风电场无功补偿方案探讨.pdf

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1、2015年9月建材与装饰电力建设风电场无功补偿方案探讨周力炜（福建永福工程顾问有限公司）摘要：风电场无功补偿对风电场的安全稳定运行具有重要意义，本文结合实际工程经验，对风电场无功补偿设计的方案进行分析与探讨。关键词：动态无功补偿；风电场；探讨中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）39-0261-021引言后0.95的范围内动态可调。对于双馈式、永磁直驱式风力发电机风能是我国重要的能源资源，也是目前可供大规模开发利用组来说，由于配备了诸如变频装置之类的电力电子装

2、置，有功功的可再生能源中，技术最成熟、应用最广泛的资源。在满足能源率和无功功率可以独立控制，因而可以作为电力系统的无功电需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面已发源，向电网提供无功功率。挥了重要作用。2.2风电场无功补偿设备的选型经过多年的发展，我国已成为世界上风电装机规模最大的国并联电容器：并联电容器装置是电力系统中非常常见的无功家，风电场在电网中的比重也逐渐增加，尤其部分电网较薄弱而补偿设备，由于技术成熟、使用广泛，因而造价相对低廉，且具有风能丰富的地区，风电占比可达40%左右。

3、由于风能的不稳定和发热小、损耗低、运行维护成熟等优势。但由于电容器采用机械随机性，风电场的出力随风速变化而不停变化。风电场这种有功或电力电子装置分组投切，使得其动态调节能力差、响应速度无功的变化可能对电网造成较为严重的影响，引起电网失稳甚慢，难以满足电网对风电场无功调节的要求。至电压崩溃。因此，无功补偿对风电场安全运行的重要性已经得SVC装置：SVC是由晶闸管控制投切的电容器和电抗器、滤到了电力部门、发电部门等各个单位的高度重视。波电路等所组成的，由于晶闸管对控制信号的反应迅速，因此可风电场无功补

4、偿容量配置过多，会造成投资浪费，且按照电以快速、平滑的对无功进行调节，以满足动态无功补偿的需要，网要求，风电场均需配备动态无功补偿装置，已满足补偿装置的同时还可以进行分相补偿。响应时间要求，而动态无功补偿装置造价高昂；补偿容量配置不SVG装置：SVG采用可关断大功率电力电子器件组成自换足，可能从电网吸收无功，造成电压降低，影响电网安全。本文根相桥式电路，通过电抗器（或直接）并联在电网上，通过调节桥式据实际工程经验，以连江白云岭风电场为例，对风电场无功补偿电路的输出电压的幅值和相位，或者直接控制交流

5、侧电流的幅的配置即容量计算进行探讨。值和相位，迅速吸收或发出所需的无功功率，实现无功的快速动2无功补偿的配置原则态调节。SVG根据其与电网连接的方式又分为降压式SVG和直挂式2.1风电场无功补偿的作用SVG两种。降压式SVG采用了一个降压变压器与电网连接，直挂风电场内的感性无功设备主要为风力发电机、风机就地升压式SVG取消了这个降压变。直挂式工作时的温升小、设备更为稳变压器、主变压器、集电线路。风电场的无功补偿主要有以下作定可靠，整体损耗也略低，但直挂式SVG一般用于大容量无功补用：偿，一般厂家生

6、产的直挂式SVG容量都在10MVar以上，造价也（1）补偿风电场配套电气设备的无功损失，按照分（电压）层略高。和分（电）区基本平衡的原则进行无功补偿。SVG装置相比SVC装置具有如下优点：响应时间更快，一般（2）对于电网故障引起的电压跌落，风电场应通过配置无功SVC的响应时间在20耀40ms之间，SVG的响应时间一般小于补偿向电网提供一定无功；同时根据《风电场接入电力系统技术10ms，抑制电压波动和闪变的能力更强；谐波特性好，由于自身规定》（GB/T19963-2011）的要求，在风电场并网点电压

7、跌至的技术原理，SVG受系统谐波影响小，且可以抑制系统谐波，而20豫标称电压时，风电场内的风电机组应保证不脱网连续运行SVC必须配置滤波装置，滤除自身产生的谐波；体积小、占地省、625ms。风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到标称损耗小，由于SVG使用的电抗器和电容器比SVC少，因此装置电压的90豫时，风电场内的风电机组应保证不脱网连续运行，以的体积和占地小于SVC，一般在补偿容量相同的条件下，SVG占起到支撑电网电压的作用。地面积比SVC减少一般以上，由于使用的电抗器和电容器少，损（3）

8、参与系统电压调节，由于风电场的出力随风速变化具有耗也相应降低，平均损耗小于0.8%；系统可靠性高、控制稳定性很强的随机性，易引起电网的电压波动，尤其在电网较为薄弱且好，由于SVG采用数字控制技术，维护减少，由于未采用大量的风电场装机占比较大的区域，由于风电场有功功率的波动对电电容器、电抗器，对外部系统运行条件和结构变化不敏感，稳定网电压的影响尤为明显。因此需要通过风电场配置的无功补偿性也高于SVC装置。对电压波动进行抑制，稳定电压。SVG装置对比SVC装置的缺点在于造价高，但近年随