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摘要：光伏电站的无功补偿装置是保证并网点电压水平和电网电能质量的重要措施，对电站的运行具有重要的意义。本文通过分析具体光伏电站项目的无功需求，电站自身具有的无功输出特性，提出简单的光伏电站无功补偿容量计算方法，实现无功容量的准确配置，提升EPC项目竞标能力。
关键词：光伏电站；无功补偿；EPC投标
0 引言
随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，在如今的国际工程招标中常规化学能源项目逐渐减少，光伏项目因其高效、清洁特点，占有了很大的市场份额。关于电站无功补偿容量配置问题，在EPC项目投标阶段，由于投标准备时间较短、掌握的项目技术信息不充分，大多的设计院都是按照经验值配置无功补偿容量，即20%-40%的发电功率，越来越多的光伏电站在实际运行过程中存在无功补偿功率过剩的问题。这直接增加了EPC承包商的项目造价成本，降低了竞标能力，同时增加了招标方的初始投资成本及后续运维费用。下面通过具体的沙特RAB 300MW光伏投标项目，探讨在EPC投标阶段一种简单的光伏电站无功补偿容量计算方法，实现电站无功补偿容量的准确配置，增加EPC承包商的竞标能力。
1 光伏电站无功补偿的重要性
光伏电站由于受光照等环境因素的影响，光伏电站在并网运行时的有功、无功功率时刻都在变化，对于大型的地面光伏电站，无功功率过快过大的变化将会导致系统电压的剧烈变化，严重时还会导致电网电压崩溃，威胁电网安全。
光伏电站本身可通过并网逆变器的无功输出控制，保证系统电压稳定，但由于大多发电企业都选择MPPT控制模式，逆变器的输出有限，逆变器的无功输出无法保证光伏电站内变压器、汇集线路等无功负荷的需求，仅仅依靠并网逆变器的无功补偿能力，多数情况下无法达到并网系统对电能质量的要求。同时，光伏电站作为电源点，一般电网会要求电站具备向电网输送无功功率支持的能力。因此，在电站侧配置无功补偿能力具有重要意义。
2 光伏电站的无功需求及计算
光伏电站的无功补偿容量应结合实际接入电网的情况确定，其配置的容性无功补偿容量应为光伏电站额定出力时升压变压器无功损耗、线路无功损耗及线路的充电功率之和，其配置的感性无功补偿容量应能够补偿全部线路的充电功率。
2.1 计算方法
（１）单台变压器无功功率损耗计算式为：
2.2 RAB项目计算实例
RAB项目装机容量为300MW，采用组串式逆变器方案，共计95个发电子系统单元，每个发电子系统单元3.15MW。组件发出的直流电通过光伏电缆接入组串式逆变器转换为800V交流电后，通过低压交流电缆接入33kV升压变压器进行升压，再通过33kV交流电缆送入33/110kV升压站二次升压，最后通过110kV架空线路并入电网。
2.2.1主要计算参数
（1）线路长度及技术参数
2.2.2无功补偿容量计算
根据线路及变压器的参数，结合上述的计算方法，光伏电站充电功率及无功功率损耗见下表，其中正号标识无功功率损耗，负号表示线路充电功率。
本项目光伏电站配置的容性无功功率，应为变压器的无功损耗、线路的无功损耗加上线路的充电功率之和，则容性无功功率配置容量为62509.28kVA；感性无功补偿容量应能补偿全部线路的充电功率，则本项目感性无功补偿配置容量为5909.6kVA。
大型光伏电站对电力系统的稳定运行有较大影响，电网对光伏电站的无功补偿和电压调节具有较高的要求，本项目招标文件要求，并网点电压允许偏差为±5%。变压器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。则根据电网的要求，并网点为95%额定电压时，光伏电站需配置的容性、感性无功为70477.4kvar、5333.4kvar；并网点为105%额定电压时，光伏电站需配置的容性、感性无功为55542.97kvar、6515.3kvar。综上，本项目需配置的容性无功为70477.4kvar，感性无功为6515.3kvar。
3 结束语
本文针对光伏电站无功补偿容量的配置，结合实际投标项目为例对电站的容性和感性无功需求进行计算，提出了简单计算方法，给出计算结果。后续在光伏EPC项目投标过程，该方法对电站无功容量配置计算和选择具有参考意义，通过该方法可以准确计算电站实际无功需求，保证电站运行后能够达到电网的稳定要求，可以有效避免投标阶段设计院根据经验值估算导致无功补偿过剩，造成投资浪费、降低EPC项目竞标能力的问题。在光伏EPC项目投标中，该方法具有一定的推广意义。
参考文献：
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