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摘要：由于光伏电站接入电网使系统的潮流分布改变了，如果接入的容量很大会影响网点电压，使电压越限。光伏电站在夜间有功出力为0时，也可以作为线路的无功补偿装备，对线路输电能力得到进一步提高。当前我国的电力系统中通常使用无功补偿装置为SVG(static var generator，SVG)型的动态无功补偿装置，具有很多优点，而被广泛应用在光伏电站中。本文分析来了SVG，分析了光伏电站的SVG常见运行问题，并介绍了动态无功补偿装置SVG在光伏电站的应用，以供相关人员参考和借鉴。
关键词：光伏电站；SVG；无功补偿
引言
对电网来说，光伏电站输送的有功和无功均为时变量，且变化范围较大。由于光伏电站的无功消耗与其运行控制方式有很大关系，对于光伏电站的无功功率与电压控制，一般大中型光伏电站应配置无功补偿系统，调节无功功率，控制并网点电压。为了保证输电质量，减小线路损耗以及满足系统调度要求，本文将对大中型光伏电站无功补偿装置的补偿容量和补偿方式进行探讨。
1、SVG的基本概述
1.1、SVG原理
SVG装置属于大功率电力电子技术领域。装置以链式H桥电压逆变器为核心，通过调节其输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输出功率的性质与容量。SVG通过调节其输出电压幅值、相位与系统电压幅值、相位的关系来确定输出无功功率的性质与容量，当其幅值（和相位）大于系统侧电压幅值（和相位）时输出容性无功，反之，输出感性无功。SVG等效原理图如图1所示。
图1 SVG等效原理图
1.2、SVG的特点
1.2.1、动态补偿
可同时对无功功率和谐波进行补偿，且补偿无功功率可做到连续平滑双向调节，满足功率因数补偿需求，从而取得良好的经济效益。
1.2.2、响应时间短
整机响应时间≤5ms，可实现额定容性和感性输出任意切换，满足任何冲击性负载的补偿。
1.2.3、优异的谐波输出特性
SVG既可以输出近似正弦波的无功电流用于电网补偿，也可以输出设定次数的谐波电流用于负荷谐波滤波，很好的满足无功补偿与谐波治理的综合需求。
1.2.4、高可靠性
SVG是电流源特性，对系统参数不敏感，输出无功不受母线电压影响，且采用链式结构模块化和冗余设计，一个模块故障仍可继续运行。
2、光伏电站的SVG常见运行问题
不管是10千伏降压式的SVG还是35千伏直挂式的，相应驱动电源的发热以及故障大概占到了百分之五十以上，然后是通讯故障以及SVG模块故障。深入分析故障的原因，相应的SVG设备都是采用的进口的IGBT设备。这种进口设备的质量比较高，所以相关工作模块出现问题的几率比较低，同时，工作环境恶劣会造成了散热问题。一般来说，出现通讯故障的原因是传输距离比较远，光信号衰减严重，同时光缆的铺设不科学，光缆的质量不达标等，这些都可能导致SVG控制的误动作。
3、光伏电站无功补偿设计
3.1、光伏电站无功补偿位置
根据GB/T29321—2012《光伏发电站无功补偿技术规范》中7.1.1条：光伏电站可在集中升压变压器的低压侧安装集中无功补偿装置；若无集中升压变压器的光伏电站，可在汇集点安装SVG动态无功补偿装置。本电站在汇集点安装SVG动态无功补偿装置。如图2所示，是一个光伏电站35kV汇集站典型接线图。
图2光伏电站无功补偿范围及补偿位置
3.2、光伏电站无功补偿容量研究
由于光伏电站主要在升压变、低压电缆、架空线路以及高压电缆等有无功消耗。因为光伏电站占地的面积比较大，而且发电区域之间的距离又远，因此站内的低压汇集电缆的无功消耗就要重视。依据Q/GDW617-2011《光伏电站接入电网技术规定》：针对专线接入公用电网的大型光伏电站，配置的容性无功容量可以补偿光伏电站满发时站内汇集系统及、光伏电站送出线路和变压器的全部感性无功中的一半感性无功之和，配置的感性无功容量可以光伏电站送出线路的一半充电无功功率进行补偿。总而言之，光伏电站无功补偿容量包括三部分： 线路产生的容性充电功率、变压器无功损耗以及线路无功损耗。
3.2.1、变压器的无功损耗
光伏站内升压变压器的无功损耗主要由两部分组成：空载无功损耗以及短路无功损耗。其中空载无功损耗和变压器短路电流有关，其值是固定的；短路的无功损耗和变压器的短路电压有关，会伴随实际所发的电量而变化。变压器无功损耗为
结束语
总之，本文在分析光伏电站基本结构和运行方式的基础上，结合该光伏电站的一次接线方式，以光伏电站无功补偿技术为研究对象，对光伏电站无功补偿安装位置、补偿范围及无功消耗容量进行了分析与计算。采用的计算方法和配置原则适用于不同容量和等级的光伏电站系统，对光伏电站工程设计具有一定的参考价值。
参考文献
[1]李云飞.动态无功补偿装置(SVG)在变电站中的应用[J].数字技术与应用，2011，(09):75-76+78.
[2]王继锋.动态无功补偿装置SVG在地铁供电系统的应用探讨[J].科技创新导报，2013，(12):106-107.
论文作者:董铎林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
标签：电站论文; 光伏论文; 电压论文; 装置论文; 变压器论文; 容量论文; 谐波论文; 《防护工程》2017年第18期论文;