風電場無功補償相關問題及解決方案作者：匿名2012年4月20日10336026336004

頻道：關鍵詞： 1。風力發電系統簡介

隨著經濟的快速增長和社會的全面進步，我的能源供應和環境污染問題日益突出。開發和利用可再生能源的需求更加迫切。風能作為可再生能源較重要的組成部分和唯一的經濟發電模式，以其清潔無污染、建設周期短、投資靈活、占地面積小、社會經濟效益好等優點，受到世界各政府的高度重視。隨著風力發電技術的快速發展和家政策對可再生能源發電的重視，我風力發電建設進入了快速發展時期。

我風力資源豐富，但適合大規模發展風電的地區一般位于電網末端。由于這里電網結構薄弱，大規模風電接入電網后，可能會出現電網電壓等級下降、線路輸電功率超過熱極限、系統短路容量增大、系統暫態穩定性變化等一系列問題。隨著風電場規模的增加，風電場與電網的相互影響越來越大，系統對風力發電系統的要求也越來越嚴格。風電系統的兩個主要要求是正常運行狀態下的無功功率控制和故障狀態下的穿越能力。

一般來說，風電場的無功需求來自兩個方面：風力發電機和干式變壓器。干式變壓器的無功損耗分為正常運行時的繞組損耗和空載運行時的鐵心損耗。無論運行與否，只要干式變壓器與主網相連，鐵心的勵磁無功損耗始終存在。

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

普通異步發電機廣泛用于恒速恒頻發電機組，正常運行在超同步狀態，滑差s為負。電機工作在發電機狀態，轉差率變化范圍很小(s5%)，風速變化時發電機轉速基本不變。正常運行時，電壓無法控制，不能像同步發電機那樣提供電壓支持能力，不利于電網故障時系統電壓的恢復和系統穩定；產生的電能也隨著風速的波動而敏感地波動。如果風速變化很快，感應電機消耗的無功功率會隨著轉速的變化而不斷變化。由于恒速恒頻發電機組不能控制無功功率交換，需要吸收一定量的無功功率，通常在發電機組出口并聯電容器組，但單純依靠常規補償電容器無法滿足無功功率補償要求，可能會造成風電機組的電能質量問題，如電壓閃變、無功功率波動、故障閾值下的穿越能力等。因此，恒速恒頻發電機組需要靜態無功補償裝置來優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功補償器SVC或STATCOM調節無功功率，起動時采用軟啟動降低發電機電流。恒速恒頻發電機組適用于低功率系統，一般不高于600 kW。

變頻恒速風力發電機采用電力電子變頻器，通過一定的控制策略可以使風力發電機的有功和無功輸出解耦，即風力發電機的有功和無功輸出可以分開控制，并具有電壓控制能力。變頻恒速風力發電機可以提高運行中的功率因數，但功率 #p#分頁標題#e#

《家電網公司風電場接入電網技術規定》中的無功功率要求如下：

1)當風力發電機以不同的輸出功率運行時，風力發電機的可控功率因數應在-0.95至0.95之間變化。將同步發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功能。

2)風電場無功功率的調節范圍和響應速度應滿足風電場并聯點電壓調節的要求。風電場升壓變電站高壓側功率因數原則上配置為1.0，運行時可控制為-0.98 ~ 0.98。

3)風電場的無功電源包括風力發電機組和風電場的無功補償裝置。先先，要充分利用風電機組的無功容量及其調節能力。如果僅僅風力發電機組的無功功率容量不能滿足系統電壓調節的需要，我們需要考慮在風電場安裝無功功率補償裝置。風電場的無功補償裝置可以使用電容器或成組切換的電抗器組，以及靜態無功補償器或其他更先進的無功補償裝置，這些裝置在必要時可以連續調節。由于同步發電機可以提供一定的無功功率容量，風電場無功功率補償裝置的容量需要相應降低。一般來說，較好不要使用分組開關電容，而要使用SVC和STATCOM。

《家電網公司風電場接入電網技術規定》要求風電場的工作電壓如下：

1)當風電場并聯點電壓偏差在-10%至10%之間時，風電場應能正常運行。

2)當風電場并網點電壓偏差超過10%時，風電場的運行狀態由風電場所選擇的風電機組的性能決定。

3)當風電場并網點電壓低于額定電壓的90%時，風電場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，風電場維持并網運行的能力)。

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

5)風電場的無功功率應在其容量范圍內自動調節，以便風電場能夠

6) 風電場變電站的主干式變壓器宜采用有載調壓干式變壓器。分接頭切換可手動控制或自動控制，根據電力調度部門的指令進行調整