Коммерческий или промышленный объект может генерировать технически безупречную солнечную энергию и при этом не выполнить соглашение о межсетевом соединении — или платить периодические штрафы за коммунальные услуги — из-за одной упущенной из виду характеристики: коэффициента мощности. Вот что необходимо знать группам закупок и разработчиков, прежде чем поступит заказ на инвертор.
Что на самом деле измеряет коэффициент мощности
Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности (кВт), мощности, совершающей полезную работу, к полной мощности (кВА), общей мощности, которую должна передавать электрическая система. Разрыв между ними представляет собой реактивную мощность (квар), потребляемую или подаваемую индуктивными нагрузками, такими как двигатели, трансформаторы и компрессоры систем отопления, вентиляции и кондиционирования, а также сопротивлением длинных фидеров на стороне сети. Коэффициент мощности 1,0 означает, что вся передаваемая мощность совершает полезную работу; коэффициент мощности 0,85 означает, что система пропускает примерно на 15% больше тока, чем необходимо для этой реальной мощности, что проявляется в виде дополнительных потерь, дополнительной нагрузки на трансформатор и часто штрафных санкций в счетах за коммунальные услуги.
Почему это имеет большее значение на сайтах Solar и BESS
До того, как появилась солнечная энергия, коэффициент мощности объекта C&I практически полностью устанавливался за счет собственных нагрузок и любых конденсаторных батарей, установленных для их коррекции. привязанный к сетке солнечный инвертор меняет эту картину, поскольку он может активно подавать или поглощать реактивную мощность в точке соединения, фактически становясь еще одним управляемым устройством в электрической сети объекта — к лучшему или к худшему, если оно настроено неправильно. Коммунальные предприятия обратили на это внимание: в современных соглашениях о межсетевых соединениях все чаще указывается диапазон коэффициента мощности, который солнечная электростанция должна поддерживать в точке общего соединения, иногда требуя активной поддержки до 0,90 с опережением или отставанием, а не со старым и более слабым стандартом 0,95.
Как инверторы Sungrow справляются с реактивной мощностью
Sungrow коммерческие и коммунальные инверторные платформы поддержка нескольких режимов управления реактивной мощностью, настраиваемых через встроенное ПО: фиксированный коэффициент мощности, фиксированная квар и кривые «напряжение-реактивная мощность» с обратной связью (Вольт-вар), которые автоматически регулируют выходную мощность на основе измеренного напряжения сети. Большинство струнных инверторов могут обеспечивать поддержку реактивной мощности примерно до 0,8 с опережением/запаздыванием в пределах номинальной полной мощности без какого-либо дополнительного оборудования, и эта настройка обычно настраивается один раз во время ввода в эксплуатацию, чтобы соответствовать требованиям к межсетевому соединению энергосистемы. Для площадок, требующих постоянной поддержки высокой реактивной мощности, например, электростанций с большими нагрузками на двигатели или коммунальных предприятий, требующих строгого соблюдения требований по напряжению-вар — Блоки БЕСС ПКС могут дополнять солнечные инверторы, поскольку часто доступны батареи для обеспечения реактивной мощности даже ночью или когда солнечная мощность низкая.
| Коэффициент мощности | Прибл. Реактивная мощность | Типичное последствие |
|---|---|---|
| 1.00 | 0% | Никакого штрафа; полностью оптимизирован |
| 0.95 | ~33% реальной мощности | Соответствует большинству стандартных соглашений о межсетевом соединении |
| 0.90 | ~48% реальной мощности | Более строгие сетевые нормы; может потребоваться активная коррекция |
| 0.80 | ~75% реальной мощности | Вероятен штраф за коммунальные услуги; необходимы корректирующие действия |
Когда вместо этого вам нужна батарея конденсаторов
Не все проблемы с коэффициентом мощности следует решать на инверторе. Если несолнечные нагрузки на объекте уже потребляют больше реактивной мощности, чем может компенсировать оставшийся запас полной мощности парка инверторов (что часто встречается на объектах с большими асинхронными двигателями, сварочным оборудованием или старыми компрессорами HVAC), то специальная батарея конденсаторов, размер которой соответствует реактивной потребности нагрузки, обычно является более экономически эффективным решением. Общее эмпирическое правило: используйте управление реактивной мощностью на основе инвертора для обеспечения соответствия нормам сети в точке общего соединения и используйте батареи конденсаторов для корректировки собственного внутреннего коэффициента мощности на стороне нагрузки, поскольку их смешивание без тщательной координации может вызвать проблемы с резонансом на некоторых фидерах.
Различия в региональных сетевых кодексах: что видят EPC на местах
Требования к коэффициенту мощности на разных рынках различаются сильнее, чем ожидает большинство отделов закупок. Коммунальные предприятия Персидского залива часто указывают фиксированный коэффициент запаздывания мощности 0,95 при полной мощности без каких-либо требований к динамическому напряжению-вар, чему большинство струнных инверторов удовлетворяет «из коробки». Операторам сетей СНГ, особенно на более слабых распределительных линиях в Центральной Азии, все чаще требуются динамические кривые вольт-вар, аналогичные европейским нормам, при этом инвертор автоматически регулирует выходную реактивную мощность, когда измеренное напряжение выходит за пределы определенного диапазона. Коммунальные предприятия Юго-Восточной Азии занимают промежуточное положение, часто применяя штрафные тарифы на коэффициент мощности, а не жесткие требования к межсетевому соединению, что переводит разговор с соблюдения требований на простую экономику окупаемости. Поскольку Econo Solar поставляет оборудование во все три региона, мы настраиваем режим управления реактивной мощностью на заводе или во время ввода в эксплуатацию в соответствии с кодом сети назначения, а не поставляем универсальный стандарт по умолчанию — деталь, которую следует явно подтвердить при любом трансграничном заказе оборудования.
Указание поддержки коэффициента мощности в пакете закупок
При отправке запроса предложения или технической спецификации покупатели должны четко указать:
- Диапазон коэффициента мощности, необходимый в точке общего соединения (например, 0,90 с опережением на 0,90)
- Требуется ли постоянная или прерывистая поддержка реактивной мощности и в каких условиях эксплуатации (только день или 24/7)
- Определяется ли кривая Вольт-ВАР местными правилами сети и ее конкретными точками останова.
- Должна ли поддержка реактивной мощности продолжаться ночью или в периоды низкой освещенности, для чего обычно требуется BESS или отдельное устройство STATCOM
Включение этих деталей в первоначальное предложение на оборудование позволяет избежать распространенного и дорогостоящего сценария обнаружения недостатка коэффициента мощности во время пуско-наладочных испытаний, когда перепроектирование стратегии реактивной мощности обходится гораздо дороже, чем правильное ее определение с первого раза. Короткой строки в техническом приложении — ссылка на код сети, требуемый диапазон мощности и ожидаемая поддержка BESS в нерабочее время — обычно достаточно, чтобы производитель подтвердил соответствие требованиям перед отправкой оборудования.