安科瑞SVG静止无功发生器新能源并网解决方案应用

安科瑞 徐浩竣

江苏安科瑞电器制造有限公司

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> 当光伏板在阳光下熠熠生辉，却导致企业功率因数不达标而面临供电局罚款时，新能源发展的一个现实矛盾摆在了眼前。

阳光明媚，一排排光伏板正为企业提供着清洁能源。企业总工程师正在分析月度电费单，上面却显示因功率因数不达标而被罚款。财务主管对此表示困惑：“我们装了光伏，为什么电费问题更复杂了？”

这种“光伏上网，功率因数反降”的**怪象**正在许多安装了分布式光伏的企业中发生。安科瑞的无功补偿装置给出了解决方案。

## 01 新能源并网的隐形挑战

分布式光伏等新能源的大规模并网，改变了传统电网的运行方式。逆变器大量应用，导致谐波污染日益严重。

传统电容补偿装置可能因精度不足、响应缓慢，在新能源波动场景下补偿效果大打折扣，甚至与电网阻抗形成并联谐振，反而放大谐波，威胁设备安全。

在没有光伏系统时，企业从电网获取全部有功功率（P）和无功功率（Q）。根据功率因数公式 **cosφ = P / √(P²+Q²)**，功率因数通常能保持在正常范围内。

但当光伏发电足够支撑大部分负载时，情况发生了微妙变化。光伏系统主要提供有功功率，而负载所需的无功功率变化不大，导致P值大幅减少。

**功率因数显著降低**，这直接触及了供电局的考核标准。根据现行电力管理规定，功率因数不达标的企业将面临电费罚款，使光伏投资的回报周期意外延长。

## 02 无功补偿的技术革新

面对新能源并网带来的技术挑战，安科瑞提供了创新的无功补偿解决方案。ANSVG静止无功发生器采用了**全控型电力电子技术**，能够线性、精确地发出或吸收无功功率。

这种装置从根本上区别于传统的电容投切补偿方式。它的**响应时间≤5毫秒**，可以实时跟踪系统无功需求的变化，实现动态精准补偿，确保并网点功率因数始终稳定在0.99以上的高标准。

ANSVG采用**模块化设计**，每个模块都是一个独立的功率单元，能够根据系统需求灵活组合。这种设计不仅缩短了交付周期，还提高了系统的可靠性和可维护性。

装置内部采用**DSP高速检测和运算的数字控制系统**，配合进口IGBT元件，确保了补偿的精准性和可靠性。用户可以通过7英寸触摸屏直观地查看系统和本体的实时电能质量信息，操作简单便捷。

# 03 解决“光伏悖论”的实战

“光伏上网，功率因数反降”的悖论在实际运行中如何破解？安科瑞的解决方案展现了其技术优势。

当光伏系统开始向电网输送电力时，ANSVG静止无功发生器立即开始工作。它**实时检测电网的电压和电流信号**，计算提取无功分量，生成相应的指令信号。

通过驱动变流器模块的输出，装置产生一个与系统无功电流**幅值相等、相位相反的补偿电流**，精确抵消线路中的无功分量。

这种动态补偿机制确保在不同光照条件下，无论光伏输出如何波动，功率因数都能保持稳定。对于企业而言，这不仅避免了供电局的罚款，还优化了电能质量，提高了用电设备的运行效率。

安科瑞提供的数据显示，采用ANSVG方案的企业，功率因数普遍从原来的0.85-0.9提升至稳定的0.99以上，有效解决了新能源并网带来的电能质量问题。

## 04 从谐波治理到全系统保护

除了解决功率因数问题，安科瑞的方案还全面应对新能源并网带来的其他电能质量挑战。光伏逆变器并联运行会产生**高频谐波污染**，威胁电站内敏感设备的安全运行。

传统的电容补偿组在某些条件下可能与电网阻抗形成**并联谐振**，反而放大谐波，甚至损坏设备。针对这一问题，安科瑞提供了ANAPF有源电力滤波器或ANSVG-S-A混合动态消谐补偿装置。

这些设备可以**主动抑制谐波**，避免谐振现象，为新能源电站提供全方位保护。特别是在那些存在大量逆变器或配套充电桩的光伏站，谐波治理已成为必不可少的技术环节。

ANAPF装置能够滤除5、7、9、11、13次以内的谐波，同时具备治理三相不平衡的功能。与ANSVG的配合使用，形成了完整的电能质量治理方案。

## 05 一体化智能管理系统

安科瑞的技术优势不仅体现在单个设备上，更在于其**一体化监测与治理系统**。通过“ARC无功补偿控制器+ANSVG+ANAPF”的组合方案，配合APView500电能质量在线监测装置。

构建了一个**监测-决策-执行的全闭环系统**。这套系统实时监测电能质量各项参数，智能分析后动态调整补偿策略，为新能源并网提供全面保障。

所有治理设备均可接入**安科瑞AcrelEMS企业微电网能效管理平台**，实现远程监控、智能运维和数据分析。平台能够实时展示电站的运行状态、功率因数变化趋势、谐波含量等关键指标。

基于这些数据，运维人员可以制定更精细化的能效管理策略，预测设备维护周期，提升整个新能源电站的智能化管理水平。这种一体化解决方案特别适合对电能质量要求严格的光伏、风电项目。

## 06 新能源项目的准确选型

针对不同类型的新能源项目，安科瑞提供了差异化的选型建议。对于**中小型分布式光伏项目**，若谐波问题不突出，可优先考虑ANSVC低压无功功率补偿装置作为经济解决方案。

对于**规模较大或对功率因数要求严格的光伏/风电项目**，ANSVG静止无功发生器是更优选择。它能快速响应新能源输出的波动，确保功率因数持续达标，避免罚款。

在**存在大量逆变器或变频器，谐波严重的场合**，如配套充电桩的光伏站，务必配置ANAPF或ANSVG-S-A混合装置进行谐波治理，这是保障电站安全运行的必要投入。

07产品介绍

静止无功发生器是一种用于补偿无功、谐波治理以及不平衡调节的新型电力电子装置。其基本原理为：检测补偿对象的电压、电流信号，计算提取无功分量或谐波分量，并生成相应的指令信号，通过驱动变流器模块的输出，产生一个与系统无功、谐波电流幅值相等、相位相反的补偿电流，从而抵消线路中的无功分量或谐波分量，达到无功补偿或谐波治理的目的。其应用可克服 LC 补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能精确控制等缺点。

08.产品型号

ANSVG模块/整机型号说明见图2-1;

09.ANSVG 静止无功发生器提供储能系统电压控制技术参数：

10.尺寸及示意图

11.工作原理

11.2.1ANSVG模块工作原理

静止无功发生器是一种用于补偿无功、谐波治理以及不平衡调节的新型电力电子装置。

静止无功发生器的基本原理如图2-18所示：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的无功电流抵消，得到期望的电源电流，其应用可克服LC补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点。其基本原理是指将三相桥式电路通过电抗器直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。

11.2.2ANSVG整机工作原理

安科瑞ANSVG补偿无功不平衡静止无功发生器是一种用于补偿无功、谐波治理以及不平衡调节的新型电力电子装置;智能控制系统主动根据系统的线性动态需求，自动调节模块的输出;ANSVG整机主要是由ANSVG模块组成;能完成更大容量的无功功率的补偿，整机通过一个7寸触摸屏实现人机交互。触摸屏通过RS485与ANSVG模块进行通信。

11.3产品特点

1)补偿方式灵活：补偿负载无功，滤除5、7、9、11、13次以内的谐波;

2)可治理三相不平衡;

3)线性补偿，响应时间≤5ms;

4)具有人性化的人机交互界面，可通过该界面看到系统和本体的实时电能质量信息，操作简单，可以远控，也可以本控;

5)采用进口IGBT，功率密度大，可靠性高;

6)采用DSP高速检测和运算的数字控制系统;

7)监控以及显示具备远程通讯接口，可以通过PC机实时监控;

8)标准模块化设计，缩短交付周期，同时提高了使用的可靠性和可维护性。

从单一设备到系统解决方案，安科瑞的技术路线体现了新能源并网治理的完整思路。针对光伏系统的特性，特别关注了**低负载率下的功率因数恶化问题**，这在传统工业补偿中往往被忽视。

随着全球能源转型加速推进，新能源并网规模不断扩大，电网对电能质量的要求也越来越高。

安科瑞的无功补偿技术不仅解决了当前的“功率因数反降”问题，更为未来高比例新能源电网的稳定运行提供了关键技术支撑。

企业的光伏投资将不再受困于技术细节，而是真正转化为实实在在的经济效益和环境效益。