力调电费（十一）：工商业储能的无功调节-北极星售电网

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光伏逆变器作为一种电力电子设备，其不仅可以在输出有功功率的同时输出无功功率，起到无功补偿的作用，也可以具备夜间SVG功能，在夜晚无光照的条件下，完全成为一台SVG设备，给夜间运行的用电设备提供无功功率。

（来源：微信公众号“黄师傅说电”）

但容量的限制使得光伏逆变器白天输出无功时，势必会降低有功的输出能力，造成发电量的损失。

而配置夜间SVG功能的光伏逆变器并非主流，其运行场景也很挑用电负荷。

所以结合前述文章，解决因光伏接入而造成的用户计量点功率因数降低的问题虽然方案有很多，但无一例外均需要额外的投入或者承担一定的损失。

综合起来，可以在本地无功补偿设备上下功夫，更换为可连续调节的SVG设备，或者使用颗粒度更为细致的电容器组。

也可以从光伏逆变器着手，发电时输出无功或者夜间充当SVG使用。

各中取舍还是在于经济效益，毕竟在现有的无功电量采集、功率因数计算和力调电费政策下，提出一套无损的解决办法实属困难。

既然同为电力电子设备，那么光伏逆变器的好兄弟储能变流器（PCS）是否也可以提供相同的作用呢？

答案是肯定的，但工商业用户配置的储能设备主要是用来进行有功电量的时移，再多一项功能也是涉及到需量电费中的实际最大需量控制。

而对于功率因数问题，涉及到电能质量，其作用是有的，只是用起来可能不像削峰填谷那么随意。

本文重在讨论配置了工商业储能的用户如何用其来充当无功补偿设备，提高自身功率因数。

但同时配置了储能和光伏的用户侧，已然是个微电网，那么其中的运行控制策略，需要兼顾的点很多，不过最终目的依然是最大限度地降本。

标准怎么说

储能系统以及其内部的变流器是否该具备输出无功的能力，我们首先要看看标准怎么说。

在已经发布，并将于2024年7月1日起开始实施的国标《用户侧电化学储能系统接入配电网技术规定》（GB/T 43526-2023）中，对于用户侧的电化学储能系统无功调节方面有如下规定：

对于标准，可以咬文嚼字一下，如果用“应”这样的字眼，那么意味着是强制要求的，如果用“宜”这样的字眼，那么就是推荐性的。

标准中提到了在并网点功率因数应在-0.9~1~0.9之间连续可调，所谓的并网点，要区分于公共连接点，前者单指储能或光伏系统接入用户配电网的那个点，而后者指的是用户整个配电网与大电网之间的连接点，一般位于产权分界点处，也就是局供计量表的位置。

这个调节能力规定了用户侧的电化学储能系统需要有提供无功的能力，一般的工商业储能在充放电时均工作于0.5C的模式（2小时储能配置），比如100kW/200kWh的储能系统，运行于额定功率100kW时，其应该具备输出或吸收0~43.59kVar的能力。

因为运行于额定容量100kVA的设备，若功率因数为0.9，则输出/输入有功功率为90kW，对应无功功率为43.59kVar。

我们再看储能变流器的国标，同样是已经发布，并将于2024年7月1日起开始实施的《电化学储能系统储能变流器技术要求》（GB/T 34120-2023）。

对于储能变流器应具备的无功调节能力有如下要求：

储能变流器在交流端口额定电压、额定频率时，有功功率和无功功率的输出范围应在上图所示实线框内四象限动态可调，宜在上图所示虚线框内四象限动态可调。

实线内是要求，虚线内是建议。

可见相比于整套系统的无功要求，单变流器具备的无功调节能力更强，其可以完全覆盖设备额定容量范围下的四象限，也就是说，不输出任何有功，而是全容量输出无功功率都应该没有任何问题。

这就是属于储能系统的四象限调节。

调节的优势

相较于光伏逆变器在发电时输出无功功率会损失发电量，储能系统不论在充电还是放电时，若同时提供无功功率，那么折损的只是当前的充电量或者放电量，但并不会影响最终能量的积累或者释放。

与光伏发电不同，同一个小时内，光照量就这么多，理论上逆变器有最大的有功输出量，但因为要额外承担无功的输出，占据了设备部分容量进而造成发电量的损失。

而储能系统，分出一部分容量给无功功率，虽然同时刻有功功率降低，但可以拉长充放电的时间，同样也可以满足对充电量和放电量的需求。

所以，这也是储能调节无功的一个优势，并不会出现损失有功电量的情况。

当然如果你是在浙江这样中午有2小时谷电，想要额定功率充电，进而2小时充满的工况下，那么此刻也不应该调节无功，毕竟我们为的不是一时的功率因数良好，而是想要使电费单上的功率因数达标。

调节的方式

如果用储能充当无功补偿设备，那么还是需要加装控制器来采集变压器主进线的电压和电流信号。

不过如果储能项目具备调节用户实际最大需量的能力，那么这个电压和电流信号的采集工作则更为必要，或者说是必须具备的条件。

本地控制器或者说EMS能量管理系统负责计算无功需量和功率因数，进而控制储能变流器发出或者吸收无功。

而储能变流器此时与光伏逆变器一样，是工作于并网状态，也就是有功无功调节状态。

其有功功率值可人为设定，无功也一样。

且国标已经规定了可以设置“-PN~+PN”的范围，即±额定有功功率范围内的任何值，无功同理。

这也就相当于把储能设备直接当成了SVG使用，而且不同于光伏逆变器，需要下达功率因数的指令，储能变流器可以直接下达输出多少无功的指令。

至此，我们从无功功率和功率因数，讲到力调电费和无功补偿，从电费到负荷，再到新能源的接入所产生的影响。

无功在电网里是个小专业，力调电费在用户电费组成里也是个小头，但依然有其不可忽视的力量，也可以锻炼从业者对系统的整体认识，加强对电力系统的运行的了解。

下一篇照旧做个专题小结，并结束对于力调电费单元的分享。

划重点

储能变流器作为一种电力电子设备其同样可在充放电时提供无功调节。

国家标准要求储能变流器可实现四象限连续无功调节。

储能设备通过接受控制指令来输出需要的无功，指令需要控制器或者EMS能量管理系统发出。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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