光伏发电站无功补偿技术 主讲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。下列术语和定义 光伏发电站 photovoltaic(PV) power station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 point of interconnection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 reactive power 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 transmission line 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 reactive power compensation equipment 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 reactive power compensation equipment capacity 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 reactive power dynamic response-time光伏发电站内从实际无功负荷达到设定值始到 无功补偿装置投入为止所需要的时间。无功电压控制系统 reactive power/voltage control system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 voltage eligibility rate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。电压偏差光伏发电站并网点电压偏差应符合GB/T 12325和SD 325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%。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。 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。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 补偿装置的响应时间应不大于1s。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。 2、通过110（66）kV及以上电压等级接入公共电网 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。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/T 19964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。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退出 运行，感性部分应持续运行5min。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/T 19964中的低 电压穿越无功支持的要求发出无功功率。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 围内按光伏发电站无功电压控制系统的协调 要求控制并网点电压。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。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，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。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。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）保持相互传送信息和运行命令。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。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/T 448。