光伏电站无功补偿、有功功率、无功功率计算

企业   科技   2024-11-22 11:21   辽宁  

伏电站的设计和运行中,无功补偿、有功功率与无功功率的计算、功率因数调整等是非常重要的环节。包括计算公式、口诀、实例计算和工程参数。


1. 无功补偿容量计算

计算公式

Qc=P(tan(ϕ1)tan(ϕ2))QcQc:无功补偿容量(kVar)

  • P:有功功率(kW)

  • ϕ1:补偿前的功率因数角

  • ϕ2:补偿后的功率因数角

口诀

  • 计算无功补偿容量:有功乘以正切差。

2. 有功功率与无功功率计算

计算公式

  • 有功功率:P=VIcos(ϕ)

  • 无功功率:Q=VIsin(ϕ)

  • 视在功率:S=VI

  • P:有功功率(kW)

  • Q:无功功率(kVar)

  • S:视在功率(kVA)

  • V:电压(V)

  • I:电流(A)

  • ϕ:功率因数角

口诀

  • 有功功率:电压乘电流乘余弦。

  • 无功功率:电压乘电流乘正弦。

  • 视在功率:电压乘电流。

3. 功率因数调整

计算公式

功率因数=有功功率视在功率=cos(ϕ)

口诀

  • 功率因数:有功除以视在。

4. 主变压器低压侧出口功率设计

计算公式

S出口=P2+Q2

S出口:主变压器低压侧出口视在功率(kVA)

  • P:有功功率(kW)

  • Q:无功功率(kVar)

口诀

  • 出口视在功率:有功平方加无功平方再开方。

5. 满发时功率损耗计算

计算公式

P损耗=P输入P输出

P损耗:功率损耗(kW)

  • P输入:输入有功功率(kW)

  • P输出:输出有功功率(kW)

口诀

  • 功率损耗:输入减去输出。

6. 截止发电时功率损耗计算

计算公式

P损耗=P输入P输出

  • P损耗:功率损耗(kW)

  • P输入:输入有功功率(kW)

  • P输出:输出有功功率(kW)

口诀

  • 功率损耗:输入减去输出。

7. 功率因数要求下的补偿容量计算

计算公式

Qc=P(tan(ϕ1)tan(ϕ2))

  • Qc:无功补偿容量(kVar)

  • P:有功功率(kW)

  • ϕ1:补偿前的功率因数角

  • ϕ2:补偿后的功率因数角

口诀

  • 计算无功补偿容量:有功乘以正切差。



实例计算

工程参数

厂区情况
某光伏电站,装机容量为1000kW,主变压器容量为1250kVA,电压等级为10kV/0.4kV。

满发时
有功功率 P=1000P=1000 kW,功率因数 cos(ϕ1)=0.85cos(ϕ1)=0.85。

截止发电时
有功功率 P=0P=0 kW,功率因数 cos(ϕ1)=0.85cos(ϕ1)=0.85。

目标功率因数: 
cos(ϕ2)=0.95cos(ϕ2)=0.95。

满发时无功补偿容量计算

计算补偿前的无功功率:    Q1=Ptan(ϕ1)=1000tan(cos⁡−1(0.85))≈10000.5244≈524.4 kVar

计算补偿后的无功功率:    Q2=Ptan(ϕ2)=1000tan(cos⁡−1(0.95))≈10000.3123≈312.3 kVar

计算无功补偿容量:    Qc=Q1Q2=524.4312.3≈212.1 kVar

截止发电时无功补偿容量计算

计算补偿前的无功功率:    Q1=Ptan(ϕ1)=0tan(cos⁡−1(0.85))=0 kVar

计算补偿后的无功功率:    Q2=Ptan(ϕ2)=0tan(cos⁡−1(0.95))=0 kVar

计算无功补偿容量:    Qc=Q1Q2=00=0 kVarQc=Q1Q2=00=0 kVar

箱变逆变一体机满发时无功补偿容量计算

工程参数

箱变逆变一体机容量
250kW。

满发时
有功功率 P=250P=250 kW,功率因数 cos(ϕ1)=0.85cos(ϕ1)=0.85。

目标功率因数: 
cos(ϕ2)=0.95cos(ϕ2)=0.95。

计算补偿前的无功功率:    Q1=Ptan(ϕ1)=250tan(cos⁡−1(0.85))≈2500.5244≈131.1 kVar

计算补偿后的无功功率:    Q2=Ptan(ϕ2)=250tan(cos⁡−1(0.95))≈2500.3123≈78.1 kVar

计算无功补偿容量:   
Qc=Q1Q2=131.178.1≈53.0 kVar

箱变逆变一体机截止发电时无功补偿容量计算

工程参数

箱变逆变一体机容量
250kW。

截止发电时
有功功率 P=0P=0 kW,功率因数 cos(ϕ1)=0.85cos(ϕ1)=0.85。

目标功率因数: 
cos(ϕ2)=0.95cos(ϕ2)=0.95。

计算补偿前的无功功率:    Q1=Ptan(ϕ1)=0tan(cos⁡−1(0.85))=0 kVarQ1=Ptan(ϕ1)=0tan(cos1(0.85))=0 kVar

计算补偿后的无功功率:    Q2=Ptan(ϕ2)=0tan(cos⁡−1(0.95))=0 kVarQ2=Ptan(ϕ2)=0tan(cos1(0.95))=0 kVar

计算无功补偿容量:    Qc=Q1Q2=00=0 kVarQc=Q1Q2=00=0 kVar



                                      

           


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