衡量微电网的电能质量的参数包括：电压偏差、频率偏差、电压三相不平衡、谐波、电压的波动和电压的闪变、功率因素。其中最重要的参数是谐波和功率因素。频率是基波整数倍，表现为正弦的电流或电压称之为谐波，谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。功率因数是交流电路的重要技术数据之一，在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫作功率因数，用符号COSΦ表示。功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。

兴储世纪建设的微电网项目

微电网内部的谐波产生主要根源于微电网中的非线性元件，基波电流发生畸变而产生谐波，主要来源于电源和负载两个方面。整流器和逆变器会产生谐波电压、电流，开关电源会产生高次谐波。

为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题，基本思路有两条：一条是安装谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都适用；另一条是对电力装置本身进行改造，使其不产生谐波。

安装谐波补偿装置的传统方法就是采用LC调谐滤波器。这种方法既可补偿谐波，又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它只能补偿固定频率的谐波，补偿效果也不甚理想。

现代采用有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF），是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。可以同时滤除多次及高次谐波，滤除率高达95%以上，且不会引起谐振。有源滤波器APF通过外部电流互感器CT ，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流的谐波成分。然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波大小相等、方向相反的电流注入到电网中补偿谐波电流，实现滤波功能。

随着光伏用户的不断增加，有越来越多的光伏并网用户反映，在并网接入系统后，用户功率因数有明显降低，经过实地调查，出现功率因数下降的光伏并网用户情况，这部分用户多为光伏发电容量接近负载容量，或者光伏容量大于上一级变压器容量的30%。工厂内感性负载较多，由于功率因数的降低，用户需要向电网公司缴纳一部分力调电费。

产生的原因是因为光伏逆变器仅输出有功功率，无功功率由电网输入，所以光伏发出的功率越大，电网侧的功率因素就越低。如一个机加工厂在光伏接入前，视在功率为1000kVA，功率因素为0.92，则从电网侧输入有功功率为920kW，无功功率为390kvar，如接入光伏有功功率400kW后，则从电网侧输入有功功率减少为520kW，无功功率还是保持为390kvar，视在功率为650kVA，功率因素降为0.8，将面临电网公司收取力调电费。

提高功率因素的解决方案：光伏电站无功调节可通过并网逆变器、集中无功补偿装置等实现，从资源优化利用的角度，优先利用并网逆变器无功容量及其调节能力。

兴储世纪微电网项目配置的控制系统

（1）配置SVC和SVG无功补偿装置

SVC可以被看成是一个动态的无功源。根据接入电网的需求，它可以向电网提供容性无功，也可以吸收电网多余的感性无功，把电容器组通常是以滤波器组接入电网，就可以向电网提供无功，当电网并不需要太多的无功时，这些多余的容性无功，就由一个并联的电抗器来吸收。SVC功率因数补偿自动投切装置，是根据常规用户负荷性质稳定的特性而制定的，且投切并非平滑变化，而是以投入电容器的数量决定补偿容量，无功补偿不能连续可调，而且只能输出容性。

SVG以大功率电力电子设备为核心，通过调节逆变器输出电压的幅值和相位，或者直接控制交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功功率的目的。SVG无功补偿装置响应速度快、谐波含量少、无功调节能力强，目前已成为无功补偿技术的发展方向。

（2）使用逆变器无功补偿功能

目前逆变器功率因数控制方式有两种：一是将功率因数设置为定值，如将功率因数设置为0.8，此时逆变器提供的无功功率为恒定；二通过实时调节指令，调节逆变器无功容量，但此功能并非所有逆变器均能实现。通过以上两种方法调整无功功率，不会改变视在功率输出。

作者：刘继茂 郭军