2.2无功补偿容量计算
2.2.1准确计算
根据线路及变压器的参数,光伏电站充电功率和无功功率损耗计算见表1,其中正号表示无功功率损耗,负号表示线路充电功率。
光伏电站配置的容性无功补偿容量,应为升压变压器、站内汇集线路、送出线路的无功损耗及线路充电功率之和,感性无功补偿容量应能补偿全部线路的充电功率。光伏电站配置容性无功补偿容量为2 754. 08kvar,感性无功补偿容量为244. 23kvar。
正常情况下,光伏电站35kV并网点三相电压允许偏差为±10%。变压器的和线路的无功损耗与电压的平方成反比,线路的充电功率与电压的平方成正比。当并网点电压为90%倍额定电压时,光伏电站配置的容性无功补偿容量为3 701. 62kvar,感性无功补偿容量为197. 83kvar;当并网点电压为110%额定电压时,光伏电站配置的容性无功补偿容量为2 428. 63. lkvar,感性无功补偿容量为295. 52kvar。综上所述。光伏电站需配置的容性无功补偿容量为3 701. 62kvar,感性无功补偿容量为295. 52kvar.由于实际工程中的计算结果取整,因此光伏电站需配置的容性无功补偿容量为3 800kvar,感性无功补偿容量为300kvar。
2.2.2近似估算
由表1可知,升压变压器无功损耗占总无功损耗的比例接近60%,送出线路无功损耗占总无功损耗的比例接近40%,场区全部线路无功损耗占总无功损耗的比例不到1%;电缆线路充电功率占总充电功率的80%左右,架空线路充电功率占总充电功率的20%左右。
为减少计算量,可近似计算容性无功补偿容量,只考虑升压变压器的无功损耗、35kV送出架空线路的无功损耗和35kV电缆线路的充电功率。在电压为35kV的0. 9倍时,需配置的容性无功补偿容量为3 506. 01kvar,误差在5%左右。
升压变压器的无功需求约为光伏电站总容量的8%、整个光伏电站无功需求约为光伏电站总容量的17%。若光伏电站并网工程采用一次升压,则其无功补偿容量可按光伏电站总容量的20%近似估算配置(考虑部分余量)。在实际工程中,部分光伏电站接入电网需要两次升压接入系统,其中二级升压以35kV/110kV升压最为常见,一般35kV/110kV升压变短路电压百分值为10. 5%,空载电流百分值为0.67%,变压器容量为20MVA,该变压器无功损耗为2 656. 55kvar,则无功补偿容量可按光伏电站总容量的30%近似估算配置。