風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補償相關(guān)問(wèn)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)電系統簡(jiǎn)介

隨著(zhù)經(jīng)濟的快速增長(cháng)和社會(huì )的全面進(jìn)步，我的能源供應和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出。開(kāi)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)濟發(fā)電模式，以其清潔無(wú)污染、建設周期短、投資靈活、占地面積小、社會(huì )經(jīng)濟效益好等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各政府的高度重視。隨著(zhù)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展和家政策對可再生能源發(fā)電的重視，我風(fēng)力發(fā)電建設進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。

我風(fēng)力資源豐富，但適合大規模發(fā)展風(fēng)電的地區一般位于電網(wǎng)末端。由于這里電網(wǎng)結構薄弱，大規模風(fēng)電接入電網(wǎng)后，可能會(huì )出現電網(wǎng)電壓等級下降、線(xiàn)路輸電功率超過(guò)熱極限、系統短路容量增大、系統暫態(tài)穩定性變化等一系列問(wèn)題。隨著(zhù)風(fēng)電場(chǎng)規模的增加，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)的相互影響越來(lái)越大，系統對風(fēng)力發(fā)電系統的要求也越來(lái)越嚴格。風(fēng)電系統的兩個(gè)主要要求是正常運行狀態(tài)下的無(wú)功功率控制和故障狀態(tài)下的穿越能力。

一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功需求來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：風(fēng)力發(fā)電機和干式變壓器。干式變壓器的無(wú)功損耗分為正常運行時(shí)的繞組損耗和空載運行時(shí)的鐵心損耗。無(wú)論運行與否，只要干式變壓器與主網(wǎng)相連，鐵心的勵磁無(wú)功損耗始終存在。

在風(fēng)力發(fā)電系統中，風(fēng)力發(fā)電機是能量轉換的核心部分，風(fēng)力發(fā)電系統根據發(fā)電機的運行方式分為恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統兩種。

普通異步發(fā)電機廣泛用于恒速恒頻發(fā)電機組，正常運行在超同步狀態(tài)，滑差s為負。電機工作在發(fā)電機狀態(tài)，轉差率變化范圍很小(s5%)，風(fēng)速變化時(shí)發(fā)電機轉速基本不變。正常運行時(shí)，電壓無(wú)法控制，不能像同步發(fā)電機那樣提供電壓支持能力，不利于電網(wǎng)故障時(shí)系統電壓的恢復和系統穩定；產(chǎn)生的電能也隨著(zhù)風(fēng)速的波動(dòng)而敏感地波動(dòng)。如果風(fēng)速變化很快，感應電機消耗的無(wú)功功率會(huì )隨著(zhù)轉速的變化而不斷變化。由于恒速恒頻發(fā)電機組不能控制無(wú)功功率交換，需要吸收一定量的無(wú)功功率，通常在發(fā)電機組出口并聯(lián)電容器組，但單純依靠常規補償電容器無(wú)法滿(mǎn)足無(wú)功功率補償要求，可能會(huì )造成風(fēng)電機組的電能質(zhì)量問(wèn)題，如電壓閃變、無(wú)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)電機組需要靜態(tài)無(wú)功補償裝置來(lái)優(yōu)化其在正常閾值和故障條件下的運行。工程上通常采用靜止無(wú)功補償器SVC或STATCOM調節無(wú)功功率，起動(dòng)時(shí)采用軟啟動(dòng)降低發(fā)電機電流。恒速恒頻發(fā)電機組適用于低功率系統，一般不高于600 kW。

變頻恒速風(fēng)力發(fā)電機采用電力電子變頻器，通過(guò)一定的控制策略可以使風(fēng)力發(fā)電機的有功和無(wú)功輸出解耦，即風(fēng)力發(fā)電機的有功和無(wú)功輸出可以分開(kāi)控制，并具有電壓控制能力。變頻恒速風(fēng)力發(fā)電機可以提高運行中的功率因數，但功率 #p#分頁(yè)標題#e#

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

1)當風(fēng)力發(fā)電機以不同的輸出功率運行時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機的可控功率因數應在-0.95至0.95之間變化。將同步發(fā)電機的功率因數控制在-0.95至0.95之間，要求勵磁裝置具有功率因數調節的相關(guān)功能。

2)風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率的調節范圍和響應速度應滿(mǎn)足風(fēng)電場(chǎng)并聯(lián)點(diǎn)電壓調節的要求。風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站高壓側功率因數原則上配置為1.0，運行時(shí)可控制為-0.98 ~ 0.98。

3)風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功電源包括風(fēng)力發(fā)電機組和風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功補償裝置。先先，要充分利用風(fēng)電機組的無(wú)功容量及其調節能力。如果僅僅風(fēng)力發(fā)電機組的無(wú)功功率容量不能滿(mǎn)足系統電壓調節的需要，我們需要考慮在風(fēng)電場(chǎng)安裝無(wú)功功率補償裝置。風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功補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(wú)功補償器或其他更先進(jìn)的無(wú)功補償裝置，這些裝置在必要時(shí)可以連續調節。由于同步發(fā)電機可以提供一定的無(wú)功功率容量，風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率補償裝置的容量需要相應降低。一般來(lái)說(shuō)，較好不要使用分組開(kāi)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)規定》要求風(fēng)電場(chǎng)的工作電壓如下：

1)當風(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)應能正常運行。

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

3)當風(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)應具有一定的低電壓維持能力(低電壓維持能力是指當電壓降低時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)維持并網(wǎng)運行的能力)。

4)風(fēng)電場(chǎng)參與電壓調節的方式包括調節風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率和調節風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站主變壓器的變比(當無(wú)功功率補償裝置安裝在低壓側時(shí))。

5)風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功功率應在其容量范圍內自動(dòng)調節，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，根據電力調度部門(mén)的指令進(jìn)行調整