大型风电场无功功率调节能力试验分析

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1、20t1年第29卷第6期张德强：大型风电场无功功率调节能力试验分析电场有功负荷为30％和50％工况下进行试验。试验对单台风力发电机组无功出力进行试验，由风时，先退出SVC运行，仅由风力发电机群调节风电机后台调阅相关数据。以风电场1号风机出力在场无功，由能量综合管理平台控制风机无功出力。在50％、81号风机出力在1o0％情况下的记录数据分别30％工况下，风机能量综合管理平台控制值为一150～进行分析(见表1、表2)。根据表1、表2数据，风力发100kvar，风电场发出无功为0—45．95Mvar，升压站电机组在50％、100％工况下，以恒功率因数为控制目母线电压从2

2、29．20kV升至239．12kV：在50％工况标，可以向系统吸收和发送一定的无功功率。在调节下，风机能量综合管理平台控制值为10～110kvar，单台风电机组无功功率时，要注意风电机组变流器风电场发出无功0～23．58Mvar，母线电压从233．77温度上升状况，防止由于IGBT过流伤害设备【5l。kV升至238．09kV。从试验数据分析可得，在风电场30％52况下，3SVC无功调节能力试验分析单由风力发电机群可调控风电场无功+22Mvar．调节220kV母线电压范围在±6kV：在风电场50％工3．1风电场电压和无功况下．可调控风电场无功+23Mvar，调节22

3、0kV母退出风电场能量综合管理平台，以单台风力发线电压范围在±5kV。表明1．5MW永磁直驱风力发电机出口恒功率因数(cos~=1)为基准，仅控制调节电机机组群具备一定的无功调节能力。SVC(由于该风电场未做电容器投入试验，本次试验2．1．2220kV母线电能质量不带电容器调节，只控制电抗器)。2010—06—11，采将风电场其他无功补偿设备全部退出运行，由用WFLC—VI型便携式电量记录分析仪对风电场风电场能量综合管理平台控制风力发电机群调节升SVC装置进行测量。试验选取风机有功负荷分别为压站母线电压，采用谐波检测仪在220kV母线处进0MW、40MW工况记录调

4、节数据。行谐波检测，频谱图显示，在试验期间测得的数据均3．1．1主变不超过国家标准。风电场有功负荷0MW时，手动调节SVC晶闸2．2单台风力发电机调节无功能力管触发角，触发角为90。，单投电抗器瞬间，1号主变表11号风机50％工况数据26内蒙古电力技术2011年第29卷第6期录波曲线见图1，数据记录见表3、表4。表6。3．2母线电能质量3．2．135kV母线退出SVC和滤波通道，仅投SVC的TCR，手动调节SVC晶闸管触发角，测试35kV母线侧的电能质量(见图2)。频谱图的数据显示，随着触发角逐渐增大．35kV母线的谐波总畸变率也增大，最终超过谐波畸变率的国家标准

5、限定值，达到3．26％，表明仅投SVC中的电抗器，不投入滤波通道及FCL和电容器，将严重影响35kV母线的电能质量。图11号主变录波曲线(触发角9O。)表3l号主变SVC数据记录(风电场有功负荷0MW)__吲H一．嘲吐避．～藩～表41号主变数据记录(风电场有功负荷40MW)从图1可以看出。仅投电抗器，触发角未开放瞬间，220kV母线电压和无功基本没有变化。从表3、b投SVC触发角65。表4可以看出，在风电场无风、有功功率为0MW图235kV母线一段和1号风电集电线路电能质量时，手动调节SVC触发角度至35。，风电场从系统吸实时频谱收的无功由4．372Mvar升至1

6、8-318Mvar；在风电场有功负荷为40MW时，手动调节SVC晶闸管触发3．2．2220kV母线角度至35。，风电场从系统吸收的无功由1．778Mvar退出风电场其他无功设备，单投SVC电抗器，升至l8．773Mvar。表明仅投SVC中的电抗器(即仅手动调节SVC晶闸管触发角，测试220kV母线的投TCR)，手动调节晶闸管触发角及控制电抗器可电能质量。频谱图显示，对220kV母线电能质量影以达到控制风电场吸收系统无功的目的。响不大。3．1．2升压站3．3SVC自动调节时限风电场有功负荷在0MW、40MW时，分别手动以1号主变SVC为测试设备，由SVC自动恒调节S

7、VC晶闸管触发角度，升压站数据记录见表5、电压控制策略，自动调节220kV母线电压，设定控2011年第29卷第6期张德强：大型风电场无功功率调节能力试验分析27注：1)SVC额定电流为200A，设备可以承受1．3倍额定电流，试验时触发角为35。时，电抗器电流达267．1A，没有继续调节角度：2)由于风力发电随风速波动影响较大，在风电场风速基本稳定后手动调节SVC晶闸管触发角度。表6升压站数据记录(风电场有功负荷40MW)注：1)调节方式同表5注。制目标由235kV变为233kV，调节时限为9．545S。风电场技术平台尚未进行统一协调，风电场建成投运后，无功运行成为

8、一大盲点，