風(fēng)電場(chǎng)無功補(bǔ)償相關(guān)問題及解決方案作者：匿名2012年4月20日10336026336004

頻道：關(guān)鍵詞： 1。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介

隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和社會(huì)的全面進(jìn)步，我的能源供應(yīng)和環(huán)境污染問題日益突出。開發(fā)和利用可再生能源的需求更加迫切。風(fēng)能作為可再生能源較重要的組成部分和唯一的經(jīng)濟(jì)發(fā)電模式，以其清潔無污染、建設(shè)周期短、投資靈活、占地面積小、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各政府的高度重視。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展和家政策對(duì)可再生能源發(fā)電的重視，我風(fēng)力發(fā)電建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。

我風(fēng)力資源豐富，但適合大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電的地區(qū)一般位于電網(wǎng)末端。由于這里電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)后，可能會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)電壓等級(jí)下降、線路輸電功率超過熱極限、系統(tǒng)短路容量增大、系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性變化等一系列問題。隨著風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的增加，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)的相互影響越來越大，系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的要求也越來越嚴(yán)格。風(fēng)電系統(tǒng)的兩個(gè)主要要求是正常運(yùn)行狀態(tài)下的無功功率控制和故障狀態(tài)下的穿越能力。

一般來說，風(fēng)電場(chǎng)的無功需求來自兩個(gè)方面：風(fēng)力發(fā)電機(jī)和干式變壓器。干式變壓器的無功損耗分為正常運(yùn)行時(shí)的繞組損耗和空載運(yùn)行時(shí)的鐵心損耗。無論運(yùn)行與否，只要干式變壓器與主網(wǎng)相連，鐵心的勵(lì)磁無功損耗始終存在。

在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是能量轉(zhuǎn)換的核心部分，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式分為恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)兩種。

普通異步發(fā)電機(jī)廣泛用于恒速恒頻發(fā)電機(jī)組，正常運(yùn)行在超同步狀態(tài)，滑差s為負(fù)。電機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，轉(zhuǎn)差率變化范圍很小(s5%)，風(fēng)速變化時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變。正常運(yùn)行時(shí)，電壓無法控制，不能像同步發(fā)電機(jī)那樣提供電壓支持能力，不利于電網(wǎng)故障時(shí)系統(tǒng)電壓的恢復(fù)和系統(tǒng)穩(wěn)定；產(chǎn)生的電能也隨著風(fēng)速的波動(dòng)而敏感地波動(dòng)。如果風(fēng)速變化很快，感應(yīng)電機(jī)消耗的無功功率會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的變化而不斷變化。由于恒速恒頻發(fā)電機(jī)組不能控制無功功率交換，需要吸收一定量的無功功率，通常在發(fā)電機(jī)組出口并聯(lián)電容器組，但單純依靠常規(guī)補(bǔ)償電容器無法滿足無功功率補(bǔ)償要求，可能會(huì)造成風(fēng)電機(jī)組的電能質(zhì)量問題，如電壓閃變、無功功率波動(dòng)、故障閾值下的穿越能力等。因此，恒速恒頻發(fā)電機(jī)組需要靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置來優(yōu)化其在正常閾值和故障條件下的運(yùn)行。工程上通常采用靜止無功補(bǔ)償器SVC或STATCOM調(diào)節(jié)無功功率，起動(dòng)時(shí)采用軟啟動(dòng)降低發(fā)電機(jī)電流。恒速恒頻發(fā)電機(jī)組適用于低功率系統(tǒng)，一般不高于600 kW。

變頻恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用電力電子變頻器，通過一定的控制策略可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有功和無功輸出解耦，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有功和無功輸出可以分開控制，并具有電壓控制能力。變頻恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以提高運(yùn)行中的功率因數(shù)，但功率 #p#分頁標(biāo)題#e#

《家電網(wǎng)公司風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中的無功功率要求如下：

1)當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)以不同的輸出功率運(yùn)行時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可控功率因數(shù)應(yīng)在-0.95至0.95之間變化。將同步發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)控制在-0.95至0.95之間，要求勵(lì)磁裝置具有功率因數(shù)調(diào)節(jié)的相關(guān)功能。

2)風(fēng)電場(chǎng)無功功率的調(diào)節(jié)范圍和響應(yīng)速度應(yīng)滿足風(fēng)電場(chǎng)并聯(lián)點(diǎn)電壓調(diào)節(jié)的要求。風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站高壓側(cè)功率因數(shù)原則上配置為1.0，運(yùn)行時(shí)可控制為-0.98 ~ 0.98。

3)風(fēng)電場(chǎng)的無功電源包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)的無功補(bǔ)償裝置。先先，要充分利用風(fēng)電機(jī)組的無功容量及其調(diào)節(jié)能力。如果僅僅風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的無功功率容量不能滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)的需要，我們需要考慮在風(fēng)電場(chǎng)安裝無功功率補(bǔ)償裝置。風(fēng)電場(chǎng)的無功補(bǔ)償裝置可以使用電容器或成組切換的電抗器組，以及靜態(tài)無功補(bǔ)償器或其他更先進(jìn)的無功補(bǔ)償裝置，這些裝置在必要時(shí)可以連續(xù)調(diào)節(jié)。由于同步發(fā)電機(jī)可以提供一定的無功功率容量，風(fēng)電場(chǎng)無功功率補(bǔ)償裝置的容量需要相應(yīng)降低。一般來說，較好不要使用分組開關(guān)電容，而要使用SVC和STATCOM。

《家電網(wǎng)公司風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》要求風(fēng)電場(chǎng)的工作電壓如下：

1)當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)并聯(lián)點(diǎn)電壓偏差在-10%至10%之間時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)能正常運(yùn)行。

2)當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差超過10%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)由風(fēng)電場(chǎng)所選擇的風(fēng)電機(jī)組的性能決定。

3)當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓低于額定電壓的90%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)具有一定的低電壓維持能力(低電壓維持能力是指當(dāng)電壓降低時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)維持并網(wǎng)運(yùn)行的能力)。

4)風(fēng)電場(chǎng)參與電壓調(diào)節(jié)的方式包括調(diào)節(jié)風(fēng)電場(chǎng)無功功率和調(diào)節(jié)風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站主變壓器的變比(當(dāng)無功功率補(bǔ)償裝置安裝在低壓側(cè)時(shí))。

5)風(fēng)電場(chǎng)的無功功率應(yīng)在其容量范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)，以便風(fēng)電場(chǎng)能夠

6) 風(fēng)電場(chǎng)變電站的主干式變壓器宜采用有載調(diào)壓干式變壓器。分接頭切換可手動(dòng)控制或自動(dòng)控制，根據(jù)電力調(diào)度部門的指令進(jìn)行調(diào)整