探讨无功补偿在风力发电中的影响及作用3500字
3页1、探讨无功补偿在风力发电中的影响及作用3500字 摘 要:随着我国风力发电技术的迅猛发展,无功补偿装置在风力发电工程中得到了广泛的应用。本论文阐述了风力发电对电网的影响,并无功补偿在风力发电中的应用进行了分析探讨,以供同行参考借鉴。 关键词:风力发电;无功补偿;影响;分析;作用;引言 风力发电是清洁和可再生能源应用的典范。可持续发展性是能源企业转型的必然选择。近年来国内风力发电事业迅猛发展,风力发电技术日渐成熟,无功补偿技术在电网中的应用成了风力发电不可或缺的环节。无功补偿中在风电场并网技术中占有重要的地位。1大型风电场并网运行的特点 风力发电机多为异步发电机,在发出有功功率的同时还要从系统吸收无功功率,而且其无功需求随着有功输出的变化而变化。 输入风能的随机性、间歇性致使风电机组发出的电能也是波动的、随机变化的。 风电机组一般距电力主系统和负荷中心较远,与相对较薄弱的电网相连。若大容量感应型风电场机组退出运行时,会瞬间造成大量无功富余,使系统有过电压的危险。 风力发电通常接入电网的末端,改变了配电网功率单向流动的特点,使潮流流向和分布发生了改变。2 我国对风电场接入系统的技术要求 根据
2、国家电网公司电力系统质量和无功电力管理规定,国家电网公司风电场接入电网技术规定(修订版)风电场接入系统后应满足以下要求: 发电厂和220kv变电站的110kv35kv母线正常运行方式时,电压允许偏差为系统额定电压的-3%+7%。风电场并网点的电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压的10%,一般应为额定电压的-3%+7%; 风电在公共连接点引起的电压变动d(%)应当满足国家电网公司风电场接入电网技术规定(修订版)的要求; 风电接入电网后,电网安全稳定水平应满足电力系统安全稳定导则中有关功角稳定、电压稳定、频率稳定的要求; 风电接入电网后,接入点以及周边厂站得电网短路电流水平应不超过出其已有及规划设备的遮断能力; 风电场低电压穿越:风电场内德风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力;风电场并网点电压在发生丢落后2s内能过回复到额定电压的90%时,风电场的风电机组能过保证不脱网连续运行。3 风电机组运行中对电网的影响3.1电压偏差 如果风机运行中功率因数为1.0(即不发出无功),公共连接点的电压偏差在0.1-9%之间。最大偏差范围已接近额定电压的10
3、%。部分地区母线电压不能控制在额定电压的-3%+7%。 如果风机运行中功率因数可以保持在0.98(即发出无功),公共连接点的电压偏差较功率因数为1.0时更小,最大偏差可以控制在4%左右。而且母线电压也可以控制在额定电压的-3%+7%。3.2风速变化对系统电压变动的影响 风力突增和风力突降是两种较为极端的风力变化情况,由于两种情况下风机的出力特点、控制手段等有所不同,风力变化对连接点电压变动的影响如下表所示:3.3异步电动机对电压无功特性的影响 对部分大容量风电场而言,在不采取相关措施的情况下,固定转速风电机组其风电送出系统的电压波动范围超标;当规划风机全为双馈机恒功率控制时,系统电压波动范围次之;动规划风机全为双馈恒电压控制时,系统电压波动范围最小。为保证风电送出系统的电压能在合理范围之内,应采取装设SVC等无功补偿装置等措施。3.4容量限制 单纯从控制短路电流的角度看,单个110kv接入点(及中变临近接入点)接入的风电总容量不应超过3004000MW,具体容量限制应结合具体电网条件计算确定。4 无功补偿的作用及方法 (1)无功补偿作用是改善功率因数,减少线损、克服三相不平衡、消除电压
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