安科瑞0.4kV光伏并网电能质量治理方案：ARC四象限补偿控制+ANSVG无功补偿协同治理

安科瑞 刘芳 咨询家：acrel-js

01认识并网点

并网点是光伏发电系统与公共电网（或用户内部电网）的电气连接点。它是电能双向流动的关口，也是电能质量（电压、频率、谐波、闪变等）责任划分的关键节点。

核心作用：

电能计量点：安装计量表计，计算光伏发电量、上网电量及用户用电量。

保护接入点：设置并网保护装置（如防孤岛保护、过/欠压、过/欠频保护等），确保电网和光伏系统安全。

电能质量监测点：监测PCC点的电压、电流、谐波、功率因数等参数，评估光伏并网对电网的影响。

治理效果评估点：谐波治理装置的效果通常以改善PCC点的电能质量指标来衡量。

02并网点的接入位置选择

在0.4kV系统中，常见的并网点位置主要有两类，其电气特性存在显著差异：

2.1 并网点1：负载侧（远离变压器）

位置：通常位于厂区内部配电系统的末端或主要负载集中处，靠近光伏消纳点。

特点：

高谐波阻抗：距离变压器较远，线路阻抗较大，负载产生的谐波电流流过线路阻抗时更容易引起显著的谐波电压畸变（电压THDv易升高）。

受负载波动影响大：其电压质量直接受本地非线性负载（如变频器、UPS、LED灯、电弧炉等）工作状态的影响。

功率因数反映局部：测量的功率因数主要反映该配电支路（光伏+本地负载）的总体情况。

2.2 并网点2：变压器低压出线柜处（近变压器）

位置：位于变压器低压侧母线的主配电柜（通常为低压进线柜或母联柜）。

特点：

低谐波阻抗：直接连接变压器低压绕组，系统短路容量大，阻抗小。负载产生的谐波电流在此处引起的谐波电压畸变相对较小（电压THDv较低）。此处谐波电流更容易“倒灌”回电网或流向其他母线。

系统级枢纽：反映整个0.4kV配电系统的总体电能质量和功率因数。

功率因数反映全局：测量的功率因数是整个变压器下游所有负载（包括光伏）的综合结果，对电网考核至关重要。

03安科瑞并网点电能质量解决方案

3.1 变压器低压出线柜处（系统侧并网点）安装四象限控制器

ARC 四象限控制器采用高性能 MCU 为核心，配以高精度的电量专用芯片，是以无功功率为取样物理量的补偿器。该控制器能可靠地运行在大谐波、非正弦电流、强干扰等任何恶劣电网环境下。独特的自适应功能保证了电力电容的使用安全，实现了电容补偿柜的自动稳定投切，有效改善电网的功率因素。

ARC 四象限控制器可检测电网的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、电压谐波、电流谐波，能通过手动、自动模式实现电容器投切。保护功能：过压保护、欠压保护、欠流保护、过谐保护、轻载保护、电容投切过流保护等功能。

ARC-18N/J-S

技术参数：

技术特点：

四象限功能：可用于光伏并网用户配电系统，主动补偿无功功率，提高功率因数；

电容器电流检测：对各回路的电容器电流实时检测，用户可实时掌握电容器运行状态；

谐振频点检测：可监测当前工作回路的谐振频率，与系统谐振频率相近时发出报警；

电容运行时间检测：统计各回路的电容运行时间，便于用户管理；

事件记录：对报警、投切等进行记录，方便用户查看事件历史记录；

组网并机：可支持 3 个控制器主从组网并机使用，由主机统一控制，至多路数可达 54 路；

电容投切过流保护功能：当电容投切电流超限时，立即切除当前回路；

电流相序可调：电流采样接线方向可通过界面设置，现场接错线后无需修改接线。

3.2 在负载侧并网点安装ANSVG静止无功补偿控制器

静止无功补偿控制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、补偿效果不能准确控制等缺点。

ANSVG静止无功补偿控制器

技术参数：

04结束语

在新能源高比例接入的电网环境下，安科瑞 ARC四象限补偿控制器与ANSVG静止无功补偿控制器的协同治理方案，为0.4kV光伏并网系统提供了“监测-决策-执行”全闭环电能质量保障。通过毫秒级响应光伏功率波动、主动支撑并网点电压稳定，该方案不仅解决了 “无功倒送罚款” 的核心痛点，更将光伏系统从 “电网干扰源” 转化为 “清洁电源” 。

审核编辑 黄宇