风电场无功调节情况分析

【分析】风电场动态无功调节装置容量配置【摘要】:通过对风机的动态无功调节能力的分析，提出新建风电场可以不配或少配无功补偿装置。

【关键词】：风电场动态无功调节装置；SVG；风机的无功调节能力；配置引言大部分用电设备是根据电磁感应原理工作的。

依靠建立交变磁场进行能量的转换和传递，为建立交变磁场和感应磁通需要的电功率称为无功功率，因此在供用电系统中除了需要有功电源外。

还需要无功电源，两者缺一不可，提供无功源的装置就是无功补偿装置，无功的补偿主要有低压个别补偿。

低压集中补偿，高压集中补偿3种方式.风电场接入电网技术标准，要求风电场采用高压集中动态补偿的方式进行无功补偿。

目前设计院一般设计SVG联接于35KV（10KV）母线做为风电场动态无功装置，以满足电网对风电场接入的技术要求。

1设备存在的问题SVG在2010年后才大规模应用，但考虑到性价比问题，容量小于15MW的SVG一般采用强迫风冷的冷却方式，而福建省的风电场往往处在高盐雾，高湿度地区，使用风冷系统并不理想。

通过对福能新能源公司各风电场SVG的运行情况分析，发现这种冷却方式的SVG 在福建省运行并不理想。

目前福能新能源有限公司在福建省内已投运风电场有9座.各风电场SVG的运行情况概述如表1.由表1可见，各风电场SVG稳定性均较差，投运率低维修周期长，目前福能新能源公司各风电场的SVG主要存在的问题如下：1、生产商设计冷却功率时对福建省的气候条件考虑不周，未很好地解决高污秽等级要求的防护等级与高温环境下要求的散热效果间的矛盾，造成如果达到额定出力，SVG功率模块与驱动模块将过温，只能降容运行；如果要解决这问题。

只能在SVG房加装空调6Mvar一组容量为SVG的所需空调功率至少50KV运行成本高。

2、驱动模块与功率模块因为散热需要，只能暴露在空气中，盐雾晰出的盐份与空气中的杂质附着在模块表面，造成模块的散热效果变差，也使模块的绝缘性能大大降低，故障率增加。

阐析风电场无功电压控制近年，随着我国对于能源发电的进一步重视，我国的能源发电行业也随之兴盛起来。

风能发电就是其中一种。

伴随着风能发电的迅猛增长，很大量的风能发电机组也相继地并入到了国家电网系统，这样一来就对我国的电网系统的安全运行和供电质量提出了比较大的挑战。

其中的无功电压就成为了外界非议最多的讨论点。

风能电场存在着一些缺点，例如风电场在进行有功输出时波动比较厉害，正是这种波动不能满足电网系统关于电压的相关要求，这种情况下，严重的后果是造成风电场的电力输出脱离电网系统。

因此，我们在进行风能输出的时候，需要一个自动控制电压的系统来进行风电机组的电压动态补偿对风电机组的电压进行整体的调控。

标签：风电场；无功电压；控制近些年，由于我国国务院针对能源问题的一系列法律法规的制定，例如：《可再生能源关于中长期的发展规划》。

这样的鼓励能源方面的一些举措，使得我国的风能源发电迅速的发展开来，并且按照国务院的相关规划，截止到2020年，我国的风电机组发电要达到1.5亿千瓦时。

基于上面的叙述，风力发电的自身的具有间歇性的特点，使得风力发电的有功输出极为被动，给未来的风能发电带来了很大的不确定性，这种不确定性就给国家的电网系统带来了很多的运行中的未知性。

根据我国在2005年出台更新的关于风电场并入电网系统的规划，要求我国的风电场必须配备相应容量的无功补偿设备装置。

这些装置包括三种主要的设备，第一，具有可以投切性能的电容电抗器，包括了由晶闸管控制的电容电抗器，英文缩写为TCR，由磁控制的电容电抗器，英文缩写为MCR。

第二，静止特性的无功发生器，英文缩写为：SVG。

第三，静止特性的无功补偿器，英文缩写为SVC。

1 当前的风电发电的主要特点（1）并入国家电网系统的单个风电场的电容逐渐增大。

（2）并入国家电网系统的风电机组的电压的等级也逐渐增高。

由于风电场通常处在电网系统的尾端，这样就让风电场的输电送电的距离变远，电源的电压也会变高。

风电场无功控制系统研究报告一、引言风能是清洁、可再生的能源，近年来得到了广泛的关注和利用。

然而，风电场的无功控制系统却是一个重要的问题，对于风电场的稳定运行和电网的安全是至关重要的。

二、无功问题及其影响在电力系统中，无功功率是交流电路中既不做功，又不产生热能的功率。

风电场作为一个巨大的电力负荷，会对电网的无功功率造成影响。

当风电场无功功率过大时，会导致电网电压波动过大，甚至引起电网失稳。

因此，风电场无功控制系统的研究对电网的稳定运行具有重要意义。

三、常用的无功控制方法1.静态补偿：使用无功补偿装置，如静止无功补偿器（SVC）或静态同步补偿器（STATCOM），通过控制无功电流的注入或吸收来实现无功补偿。

2.动态响应：根据电网的无功需求，控制风电场的功率输出，使风电机组能够提供需要的无功功率。

3.无功限值：在电网连接点处设置无功限值，控制风电场的无功功率，使其在允许范围内运行。

四、无功控制策略针对风电场的无功问题，可以采用以下控制策略来解决：1.基于线路电流的无功控制：根据电网的负载情况和需求，通过控制风电场的功率输出来调节电网的无功功率。

2.基于电网电压的无功控制：通过监测电网电压情况，控制风电场的功率输出，使其能够主动提供或吸收所需的无功功率。

3.预测性无功控制：借助天气预测和负荷预测等技术手段，提前预测电网的无功需求，从而调节风电场的功率输出，以满足无功需求。

五、无功控制系统的设计与实现为了有效控制风电场的无功功率，需要设计和实现相应的无功控制系统。

无功控制系统通常包括无功检测装置、控制算法、控制器和无功补偿装置等组成。

1.无功检测装置：用于监测电网的无功需求，可以使用电流互感器和电压传感器等设备进行检测。

2.控制算法：根据无功需求和风电场的特点，设计相应的控制算法，用于计算无功功率的调节量。

3.控制器：实现控制算法并发出控制信号，以调节风电场的功率输出。

4.无功补偿装置：根据控制器的信号，通过注入或吸收无功电流来实现无功补偿。

风电场无功调节情况分析汉梁风电场装备的风电机组为国产电气集团生产的双馈异步感应电机，单机容量为 1.5MW，风机技术指标明确功率因数可在-0.95~0.95间运行。

共装132台风机，装机容量为200MW。

单台风机功率因数和无功定值可在风机就地控制器设定，也可以在集控的全场风机监控系统中设定，此功能目前被风机厂商屏蔽。

单台风机无功发生极限也实时计算，但是计算结果在风机就地控制器中未显示也未送出到集控监控系统中。

主接线形式为：每11台风机出口经35kV箱变接入35kV汇流线，共12回35kV汇流线，送到220kV汇流站，在220kV汇流站的35kV母线侧装设SVC动态无功补偿设备。

无功补偿设备SVC两套均为荣信公司的TCR，每套容量为25MVar，分为一组固定容量电容器组和一组感性及容性并联结构，TCR运行方式为以电压为目标，维持电压在电压限制围的中间水平。

从现场SVC性能试验结果来看，在SVC投入情况下，线路电流大，造成场功率损耗很大。

汉梁风电场风机控制系统为阜特公司为电气配套，升压站监控系统为南瑞设备。

SVC一次设备的电容器组和电抗投退可在升压站监控系统中软操实现。

根据调度和风场要求，目前风机功率因数设定为-0.98~0.98运行。

下图1—图4为汇流线C上1号、2号、8号、10号风机在2011年4月1日15时至4月1日18时的无功曲线图。

从图中可看出，风机实时无功在AVC的调控下进行实时调整。

15:00:00至15:45:00期间风机运行在滞相，结合图9数据查询，各风机向电网送出无功在+70Kvar左右浮动，在15:45:00后各风机逐步调整，在15:50:00后运行在进相，此. . .时从电网吸收无功，结合图9数据查询，风机无功在-50 Kvar左右浮动。

在16:07:30秒时，各风机再次迅速调整，几十秒后全部运行在滞相，并且随着风机负荷的增加及AVC对无功功率的调整，风机所发无功进一步增加，峰值在+210Kvar 左右。

风电场有功与无功功率控制系统的数据分析与优化方法风电场是一种利用风能转化为电能的发电设备，正因为其具有环保、可再生等特点，近年来得到了广泛的关注和推广。

然而，由于天气条件的不确定性以及储能能力的限制，风电场在供电稳定性方面仍然存在一些挑战。

为了解决这个问题，有功与无功功率控制系统成为风电场运行中至关重要的一环。

一、风电场有功与无功功率控制系统的作用及原理风电场的有功功率是指风电机组所产生的有效功率，可以被电网直接采购和消耗。

而无功功率则是指在交流电网中，没有进行有用功率传输的电能，主要是用来维持电网的稳定运行和改善电能质量的。

有功功率和无功功率是风电场发电系统的两个重要指标，其合理控制和优化对于风电场的可靠性和功率输出至关重要。

风电场有功与无功功率控制系统的作用主要有两个方面。

首先，有功与无功功率控制系统可以确保风电场的电能输出稳定，并适应不同的电网条件。

当电网负荷需求大于风电场的发电能力时，有功控制可以提高有功功率的输出，满足电网的供电需求；而当有部分电网负荷由其他发电机组提供时，无功控制可以调节风电场的无功功率，以维持电网的稳定。

其次，有功与无功功率控制系统可以优化风电场的运行效率。

通过精确控制风电机组的转速和桨叶的角度，可以最大程度地捕获风能，并将其转化为有效的电能输出。

另外，通过合理控制风电机组的无功功率输出，可以改善电网的电压和频率稳定性。

风电场有功与无功功率控制系统的原理是基于风电机组控制器的智能化和自动化技术。

风电机组控制器通过对环境参数和电网条件的监测和分析，实时调整风电机组的工作状态和输出功率。

有功功率控制主要是通过调节风轮的桨叶角度和转速来改变风电机组的输出功率；无功功率控制则是通过调节发电机的励磁电流和无功功率因数来改变风电机组的无功功率。

二、风电场有功与无功功率控制系统的数据分析方法为了实现风电场有功与无功功率控制系统的优化，需要进行大量的数据分析和优化方法研究。

以下是一些常用的数据分析方法：1. 数据采集与预处理：首先需要在风电场中安装传感器来采集环境参数、电网条件和风电机组的运行数据。

无功补偿装置在风电场运行中出力不足分析及解决方案早晨的阳光透过窗帘，洒在了满是文件的办公桌上。

我泡了杯咖啡，深吸一口气，准备投入到这个棘手的问题中。

风电场无功补偿装置出力不足，这可是个头疼的问题，不过，既然已经接手了，那就得好好解决。

先来分析分析问题。

无功补偿装置，顾名思义，就是在风电场中起到补偿无功功率的作用。

但是，最近风电场运行中，这个装置出力不足，导致风力发电效率降低，甚至有时候还影响了电网的稳定。

这可不行，咱们得找出原因。

一、问题分析1.装置老化得考虑这个装置是不是因为长时间运行，设备老化导致的出力不足。

设备老化是个普遍现象，特别是那些长期暴露在恶劣环境下的设备，更容易出现故障。

2.设计不合理再来看看，这个无功补偿装置的设计是否合理。

或许在设计之初，就没有考虑到风电场的实际情况，导致在实际运行中出现了问题。

3.维护不及时还有，维护工作是否到位？设备运行过程中，总是需要维护的。

如果维护不及时，那肯定会影响设备的出力。

4.系统故障不能排除系统故障的可能性。

这个系统那么复杂，保不齐哪里出了问题，导致无功补偿装置出力不足。

二、解决方案1.更新设备对于那些老化的设备，咱们得考虑更新。

现在科技发展这么快，新型无功补偿装置性能更稳定，效率更高，更新设备是个不错的选择。

2.优化设计针对设计不合理的问题，咱们得重新审视一下这个装置的设计。

根据风电场的实际情况，调整设计方案，确保无功补偿装置能够发挥最大的作用。

3.加强维护4.故障排查对于系统故障，咱们得认真排查。

从硬件到软件，从电源到信号，一个一个环节查过去，找出问题所在，然后解决它。

三、实施步骤1.成立专项小组为了解决这个问题，得成立一个专项小组，专门负责无功补偿装置的更新、优化和维护工作。

2.制定实施计划制定详细的实施计划，明确每个环节的责任人和完成时间，确保整个项目的顺利进行。

3.落实责任每个环节都要明确责任人，确保每个人都清楚自己的任务，这样才能确保项目的成功。

风电场有功与无功功率控制系统的管理与运维综述一、引言随着全球对可再生能源的需求增加以及对环境保护意识的不断加强，风能逐渐成为重要的可再生能源之一。

风电场作为利用风能发电的重要设施，在能源结构调整中发挥着关键作用。

而风电场的有功与无功功率控制系统的管理与运维对于风电场的稳定运行和电网的安全性具有重要意义。

本文将综述风电场有功与无功功率控制系统的管理与运维相关内容。

二、风电场有功与无功功率控制系统概述1. 有功功率控制系统有功功率控制系统用于控制和调节风机的输出功率，确保风电场按照预定的发电能力稳定运行。

其主要组成部分包括风机控制器、功率转换器以及与电网进行连接的传输设备。

通过监测风速、风向、温度等环境参数，并根据预设的功率曲线，有功功率控制系统实现了对风电场内风机的输出功率的有效控制与调节。

2. 无功功率控制系统无功功率控制系统用于维持电网的稳定性，通过控制风电场的无功功率，保持电网电压的合理范围。

其主要组成包括无功发生器、电容器组以及与电网进行连接的传输设备。

无功功率控制系统能够主动响应电网的调度信号，并通过合理调节电容器的容量、投切无功发生器等方式，维持电网的无功功率平衡，提高电网的稳定性。

三、风电场有功与无功功率控制系统的管理与运维1. 系统监测与故障诊断风电场有功与无功功率控制系统的管理与运维的第一步是进行系统监测与故障诊断。

通过实时监测风电场的输出功率、电压、电流等参数，运维人员能够及时发现系统故障，提前做出相应的处理措施，以保证系统的正常运行。

同时，利用数据分析技术，对风机的运行状态进行评估和预测，提升系统的可靠性和运行效率。

2. 维护与保养风电场有功与无功功率控制系统的正常运行离不开维护与保养工作。

运维人员应定期对系统的关键设备进行巡检与维护，包括风机控制器、功率转换器、电容器组等。

在维护过程中，需注意设备的温度、电流等参数的监测，及时发现并处理设备的故障，以减少因设备故障带来的停机时间和维修成本。