分布式光伏并網(wǎng)是指在用電戶企業(yè)（居民）的建筑物進行光伏組件的安裝，運行方式以?戶側(cè)自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，且有配電系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。并網(wǎng)電壓等級通常為0.4/10kv，分布式光伏發(fā)電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利?的原則，充分利用當?shù)靥柲苜Y源，替代和減少化石能源消費。在碳達峰、碳中和的?趨勢下，光伏發(fā)電正逐漸替代傳統(tǒng)能源，成為我國能源主題之一。

但是，隨著并網(wǎng)時間的推移，越來越多的分布式光伏并網(wǎng)用戶出現(xiàn)了如下的情況：

A、無功功率不穩(wěn)定，電容器頻繁投切；

B、功率因數(shù)不達標，忽高忽低、頻繁閃爍；

C、電壓、電流諧波異常，導致保護異常啟用；

D、出現(xiàn)高額的力調(diào)電費。(大多數(shù)企業(yè)表示：在光伏并網(wǎng)后才產(chǎn)生力調(diào)電費的）

1. 原因分析：

多數(shù)光伏企業(yè)認為出現(xiàn)這個情況多數(shù)為補償容量不夠、補償不及時導致，從而增強補償容量或者增加補償裝置，結(jié)果顯而易見，仍沒有解決功率因數(shù)的問題（不對癥下藥是沒有結(jié)果的）。

1.1. 功率因數(shù)不達標分析：

首先，我們先要了解：供電局考核功率因數(shù)時，是結(jié)合正向有功、正反向無功來計算的，比如說:該系統(tǒng)月正向有功為P，正向無功為Q1，反向無功為Q2，即正反向無功和Q1+Q2。則：

Cosφ=P/S=P/（√(P2+(Q正+Q反)2)(功率因數(shù)計算式）

供電局在計算功率因數(shù)時，是不計量反向有功（光伏發(fā)電）

結(jié)合上述的計算公式，就能發(fā)現(xiàn)如下問題：

第一：無功功率固定時，光伏發(fā)電量增加，用戶正向有功減小，Cosφ減小、不達標；

第二：光伏發(fā)電量固定時，無功功率增加，Cosφ減小，不達標!（這?的無功功率是包含正向無功功率和反向無功功率）顯?易見，解決分布式光伏的無功補償問題需要針對性的做出分析!

1.2. 電容柜無法正常工作分析：

分布式光伏在并網(wǎng)后導致系統(tǒng)中原有無功補償柜無法正常工作(無論并網(wǎng)點在負載端處、還是進線柜處，都無法正常補償）。

此處需要深?了解無功補償控制器的工作原理，市場上大多數(shù)的無功補償控制器是通過采集電壓電流信號的數(shù)值和方向，從而得出功率因數(shù)的大小，進行投切補償，但是當分布式光伏并網(wǎng)后，就會導致系統(tǒng)中存在流向不同的電流（電流相位角)，從而導致無功補償控制器無法取樣，無法有效補償；時而過補、時而欠補，導致系統(tǒng)功率因數(shù)低，出現(xiàn)力調(diào)電費（罰款）！

2. 解決方法：

解決這個問題不一定需要增加補償容量和補償設(shè)備，多數(shù)情況是屬于無功補償控制器的工作機能單一，不具備在第四象限下工作的能力，又或者是用電客戶的補償系統(tǒng)不細致，存在無功功率漏補等現(xiàn)象，都會導致功率因數(shù)過低!

分布式光伏并網(wǎng)運行3大階段：

★光伏發(fā)電量>用戶用電。余電上網(wǎng)，系統(tǒng)電流方向由負載流向變壓器，存在“反向電流”，此時電容器全部切除，功率因數(shù)不達標；

★光伏發(fā)電量=用戶用電。系統(tǒng)平衡，此時功率因數(shù)偏高或者偏低，取決于電容柜中的電容器配置；

★光伏發(fā)電量<用戶用電。索取市電，此時功率因數(shù)的效果也取決于電容柜的電容器配置；

結(jié)合上述三個階段，我們發(fā)現(xiàn)從市電消耗的有功電量減小了，無功電量(系統(tǒng)負荷沒有變化)沒有變化，從而供電局考核的功率因數(shù)不達標，出現(xiàn)力調(diào)了!

方案一：更換瀚爾爵電氣四象限無功補償控制器

四象限無功補償控制器根據(jù)四象限無功原理(如下圖所示),通過測量雙向的有功和無功數(shù)據(jù)，可以計算出四個象限的有功、無功功率，實時得出負載在光伏發(fā)電充足時，或光伏發(fā)電功率不足負載，需要從電網(wǎng)側(cè)吸收功率時的功率因數(shù)，準確的投切電容器組。

四象限無功補償控制具有雙向電流監(jiān)測機制，針對性解決雙向電流系統(tǒng)，結(jié)合精確容量補償，確保補償可達0.95。但是更換四象限控制器需要加裝另外兩相CT,且四象限無功補償控制器價格較高，控制器安裝位置的規(guī)格可能不配套，需要另行改造，因此成本較高。

方案二：一次線路改造

對企業(yè)配電房的光伏接入柜電纜進行改接，將光伏接入電纜接入點移至企業(yè)變壓器低壓側(cè)斷路器下進線側(cè)，無功補償裝置控制器采樣點位置不變。改造后，采樣點的采樣數(shù)據(jù)=電網(wǎng)側(cè)輸入功率S1+光伏發(fā)電量S3-廠房用電負荷S2。

一次性線路改造的示意圖

將光伏接入點直接接入企業(yè)變壓器低壓側(cè)，該方法可以從本質(zhì)上解決功率因數(shù)降低的問題。但是改造需要企業(yè)停電，并且需要施工隊伍進行配合，在基建期間可以實行，且成本較低。

方案三：在光伏接入側(cè)加裝采樣CT

本方案與方案二類似，通過改造二次回路，將電網(wǎng)側(cè)輸入功率與光伏輸入功率的采樣信號并聯(lián)后接入無功補償控制器；改造后，接入無功補償控制器的信號等同于方案二，光伏發(fā)電接入側(cè)的功率信號與電網(wǎng)側(cè)輸入功率信號同時接入無功補償裝置控制器中，提高無功補償控制器運行的靈活性。本方案改造不需要停電，較為方便。

原無功補償控制器采樣點所采樣的電流數(shù)據(jù)采自于流經(jīng)開關(guān)本體保護用CT的電流，由于保護用CT是根據(jù)三相短路的最大短路電流計算CT變比的，所以變比較大。無功補償裝置在安裝時直接采用的是開關(guān)保護用CT所采樣的數(shù)據(jù)，由于該企業(yè)正常運行下負荷電流較小，約為100A,所以經(jīng)過CT測量后，二次電流很小，會影響精度。加裝合適變比的CT,以最大負荷電流乘以1.2～1.3的可靠系數(shù)作為CT一次電流來選擇CT,但是要重新設(shè)定無功補償控制器的參數(shù)，這樣可提高控制器采樣的精度。

在光伏接入側(cè)加裝采樣CT的線路示意圖

存在此類問題的分布式光伏系統(tǒng)如何進行改造方案的選擇：若項目在基建時期，或具備進行一次高壓線路改造的條件，可選擇方案二；對于容量大，負載用電情況復(fù)雜的分布式光伏系統(tǒng)，可選擇方案一；對于不具備一次高壓線路停電改造條件的項目，可選用方案三。

另外，說到光伏都會提到儲能，PCS（儲能變流器，英譯：Power Conversion System）可控制蓄電池的充電和放電過程，進行交直流的變換，在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負荷供電。PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS 控制器通過通訊接收后臺控制指令，根據(jù)功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現(xiàn)對電網(wǎng)有功功率及無功功率的調(diào)節(jié)。 PCS 控制器通過 CAN 接口與 BMS 通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實現(xiàn)對電池的保護性充放電，確保電池運行安全。

光伏行業(yè)目前使用量較大的PCS產(chǎn)品