动态无功补偿装置在风电场的应用探讨

《动态无功补偿装置在风电场的应用探讨》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、动态无功补偿装置在风电场的应用探讨　　摘要：本文主要介绍以SVG无功补偿装置在风力发电场的作用与配置，SVG无功发电器能够对于电网电压波动、闪变、谐波以及电压不平衡的情况来产生一种综合性的改观，从而改善风电场的并网电压质量。　　关键词：风电场；高压无功；补偿装置；应用探讨　　近年来，我国大力扶持风电产业，从而不断提升风电机的装机容量，针对风力发电对区域电网的影响，进一步降低风电场接入电网时所带来的负面影响，国家电网公司发布了[2009]327号文件来针对风电场无功功率进行了非常详细的规定，并且应该在风电场安装无功补偿装置，从

2、而实现动态连续调节并网点电压，从而保证调节的响应速度低于30ms。　　一、风电场动态无功补偿装置的选择　　1.1机械性静态无功补偿装置6　　通常情况下，对于冶金、供水、铁路、矿山等工业产业一般使用机械性SVG无功发电补偿装置，通过接触器或者断路器械之间的开关投切，投切时受电弧作用影响，造成开关触头损坏的情况，所以不能够频繁的进行投切，而且响应速度较慢，无法实现风电无功负荷的频繁变化，因此机械性静态无功补偿装置无功补偿的响应速度不能够满足风电场要求。在早期国华满井风电场四期034电容器组所采用的自动调压无功补偿装置能够通过调节

3、变压器分接头进行无功容量调节，而且档位分为九档，这些档位之间的连续性较差，响应速度也非常的慢，甚至无法满足风电场无功补偿的要求而被逐渐的淘汰。　　1.2SVC无功发电器的补偿装置　　通常情况下，SVG无功发电器是通过晶闸管来作为固态开关的方式控制晶闸管的导入角度来针对系统的电抗器和电容器的容量进行控制的，这样就能够将晶闸管作为投切开关，从而实现频繁的投切使用。可以说SVC无功发电器能够被用于电纳值进行调节无功的元件，从而通过电力电子器件实现开关的无功调节，这样就能够作为无功补偿的情况实现连续性的调节，进一步增强响应的速度，从

4、而促进电压段的稳定平衡，为此，这样多的风电场能够适用SVG无功发电器来为动态无功补偿装置进行风电场的正常工作。尽管SVC无功发电器能够对于风电场的发电系统进行补偿，但是因为环流元件的关断不存在控制的方式，这样就非常容易对于供电网络造成非常严重的谐波电流的影响，所以必须要同时准备几组谐波滤器或者自身系统中的其他谐波来进行损耗和谐波损耗的方式，除此以外，通过SVC无功发电器的抗阻特点来实现无功输出与电压之间的关系进一步呈平方的关系减低，从而使得电网电压波动的调节不够明显。　　1.3SVG补偿装置特点　　在SVC的基础之上，伴随着

5、大功率的控制型电力电子器件GTO、IGBT以及IGCT的应用的越来越广泛，在原有的电压源换流器的基础之上出现了全面升级的静止无功发生器，即SVG。通过对于传统的功率的进行的技术创新，进一步结合了静止无功发生器的有点，从而出现响应速度快、吸收无功连续性、高频次谐波量、小范围调节、损耗较轻、噪音较低的有点，所以在未来电能质量以及无功补偿发展研究方面有着6非常重要的作用，这也是未来无功补偿与谐波治理最理想化的一种装置。　　1.4SVG无功发电器补偿装置的特点　　（1）具有双向调节功能　　图一、SVG运行模式　　由于SVG无功发电器

6、的基本原理都是通过自动换相桥式电路来直接或者通过电抗器并联在电网上的，通过直接控制其主要的交流侧来实现电流的输出，这样就能够进一步通过调节桥式电路的测输出电压的相位以及复制，从而能够保证电路的吸收或者发出满足系统的无功电流模式，进一步实现动态无功补偿的目的，通过输出模式的运行能够保证SVG无功发电器既能够保证之后无功功率调节，又能够提供超前无功功率的调节，具有双向调节的无功特点。　　（2）具有响应速度快的特点　　无功发电器的相应实现一般在40-60ms，但是SVG无功发电器的响应时间在10ms之内，这样的速度是SVC无功发电

7、器无法比拟的，也更能够保证电压闪变的抑制程度，进一步从额定电压的无功功率转变为额定感性的无功相反调节能够在1ms之内实现，从而满足风电场的负荷波动补偿。　　（3）具有低电压好的特点　　由于无功发电器和SVG无功发电器之间的输出电流与系统电压之间的关系存在区别，所以SVG无功发电器的输出电流并不主要通过电压，而是通6过恒流源的特点来保证系统电压恒定在20%依然能够输出额定的无功电流，进一步具备更加宽泛的运行范围，而无功发电器的发电本质是通过阻抗来进行补偿，从而输出电流以及与系统电压之间形成线性的关系，这样一来就能够使得电压变低

8、之后来实现同容量的SVG无功变压器比无功变压器能够提供更加强大的补偿电量。　　（4）具有谐波特点　　由于SVG无功变压器采用的逆变电路是IGBT所共同构成的H桥功率单元级别的拓扑结构，这样通过不同点平台结合成阶梯波，能够通过逼近正弦输出的电压来实现逆变器与输出电压点平数之间的增加情况，输出