实施例根据光伏电站在不同时间段的无功损耗变化情况切换光伏逆变器的无功补偿方式，通过充分利用光伏逆变器的无功容量及其调节能力，使其在将光伏能量输送到电网的同时还能对光伏电站进行一定的无功补偿，从而在一定程度上替代甚至完全替代了SVG等传统无功补偿装置，降低了光伏电站的硬件投入成本。
此外，参见图2，本发明实施例还公开了一种光伏电站无功补偿装置，以实现在满足光伏电站无功补偿要求的同时，减小光伏电站的硬件投入成本，包括判断单元201和处理单元202：
判断单元201，用于实时判断光伏逆变器的工作模式；
处理单元202，用于在判断得到所述光伏逆变器处于正常并网运行模式时，控制所述光伏逆变器按照设定的功率因数输出随有功功率的变化而变化的无功功率；或者，处理单元202用于在判断得到所述光伏逆变器处于待机模式时，控制所述光伏逆变器输出固定的无功功率。
其中，所述设定的功率因数的取值根据光伏电站白天实际无功损耗确定。
其中，所述固定的无功功率＝光伏逆变器额定无功功率*设定的百分比系数。所述设定的百分比系数的取值根据光伏电站夜间实际无功损耗确定。
对于实施例公开的光伏电站无功补偿装置而言，由于其与实施例公开的光伏电站无功补偿方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分的相关说明即可。
此外，本发明实施例还公开了一种光伏逆变器，包括上述公开的任一种光伏电站无功补偿装置，以实现在满足光伏电站无功补偿要求的同时，减小光伏电站的硬件投入成本。
此外，本发明实施例还公开了一种光伏电站，包括上述任一种光伏电站无功补偿装置，或者包括上述光伏逆变器，以实现在满足光伏电站无功补偿要求的同时，减小光伏电站的硬件投入成本。
在光伏逆变器的无功容量不足以完全满足系统电压调节需求时，所述光伏电站还需配置传统的无功补偿容量，如SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)和/或SVC(Static Var Compensator，静止无功补偿器)。
综上所述，本发明根据光伏电站在不同时间段的无功损耗变化情况切换光伏逆变器的无功补偿方式，通过充分利用光伏逆变器的无功容量及其调节能力，使其在将光伏能量输送到电网的同时还能对光伏电站进行一定的无功补偿，从而在一定程度上替代甚至完全替代了SVG等传统无功补偿装置，降低了光伏电站的硬件投入成本。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光伏电站无功补偿方法，其特征在于，包括：根据光伏电站在不同时间段的无功损耗变化情况切换光伏逆变器的无功补偿方式；
其中，所述根据光伏电站在不同时间段的无功损耗变化情况切换光伏逆变器的无功补偿方式，具体包括：
判断光伏逆变器的工作模式；
在判断得到所述光伏逆变器处于正常并网运行模式时，判定光伏电站处于日照充足的时间段，此时控制所述光伏逆变器按照设定的功率因数输出随有功功率的变化而变化的无功功率；
在判断得到所述光伏逆变器处于待机模式时，判定光伏电站处于日照不足的时间段，此时控制所述光伏逆变器输出固定的无功功率。
2.根据权利要求1所述的光伏电站无功补偿方法，其特征在于，所述设定的功率因数的取值根据光伏电站白天实际无功损耗确定。
3.根据权利要求1所述的光伏电站无功补偿方法，其特征在于，所述固定的无功功率＝光伏逆变器额定无功功率*设定的百分比系数。
4.根据权利要求3所述的光伏电站无功补偿方法，其特征在于，所述设定的百分比系数的取值根据光伏电站夜间实际无功损耗确定。
5.一种光伏电站无功补偿装置，其特征在于，包括：用于根据光伏电站在不同时间段的无功损耗变化情况切换光伏逆变器的无功补偿方式的单元；
所述单元包括判断单元和处理单元，其中：
所述判断单元，用于实时判断光伏逆变器的工作模式；
所述处理单元，用于在判断得到所述光伏逆变器处于正常并网运行模式时，判定光伏电站处于日照充足的时间段，此时控制所述光伏逆变器按照设定的功率因数输出随有功功率的变化而变化的无功功率；在判断得到所述光伏逆变器处于待机模式时，判定光伏电站处于日照不足的时间段，此时控制所述光伏逆变器输出固定的无功功率。
6.根据权利要求5所述的光伏电站无功补偿装置，其特征在于，所述设定的功率因数的取值根据光伏电站白天实际无功损耗确定。
7.根据权利要求5所述的光伏电站无功补偿装置，其特征在于，所述固定的无功功率＝光伏逆变器额定无功功率*设定的百分比系数；所述设定的百分比系数的取值根据光伏电站夜间实际无功损耗确定。
8.一种光伏逆变器，其特征在于，包括权利要求5-7中任一项所述的光伏电站无功补偿装置。
9.一种光伏电站，其特征在于，包括权利要求5-7中任一项所述的光伏电站无功补偿装置，或者包括权利要求8所述的光伏逆变器。
10.根据权利要求9所述的光伏电站，其特征在于，所述光伏电站还包括：静止无功发生器SVG和/或静止无功补偿器SVC。
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