基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统技术方案

本实用新型专利技术涉及基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统，包括高压母线、高压开关柜、箱式变压器、低压母线、光伏逆变器、光伏组件和低压SVG，所述光伏逆变器、光伏组件和低压SVG接入低压母线；经箱式变压器、高压开关柜接入高压母线。高压母线电压可以为交流10kV或35kV。SVG实时监测光伏电站功率因素或高压母线电压并实时计算当前系统所需无功容量，可以实时对光伏电站进行双向无功补偿。所述低压母线、低压SVG和变压器连接并集成于箱式变压器集装箱，所述变压器同时还连接光伏逆变器和光伏组件。本实用新型专利技术节约了成本，减少了浪费，降低了分布式光伏发电系统接入用户现有配电系统过程中改造的难度。

Distributed Photovoltaic Reactive Power Compensation System Based on SVG and Box Transformer Integration

【技术实现步骤摘要】
基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统
本技术涉及一种基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统。
技术介绍
根据国家电网公司关于分布式光伏接入配电网的相关标准要求，为保证分布式光伏系统接入配电网后，不影响配电网的电能质量，供电部门通常要求，分布式光伏发电系统需根据装机容量配置一定容量的动态无功补偿装置(SVG)。在分布式光伏发电系统中，需要补偿的无功容量通常较小(≤1000kVar)，常规的无功补偿方案是10kV连接变+低压SVG方案，如附图1所示。系统需要根据补偿的容量配置高压开关柜、连接变、SVG等设备。但是，多数的分布式光伏项目是通过10kV接入用户现有的配电系统，因现有的配电系统在最初设计时，并未考虑分布式光伏接入的情况，配电室预留的备用间隔较少、没有足够的电气设备安装空间，SVG设备的接入不仅增加了备用间隔的需求数量，而且需要现有配电室有足够的空间安装连接变和SVG设备，无形中增加了设备投资和施工难度。鉴于常规的分布式光伏发电系统无功补偿设备的投入成本过高、设备安装所需空间较大，造成资源浪费，急需满足要求的低成本、节约占地空间的分布式光伏无功补偿系统。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统。为了达到上述目的，本技术采取以下技术方案：一种基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统，包括高压母线、高压开关柜、箱式变压器、低压母线、光伏逆变器、光伏组件和低压SVG，所述光伏逆变器、光伏组件和低压SVG接入低压母线；经箱式变压器、高压开关柜接入高压母线；高压母线电压可以为交流10kV或35kV；SVG实时监测光伏电站功率因素或高压母线电压并实时计算当前系统所需无功容量，可以实时对光伏电站进行双向无功补偿。进一步的，所述低压母线、低压SVG和变压器连接并集成于箱式变压器集装箱，所述变压器同时还连接光伏逆变器和光伏组件。进一步的，所述箱式变压器的容量S2，低压SVG无功补偿容量为Q1，变压器的容量为S1，三者应满足如下关系：进一步的，U1＝U0，所述低压母线电压为U1，光伏逆变器交流侧输出电压为U0。进一步地，U1可以为交流360V、400V、500V、540V、690V。进一步的，所述低压SVG交流电压U2，应满足如下关系：0.9U2≤U1≤1.1U2。进一步的，低压SVG无功补偿容量Q1，可依据光伏电站装机容量Sgf确定，二者关系如下：Q1＝(20％～30％)Sgf。有益效果为：1)本技术的分布式光伏无功补偿系统使用一台开关柜和一台变压器，减少了设备数量，降低了设备投资，整合了资源，减少了浪费。2)本技术专利技术，降低了分布式光伏发电系统接入用户现有配电系统过程中改造的难度。附图说明图1为本技术基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统的系统框图示意图。图2为现有分布式光伏无功补偿系统的系统框图示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。以某用户2MWp分布式光伏项目为例，对上述方案进行成本分析比对。该用户计划在已有商场屋顶建设2MWp分布式光伏电站，电站所发电量经1台10kV箱式升压变压器(2000kVA)升压后，分别接入用户现有的1个10kV开闭所备用间隔，经计算该电站需配置1×500kVar动态无功补偿装置。用户现有的10kV开闭所，仅有1个10kV备用间隔，10kV配电室内无预留空间安装10kV开关柜、变压器、SVG等设备。由于项目地处商场，考虑到户外环境的协调，用户要求箱式升压变压器等相关电气设备不能安装于地面，设备只能安装于商场屋顶。综合上述因素，本项目如果采用常规方案，需配置1个10kV预制舱式开关站，预制舱内包括1面10kV进线柜、1面10kV计量柜、1面母线设备柜、1面光伏进线柜、1面SVG进线柜、1台630kVA干式变压器、1面低压SVG柜。设备费用如下表所示：表1常规方案设备配置表序号名称型号及规范单位数量价格-万1开关柜10kV高压开关柜面5402变压器10kV/0.5kV，630kVA台18.53SVG500kVar面126410kV电缆ZR-YJV-10，3×50米150.6510kV电缆终端配套套20.16预制舱III型个1127合计87.2如果使用本技术的基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统，包括高压母线、高压开关柜、箱式变压器、低压母线、光伏逆变器、光伏组件和低压SVG，所述光伏逆变器、光伏组件和低压SVG接入低压母线；经箱式变压器、高压开关柜接入高压母线。高压母线电压可以为交流10kV或35kV。SVG实时监测光伏电站功率因素或高压母线电压并实时计算当前系统所需无功容量，可以实时对光伏电站进行双向无功补偿。所述低压母线、低压SVG和变压器连接并集成于箱式变压器集装箱，所述变压器同时还连接光伏逆变器和光伏组件。所述箱式变压器的容量S2，低压SVG无功补偿容量为Q1，变压器的容量为S1，三者应满足如下关系：U1＝U0，所述低压母线电压为U1，光伏逆变器交流侧输出电压为U0。U1可以为交流360V、400V、500V、540V、690V等。所述低压SVG交流电压U2，应满足如下关系：0.9U2≤U1≤1.1U2。低压SVG无功补偿容量Q1，可依据光伏电站装机容量Sgf确定，二者关系如下：Q1＝(20％～30％)Sgf。所述开关柜为10KV开关柜。所述SVG为500kVar低压SVG柜。相应的箱式变压器集装箱的体积比原先未加装SVG的变压器装箱增加8％。如此，基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统的配置及费用如下表：表2低压SVG与箱变集成方案设备配置表序号名称型号及规范单位数量价格-万110kV开关柜改造3只PT、3只CT套132箱变内安装SVG费用台123SVG设备500kVar面12641kV电缆ZR-YJV-1，1×240米200.65合计31.6由上可知，同常规方案比，该方案节省投资55.6万，费用降低了63.7％。综上所述，本技术显而易见的有益效果为：本技术的分布式光伏无功补偿系统使用一个开关柜和一个变压器，如此连接电缆也随即缩短，整合了资源，节约了成本，减少了浪费，且降低了分布式光伏发电系统接入用户现有配电系统过程中改造的难度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统，包括高压母线、高压开关柜、箱式变压器、低压母线、光伏逆变器、光伏组件和低压SVG，其特征在于，所述光伏逆变器、光伏组件和低压SVG接入低压母线并通过箱式变压器、高压开关柜接入高压母线；SVG实时监测光伏电站功率因素或高压母线电压并实时计算当前系统所需无功容量，可以实时对光伏电站进行双向无功补偿。

【技术特征摘要】
1.一种基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统，包括高压母线、高压开关柜、箱式变压器、低压母线、光伏逆变器、光伏组件和低压SVG，其特征在于，所述光伏逆变器、光伏组件和低压SVG接入低压母线并通过箱式变压器、高压开关柜接入高压母线；SVG实时监测光伏电站功率因素或高压母线电压并实时计算当前系统所需无功容量，可以实时对光伏电站进行双向无功补偿。2.如权利要求1所述基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统，其特征在于，所述低压母线、低压SVG和变压器连接并集成于箱式变压器集装箱，所述变压器同时还连接光伏逆变器和光伏组件。3.如权利要求1所述基于SVG与箱式变压器集成的分布式光伏无功补偿系统，其特征在于，所述箱式变压器的容量S2，低压SVG无功补偿容量为Q1，变压器的容量为S...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝，肖成刚，郭海斌，路晓丽，马俊鹏，周扬，杜媛媛，刘子瑞，孙浩哲，
申请(专利权)人：宁夏回族自治区电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：宁夏,64