详解光伏发电对功率因素的影响及解决方案

　　功率因数是衡量一个企业用电是否经济运行的重要指标，在如今光伏发电普及的情况下，多数企业在安装光伏发电后，会遇到功率因素降低的情况，那么具体原因是什么呢?功率因数的高低,直接关系到电力网中的电能损耗,供电线路的电压波动和电压损失,以及电力系统的安全和经济运行及合理利用能源。

1、什么是功率因素?

　　在工业企业中，常用的电动机类设备均属于电感性负载，这些设备在工作时既要消耗有功功率，还要从电网吸收无功功率。功率因素cosφ就是反应总功率(视在功率)中有功功率的所占比，即：cosφ=P/S，(P为有功功率，S为视在功率，功率因素也简称PF)，而我们所要了解的无功功率Q与前两者的关系则是S²=P² Q²，所以功率因素越接近1，说明其消耗的无功电量越少;反之，功率因素越低，则表示消耗的无功电量越高。

　　正常情况下，并网逆变器输出的无功功率小，分布式光伏系统接入厂区后，若厂区容性负载与感性负载占比较大，由于光伏发电仅提供有功功率，而厂区负载则同时会消耗有功功率和无功功率，光伏发电提供的有功优先被消耗，导致从电网获取的有功减少，而所有无功消耗仅来自电网，根据上面所介绍的cosφ公式计算，对于电网考核点来说功率因数必然降低，可能造成供电系统电压波动、谐波增大等现象。

2、无功补偿

　　解决功率因素偏低就需要进行无功补偿，一般企业会通过加装无功补偿装置的方式来提高功率因素，如何从逆变器侧有效解决此类问题?

　　逆变器设置发无功的方式有两种，一种为固定设置功率因素PF，可设范围为±0.8，固定输出无功功率;另外一种是利用智慧能源管理器，可设范围也为±0.8，优点是可根据检测点有功、无功、功率因素等数据，计算厂区所需无功，对逆变器输出无功大小进行合理调整。

　　在并网接入点，通过智慧能源管理器的电表或现场的第三方电表可以看到以下参数，依据供电部门的要求，用户功率因数小于0.9时会进行经济处罚。

　　从表中公式可以得到：当负载所需的无功Q较大时，即使有功P很大，也无法保证PF=P/S>0.9，此时需要逆变器发出无功进行补偿，提高PF，使得PF总体上>0.9。

　　我们以下面无功调度调整前后案例来理解：

3、无功补偿的意义

　　01.降低变压器的负荷，减少变压器的损耗。补偿无功功率，就是提高的功率因数，这等同于提高效率。

　　02.减少电网中的功率损耗和电能损失。通过无功补偿，可以减少厂区的线路损耗，直接降低电能消耗，减少用电成本。

　　03.改善电能质量，提高用电设备的工作效率和降低故障率。无功补偿可以提高电能质量，使电压和频率更稳定率，滤出一定的电力谐波，从而保证用电设备工作更稳定，工作效率更高，降低电设备的故障率，等同于提高设备效益。

　　04.减小变压器等设备的投入，节省投资。功率因数提高以后，厂区的负载变向降低，同样的变压器，可以给更多的设备供电，这就减少变电设备的投入，间接提高经济效益。