知識點二-風電場無功功率控制.知識點二-風電場無功功率控制

風力發(fā)電機組控制技術(shù)項目四風力發(fā)電機組并網(wǎng)技術(shù)任務(wù)五供電質(zhì)量控制知識點二風電場無功功率控制風電場無功功率控制為了實現(xiàn)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和風力發(fā)電機組本身的穩(wěn)定運行，需要風力發(fā)電機組具備無功功率調(diào)整的能力，因此對于機組控制性能也提出了更高的要求，既要考慮風力發(fā)電機組本身的特殊設(shè)計和容量，也要考慮變壓器和電纜等能量傳輸設(shè)備的容量和風電場的控制能力。

在大量風電并網(wǎng)時，電網(wǎng)電壓容易引起波動，而傳統(tǒng)的電容器組投切方式不能很好地起到保持電壓穩(wěn)定的作用。在風電場中，未來的趨勢是使用基于電力電子技術(shù)的靜態(tài)無功補償設(shè)備作為主要無功調(diào)節(jié)設(shè)備。從長遠來看，當局部電網(wǎng)接入大量風電時，為維持電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定，不僅應(yīng)有大量的容性無功后備容量，也應(yīng)配置一定的感性無功后備容量。

雖然風電場配電站一般都具備有載調(diào)壓、補償電容器組或靜止無功補償器，但從控制速度和控制效果而言，在風電機組中直接進行無功調(diào)整對于電壓穩(wěn)定的影響是最直接的。風電場的調(diào)控設(shè)備在總體上保證對電網(wǎng)輸出的電能質(zhì)量。如果在局部電網(wǎng)中，風電的比例較高，那么對于風電場的動態(tài)調(diào)控和在緊急情況下處理能力的要求將成倍增加。通常認為風電場的穿透功率極限在10%左右，即風電在局部電網(wǎng)容量中超過這一比例時，將無法保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，但這也取決于局部電網(wǎng)的特性和控制能力。

目前GB/T19963-2011《風電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》中提出的具體要求如下。風電場無功功率控制一、無功電源風電場應(yīng)具備協(xié)調(diào)控制機組和無功補償裝置的能力，能夠自動快速調(diào)整無功總功率。風電場的無功電源包括風力發(fā)電機組和風電場的無功補償裝置。首先充分利用風力發(fā)電機組及分散式無功補償裝置的無功容量及其調(diào)節(jié)能力，僅靠風力發(fā)電機組的無功容量不能滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)的需要，須在風電場集中加裝無功補償裝置。風電場無功補償裝置能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的連續(xù)調(diào)節(jié)以控制并網(wǎng)點電壓，其調(diào)節(jié)速度應(yīng)能滿足電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的要求。風電場無功功率控制(二)無功容量風電場在任何運行方式下，應(yīng)保證其無功功率有一定的調(diào)節(jié)容量，該容量為風電場額定運行時功率因數(shù)0.98(超前)～0.98(滯后)所確定的無功功率容量范圍。風電場的無功功率能實現(xiàn)動態(tài)連續(xù)調(diào)節(jié)，保證風電場具有在系統(tǒng)事故情況下能夠調(diào)節(jié)并網(wǎng)點電壓恢復至正常水平的足夠無功容量。百萬千瓦級及以上風電基地，其單個風電場無功功率調(diào)節(jié)容量為風電場額定運行時功率因數(shù)0.97(超前)～0.97(滯后)所確定的無功功率容量范圍。風電場無功功率控制(二)無功容量對于直接接入公共電網(wǎng)的風電場，其配置的容性無功容量，能夠補償風電場滿發(fā)時場內(nèi)匯集線路、主變壓器的感性無功及風電場送出線路的一半感性無功之和，其配置的感性無功容量，能夠補償風電場自身的容性充電無功功率及風電場送出線路的一半充電無功功率。對于通過220kV(或330kV)風電匯集系統(tǒng)升壓至500kV(或750kV)電壓等級，接入公共電網(wǎng)的風電場群中的風電場，其配置的容性無功容量，能夠補償風電場滿發(fā)時場內(nèi)匯集線路、主變壓器的感性無功及風電場送出線路的全部感性無功之和，其配置的感性無功容量，能夠補償風電場自身的容性充電送出線路的全部充電無功功率。

風電場無功容量范圍在滿足上述要求下，可結(jié)合每個風電場實際接入情況，通過風電場接入電網(wǎng)專題研究來確定。風電場無功功率控制三、試驗風電場投運前，應(yīng)完成無功控制系統(tǒng)控制指令核對工作，并完成無功控制系統(tǒng)開環(huán)試驗。當接入同一并網(wǎng)點的風電場裝機容量超過40MW時，需向調(diào)度機構(gòu)提交場內(nèi)測試報告(包括無功控制系統(tǒng)性能指標)，調(diào)度機構(gòu)審核后風電場應(yīng)申請無功控制系統(tǒng)閉環(huán)試驗，并協(xié)同調(diào)度