stat技术在风电场中的应用

《stat技术在风电场中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、STAT技术在风电场中的应用：未来的能源结构将依赖于可再生能源的组合，如水电，风能，太阳能和潮汐能。这意味着电X必须加以调整，以便于处理这些新能源发出的电，并尽可能地以最佳的方式使用它们。在配电侧，可再生能源发电机组必须进行改进，以使它输入电X的电力与传统发电机发出的电力一样稳定。　　为了保持高效的输电和配电，需要控制系统中无功功率的平衡。无功供应不足会导致高的电X损耗、设备过负荷、无法接受的电压等级、电压不稳定甚至供电中断。ABB公司提供了一系列全面的无功补偿产品和专门的解决方案，以应对这些挑战。解决方案之一就是PCS6000STAT，该产品被证明对英国风力发电场来说是

2、一个可靠、强大而高效的补充。　　关键词：STAT；无功补偿；风电场　　Abstract:thestructureofenergyinthefutureeansthatthepo.Inthedistributionside,reneustbeimproved,inordertomakeitinputelectricityfromthegridandtraditionalgeneratorasstableasapoaintainefficienttransmissionanddistribution,theneedtocontrolsystemreactivepoent,ca

3、nnotacceptoverloadvoltagegrade,voltageunstableandeventhepo,itisareliable,strongandefficientadded.　　Keys　　　　　　：TU74：A：　　0引言　　风电作为一种新型无污染的可再生能源，具有较成熟的技术、优越的经济性和巨大的市场潜力。然而，随着风电场的装机容量越来越大，它已不再是小规模的、单一的分布式发电机组。它对所连接X络的影响越来越大，不能再被忽视。因此电力运营商制订了详细的电X技术规范，对风电场并X做出了严格的规定。该规范包括动态无功补偿，连续的电压控制和故障穿越能力等

4、方面的要求。目前常用风力发电机的设计不能满足电X技术规范要求。使用这些风机的风电场如要并X，则需要安装额外的设备，如STAT、SVC等。STAT与SVC相比具有更优越的运行特性，更灵活的适用范围，欠压条件下无功调节能力更强的优点，同时谐波含量和占地面积都大大减小。目前ABB公司已设计数个STAT装置并成功应用于风电场。　　1STAT的解决方案　　1.1STAT原理　　STAT的基本原理是一个通过电感连接到电X上的电压源型换流器（VSC），无功功率可以通过调节VSC的电压幅值来改变。　　目前，实际应用的大容量STAT基本上都采用电压源型换流器(voltagesourceco

5、nverter，VSC)，下面以基于VSC的STAT来说明其工作原理。STAT的主电路包括作为储能元件的电容和基于电力电子器件的VSC，变换器通过连接电抗（或变压器）接入系统。理想情况下（忽略线路阻抗和STAT的损耗），可以将STAT的输出等效成“可控”电压源UI*，系统视为理想电压源US*，两者相位一致，当UI>US时，从系统流向STAT的电流相位超前系统电压90°，STAT工作于“容性”区，输出感性无功：反之，当UI

6、见，STAT输出无功功率的极性和大小决定于UI和US的大小，通过控制UI的大小就可以连续调节STAT发出或吸收无功的多少。　　　　1.2STAT的实现　　STAT所需要的电压型换流器包括自换向的换流器和一个直流环节。ABB公司设计的STAT是PCS6000系列产品的一员，这一系列产品的应用范围很广。它和广泛使用的ACS6000中压设备一样都使用了最先进的电源技术。这些电力电子模块的标准化在成本和质量上提供了很大的优势。随着ACS和PCS6000在全球范围的销售，这种换流器组被证明有很好的业绩和较高的可靠性。这种换流器组的基础是三级的IGCT模块。IGCT（集成门极换流晶闸

7、管）是功率经济范围内的最先进的半导体器件。使用中高压电力电子设备是最符合成本效益的。因此，基于IGCTs电力电子模块可用于模块化的电压源转换器。　　2STAT的功能　　2.1无功功率及电压控制　　与电力频率不同，联络线上每一点的频率必须相同，电压是一个局部参数，它的变化取决于其在电X中的位置及X络中流动的负荷。在负载为纯电阻性的电路中，电压与电流波形同相位且传输的有功功率为最大值。然而，电X的感性性质意味着电流的流动是变化的，这样电压和电流波形不同相位。在直流电源供电电路，阻抗就等于电路的总电阻。在交流供电电路中，然而，电路中