“自发自用、余量上网”的分布式光伏改变了用户供配电网络内的系统潮流，供电公司计量点处的有功需量相对降低，无功需量维持不变，进而造成功率因数降低，甚至发生惩罚性力调电费。
同时已经随低压成套配电柜配置的无功补偿设备，因为信号采集点处潮流的变化，造成补偿算法或许失效，负荷支路功率因数完好的情况下也会发生计量点处功率因数的异常。
这个被光伏惹的祸，可以由它自己来解决，解铃可须系铃人，而且这是多数光伏逆变器品牌商给出的解决方案。
方案怎么说
用一句话来说，就是让光伏并网逆变器在工作的时候以设定的功率因数运行，而不是以默认的单位功率因数运行。
也就是说让其在输出有功功率发电的同时也相应的输出一些无功功率，协助原有的无功补偿设备一起提供无功补偿。
要想理解这个方案需要先搞清楚两件事，
第一件事，为何光伏逆变器可以输出无功功率？
第二件事，光伏逆变器该输出多少无功功率？
光伏逆变器输出无功原理
光伏逆变器也是一种电力电子设备，不需要考虑其内部的结构，我们只谈其工作原理。
逆变器除了常规的额定容量，启动电压等参数外，实际上都工作在一种叫做有功/无功调节的模式，俗称PQ模式。
这种模式是并网型逆变器通用的运行模式，与之对应的是离网型，现在也叫构网型逆变器，其工作于电压/频率调节的模式，俗称VF模式。
为了便于解释，可以通俗地讲，运行于PQ模式的设备，其有功和无功的值是由控制器设定的。
而光伏逆变器逆变的电源是通过光伏电池组件接收阳光后产生的直流电，其有一定的容量限制，受制于当下的光照和气温条件，所以内部有MPPT最大功率功率跟踪算法，保持逆变器可以输出当下可以输出的最大有功功率。
实际上就是内部的MPPT算法设定了此刻光伏逆变器该输出的有功功率值，而对于无功功率则需要控制输出电流和电压之间的相角，和SVG类似。
而控制无功功率值根据的是当前逆变器工作的功率因数，出厂设置默认为1，也就是只输出有功，而不会输出无功。
这个功率因数的输入可以通过与逆变器进行通讯来调节，大部分厂家的光伏逆变器通讯协议中可见该部分寄存器，首先通过遥控指令使能无功输出功能后，再通过遥调指令进行功率因数的调整。
功率因数输入范围可正可负，也就代表光伏逆变器可以像SVG设备一样，既能够输出容性无功也可以输出感性无功。
在国标《光伏发电并网逆变器技术要求》(GB/T 37408-2019)中对光伏逆变器的无功输出有如下规定：
其中，A类逆变器指的是应用于集中式光伏电站的大型逆变器，而B类逆变器多指分布式光伏所用的组串式逆变器。
对于B类逆变器要求其具备在阴影区内的无功调节能力，即在有功功率保持一定的条件下，可以输出响应区间的无功功率。
假如当下阳光充足，光伏逆变器可以输出等于额定容量的有功功率，那么此刻其应具备输出一定量无功的能力，最大可以输出额定容量的三分之一。
国标图示中有个细节，就是横纵轴都是以实际输出功率占比额定功率的比值，而且纵轴无功功率所使用的标准依然是PN即有功额定值，其实可以理解为整体容量，就是一个变流器的视在额定功率。
光伏逆变器该输出多少无功
讨论了光伏逆变器具备输出无功功率的原理后，我们再来解决下一个问题，那就是它在某种电气工况下该输出多少无功功率？
要实现这种控制，需要在变压器的主进线处增加一套信号采集设备，其通过采集主进线的电压和电流信号，计算出当前的无功需量和功率因数。
然后控制器通过通讯线与光伏逆变器相连，通过通讯协议控制逆变器的功率因数，进而控制无功功率的输出值。
可见这一套拓扑结构和原有无功补偿设备的工作原理很类似。
只不过传统的SVC不具备连续调节功能，而光伏逆变器作为电力电子设备具备SVG般的连续调节能力。
当然，图例只是指出了单台变压器的工况，对于多变压器的用户，可以在每台变压器下都进行这样的配置，确保每台变压器在白天光伏发电工作时都能够维持优异的功率因数，进而达到用户总体功率因数的优秀。
也可以在总计量点处配置1套这样的设备，不过高压信号采集的投入会很大，施工起来相比于低压信号的采集会更麻烦。
而且，解决方案只会提供成品设备，但并不会负责信号采集设备（电压/电流互感器）的安装，相当于说用户要自行提供可采集的信号接入点，那么对于直采10kV高压信号来说，确实很麻烦。
方案是否有损耗？
该方案确实可以解决光伏运行时的所产生的计量点功率因数问题，但这并不是一个无损的方案。
我们再来回顾一下有功功率。无功功率和视在功率所构成的三角形。
当视在功率一定，对于光伏逆变器来说就是额定容量一定的时，当其单位功率因数输出，即容量全部用来输出有功功率，那么会得到最大的有功电能输出。
但为了补偿功率因数而输出无功功率，势必会将原本可以全部用来进行有功输出的容量分一部分来给与无功，也就是说同样的光照条件下，会折损当下的发电量。
为了功率因数的补偿，暂时损失一定发电量，这就是方案的损耗所在，当然也是无法避免的，只是在介绍这类方案的时候，我们似乎只听到了其能够解决的问题，并没有听到其所带来的负面影响。
比如说一台50kW的逆变器，此时阳光充足，可以运行在额定功率下，一小时发电量就是50度。
但因为要补偿功率因数，采集点的控制器控制此台逆变器要输出30kVar的逆变器，也就是说要把其运行的功率因数由1调整为0.8，那么此刻逆变器输出有功功率40kW，无功功率30kVar。
代价就是原本可以多发10度电，但现在因为容量的限制和无功输出的要求，只能降低发电量。
所以使用这种方案需要算一个经济账，就是到底维持发电量收益高，还是去补偿功率因数的收益高。
不过多数这种系统不会以经济性最优为出发点，而是以采集信号点的功率因数最优为出发点，那么所带来的结果就是可能不那么经济。
而且我们通过前面的文章，已经知道了是否产生力调电费不是在某一刻，而是要看全月累积电量下的功率因数。因此，时时刻刻都要通过损失发电量来维持功率因数，可能会用力过猛。
而还是同样的控制设备，虽然具备计算瞬时功率因数和无功需量的功能，但对于全月累计的电量和月功率因数的计算，恐怕暂不具备这样的能力。更不用说统计出逆变器因为输出无功而损失的发电量。
所以有选择必有代价，我们需要更加明确的不仅是一个方案带来的好处，还要看到它可能带来的损失。
到目前为止，为了解决因为光伏接入而产生的计量点功率因数降低问题，已经有SVG方案，但会额外增加投入成本。也有了让光伏逆变器发出无功的方案，但也会折损一些发电量。
除此之外，有些光伏逆变器还提供了一种功能叫做夜间SVG，咱们下一篇再说。
划重点
光伏逆变器在输出有功功率的同时也可以输出无功功率。
国标GB/T 37408-2019对逆变器该具备的无功输出能力做了具体的规定。
依靠光伏逆变器输出无功来补偿功率因数是可行的方案，但会损失一定的发电量，所以要综合经济上的考量。
