mcr型静止无功补偿装置在风电场应用

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1、2010年06月Jun．2010第38卷第3期(总第208期)Vo1．38No．3(Ser．No．208)MCR型静止无功补偿装置在风电场的应用ApplicationofMCRTypeStaticVarPowerCompensatorDeviceinWindFarm成和祥，丛庆地(中广核风力发电有限公司东北分公司，长春130022)摘要：针对并网风电场的电压无功控制调节问题，结合中广核风力发电有限公司大岗子风电场采用的磁控电抗器(MCR)型静止无功补偿(SVC)全范围动态补偿装置，对MCR+FC(固定电容器组)、TCR(晶闸管控制电

2、抗器)+FC和SVG(静止无功发生器)升压变压器型多功率单元串联模式等3种无功自动补偿调节方式进行了对比分析，提出根据吉林电网实际情况，风电场接人系统无功自动补偿调节方式选用MCR+FC型，最后分析了控制策略和运行方式的优化。关键词：风电场；无功功率；电压；无功补偿中图分类号：TM714．3；TM614文献标志码：B文章编号：1009—5306(2010)03—0036—03近年来，风电在发电总容量中所占比例迅速提根据接入系统设计评估，风电场总出力超过总高，由于风电出力的间歇性和不确定性以及风电的装机容量的3O时，吉林电网开始向大岗

3、子风电场反调峰特性，使得大规模风电场接入对电网稳定产注入无功功率；在风电场满发的情况下，吉林电网向生不利的影响。随着更多、规模更大风电场的投入，大岗子风电场注入的无功功率约为36．7Mvar(见吉林电网的电压无功控制调节问题也会越来越突表2)。出。同时，为适应风电出力快速变化、满足电网无功根据国家电网公司对风电场接人电网技术规定电压的控制要求，对接人系统对新建风电场的无功中有关风电场无功功率、运行电压、电压调节及功率补偿设备要求也越来越高。因数等的技术要求，在35kV母线装设动态无功补偿装置；电网要求选择设备应能够满足小步长自动1大

4、岗子风电场简介调节；满足各种运行方式下风电功率波动引起的电压波动对风电场电压调节的要求；目前能实现电网公司该项要求的只有各种型式的SVC或SVG大岗子风电场位于吉林省西部大安市境内，规(STATcoM静止无功发生器)。另外因本工程整体划总装机容量198Mw，分4期建设。风电场配套建规划建设较早，虽按照常规进行了规划，但随着并网设1座220kV升压变电站，单母线接线，分二期投风机的增多，原计划使用的常规并联电容器组无法运2台120MVA升压变压器。风电场采用单回满足风电负荷特性，且场地预留空间较小。而目前流59．8km(LGJ一300

5、)送出线路接人220kV大安变行的晶闸管控制电抗器(TCR)型SVC、MCR型电站。根据电网运行要求，大岗子风电场分别在2段SVC(以下简称MSVC)及SVG各有优缺点，因此35kV母线各安装1套磁控电抗器(MCR)型静止在满足系统要求的前提下应结合实际情况进行补偿无功补偿(SVC)，实现了以较小的步长进行电压无方式选择。功自动调节。所有生产配套建筑在一期工程已经基本建设完成，电站没有用于安装TCR的厂房，且系统室外占2大岗子风电场无功补偿方式的选择地面积也较大；如选择TCR形式需征地外扩改变变电站格局；SVG应用数量相对较少，同时

6、其对运无功补偿方式有3种，其对比见表1E8。行维护人员的要求相对较高；MSVC具有高可靠性收稿日期：2010—01一l5作者简介：成和祥(1970一)，男，工程师，从事风电场生产运行管理工作。·36·2010年O6月吉林电力Jun．2010第38卷第3期(总第208期)JilinElectricPowerVo1．38No．3(Ser．No．208)补偿方式应用情况其他特点表2不同出力送出线吸收无功功率Mvar以及对恶劣环境极强适应能力，很好的克服了TCR型SVC、SVG等装置的可靠性偏低、维护量大、环境要求高、以及基建配套投入大等缺

7、点，最容易实现。3大岗子风电场MSVC的构成经过吉林省电力有限公司审核，最终确定二期35kV母线要求具有从感性5Mvar调整至容性10Mvar的无功功率调节能力，由10Mvar的电容器组以及15Mvar的MCR本体组成；三期35kV母线具有从容性0～8Mvar的无功功率调节能力，由8Mvar的电容器组以及8Mvar的MCR组成；无功功率调节装置均采用MCR+FC型SVC。MSVC系统由MCR+FC(固定电容器组)的方注：风电送出线风电场侧“一”表示风电场吸收无功功率；风式共同组成动态无功补偿装置，主要有MCR主体、电送出线大安侧“一

8、”表示电网向风电送出线注入无功功率。励磁系统、电容器组(FC)、保护控制与监控系统等。·37·2010年06月吉林电力Jun．2010第38卷第3期(总第208期)JilinElectricPowerVoI_38No．3(Ser．No