为什么要使光伏系统单位功率因数运行
(1)首先说明一下功率因数相关公式:
COS∮=P/S,其中P为有功功率,S为视在功率,
S2=P2+Q2,Q为无功功率,
由公式可知,功率因数大小与系统有功功率P和无功功率Q相关,当Q为零时,功率因数为1,当Q小于零时,系统吸收无功,COS∮为负值,当Q大于零时,系统输出无功,COS∮为正值。因为光伏逆变器大多输出基本为全有功,系统功率因数必须会发生下降。
(2)光伏设备接入后系统无功基本无变化,因为光伏逆变器大多输出基本为全有功,系统功率因数下降原因主要为系统消耗有功功率有一部分由光伏设备提供,从10KV电网吸收有功功率减少,因此根据公式COS∮=P/S,功率因数降低。
(3)下面以例子分析一下光伏设备接入后功率因数下降的原因。
比如某工业园通过一条10KV线路供电,变压器容量5000kVA,光伏发电设备总容量400kW,并网点在400V总配电柜工业园原装有400V三相共补型SVC,电流电压采样点均在10kV变400V变压器侧。在光伏设备投运前,系统功率因数稳定在0.9~0.95之间,光伏设备投运后,功率因数在0.80~0.9之间变化。
(1)优点,太阳能光伏发电发电过程简单,没有机械转动部件,不消耗燃料,不排放包括温室气体在内的任何物质,无噪声、无污染;太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此,与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比,光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术,具有以下主要优点。①太阳能资源取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。
②太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
③光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
(2)缺点当然,太阳能光伏发电也有它的不足和缺点,能量密度低。尽管太阳投向地球的能量总和极其巨大,但由于地球表面积也很大,而且地球表面大部分被海洋覆盖,真正能够到达陆地表面的太阳能只有到达地球范围太阳辐射能量的10%左右,致使在陆地单位面积上能够直接获得的太阳能量较少。
如果要准确的5V,还需要稳压电路,那光电池与蓄电池的电压还要提高。