2012年11月
第21期总第271期
内蒙古科技与经济
Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N ov ember 2012N o . 21T o tal N o . 271
风电场无功补偿装置的类型
赵晓冬1, 杨林昊2
(1. 内蒙古电力勘测设计院, 内蒙古呼和浩特 010020; 2. 中建电力建设有限公司, 北京 100000)
摘 要:介绍了目前风电场建设中无功补偿装置设备的几种类型、工作原理及特点等。
关键词:风电场; 无功补偿; 类型
中图分类号:T M614 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012) 21—0121—02 风能是一种洁净的可再生的一次能源。随着国家对环境保护的重视, 对风力发电在政策方面的扶持, 风力发电在我国得到了快速发展。在电网运行中, 电源提供有功功率和无功功率。没有足够无功补偿的电网存在电网, 从远端传送无功及负荷的无功冲击影响本地电网和上级电网的供电质量。因此, 电力系统一般都要求对用电负荷进行必要的无功补偿, 以提高电力系统的带载能力, 净化电网, 改善电网电能质量。目前广泛采用的风电机组属于异步发电机, 虽然在机端出口装设了无功补偿电容器组, 但在输出有功的同时, 发电机仍然会吸收无功; 目前解决电网电压稳定问题的方法通常采用在风电场母线上安装无功补偿装置进行调解。笔者仅对目前常见的几种方式给予简单介绍。1 并联电容器
电感L 串联的电路, 并联接入电容后, 电压U 与电流I 的相位差变小了, 即供电回路的功率因数提高了。当供电电流I 的相位滞后于电压U 时, 称为欠补偿, 如图2所示; 若电容C 的容量过大, 使得供电电流I 的相位超前于电压U , 这种情况称为过补偿, 如图3所示。
采用角型接线时, 当电容器发生贯穿性击穿时, 对保护外熔丝的断流容量要求很高, 目前国内还缺少既能切断小电流又能断开大电流的熔断器, 因而难以防止因故障短路电流引起的电容器爆炸事故。而星型接线的电容器对熔断器的开断电流没有特殊要求, 可以避免电容器出现爆炸事故; 采用星型接线时, 除外熔丝保护, 还可以构成电流不平衡保护, 电压差动保护, 中性点不平衡电流保护, 零序电压保护等, 使继电保护更加完善, 从而保证及时切除电容器故障, 避免事故扩大。
当需要在电容器回路串联电抗器时, 采用星型接线比角型接线方便, 现在基本用星型接线。串联电抗器的目的是为了防止谐波电流流入电容器和合闸涌流, 电抗器的大小一般选6%或12%。
特点: 一般做成柜式结构简单, 经济方便; 补偿容量固定, 对于变动较大的负荷易造成“过补”或“欠补”; 易发生谐振; 无法实现滤波功能, 还容易放大谐波; 不具备抑制电压波动和电压闪变的功能。
2 M CR 型SV C 系统
M CR 型高压动态无功补偿装置由M CR 电抗器、直流励磁调节单元柜、就地控制器、主控制器以及监控上位机组成, 另外还有2～3组高压电容器组, 与M CR 本体并联在低压侧母线上。M CR 电抗器和电容器组是系统无功补偿的终端设备, 其中M CR 为系统提供可调的感性无功, 电容器组提供的是固定容量的容性无功。
磁阀式可控电抗器是基于偏磁可调原理, 通过改变可控硅的触发角来改变直流励磁的大小, 进而改变铁心的饱和度, 达到调节无功的目的。
绝大部分电气设备的等效电路可看作电阻R 与
收稿日期:2012-07-27
作者简介:赵晓冬(1969-) , 大学本科, 研究方向:风能及太阳能等新能源工程项目设计。
2012年11月
第21期总第271期
内蒙古科技与经济
Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N ov ember 2012N o . 21T o tal N o . 271
风电场无功补偿装置的类型
赵晓冬1, 杨林昊2
(1. 内蒙古电力勘测设计院, 内蒙古呼和浩特 010020; 2. 中建电力建设有限公司, 北京 100000)
摘 要:介绍了目前风电场建设中无功补偿装置设备的几种类型、工作原理及特点等。
关键词:风电场; 无功补偿; 类型
中图分类号:T M614 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012) 21—0121—02 风能是一种洁净的可再生的一次能源。随着国家对环境保护的重视, 对风力发电在政策方面的扶持, 风力发电在我国得到了快速发展。在电网运行中, 电源提供有功功率和无功功率。没有足够无功补偿的电网存在电网, 从远端传送无功及负荷的无功冲击影响本地电网和上级电网的供电质量。因此, 电力系统一般都要求对用电负荷进行必要的无功补偿, 以提高电力系统的带载能力, 净化电网, 改善电网电能质量。目前广泛采用的风电机组属于异步发电机, 虽然在机端出口装设了无功补偿电容器组, 但在输出有功的同时, 发电机仍然会吸收无功; 目前解决电网电压稳定问题的方法通常采用在风电场母线上安装无功补偿装置进行调解。笔者仅对目前常见的几种方式给予简单介绍。1 并联电容器
电感L 串联的电路, 并联接入电容后, 电压U 与电流I 的相位差变小了, 即供电回路的功率因数提高了。当供电电流I 的相位滞后于电压U 时, 称为欠补偿, 如图2所示; 若电容C 的容量过大, 使得供电电流I 的相位超前于电压U , 这种情况称为过补偿, 如图3所示。
采用角型接线时, 当电容器发生贯穿性击穿时, 对保护外熔丝的断流容量要求很高, 目前国内还缺少既能切断小电流又能断开大电流的熔断器, 因而难以防止因故障短路电流引起的电容器爆炸事故。而星型接线的电容器对熔断器的开断电流没有特殊要求, 可以避免电容器出现爆炸事故; 采用星型接线时, 除外熔丝保护, 还可以构成电流不平衡保护, 电压差动保护, 中性点不平衡电流保护, 零序电压保护等, 使继电保护更加完善, 从而保证及时切除电容器故障, 避免事故扩大。
当需要在电容器回路串联电抗器时, 采用星型接线比角型接线方便, 现在基本用星型接线。串联电抗器的目的是为了防止谐波电流流入电容器和合闸涌流, 电抗器的大小一般选6%或12%。
特点: 一般做成柜式结构简单, 经济方便; 补偿容量固定, 对于变动较大的负荷易造成“过补”或“欠补”; 易发生谐振; 无法实现滤波功能, 还容易放大谐波; 不具备抑制电压波动和电压闪变的功能。
2 M CR 型SV C 系统
M CR 型高压动态无功补偿装置由M CR 电抗器、直流励磁调节单元柜、就地控制器、主控制器以及监控上位机组成, 另外还有2～3组高压电容器组, 与M CR 本体并联在低压侧母线上。M CR 电抗器和电容器组是系统无功补偿的终端设备, 其中M CR 为系统提供可调的感性无功, 电容器组提供的是固定容量的容性无功。
磁阀式可控电抗器是基于偏磁可调原理, 通过改变可控硅的触发角来改变直流励磁的大小, 进而改变铁心的饱和度, 达到调节无功的目的。
绝大部分电气设备的等效电路可看作电阻R 与
收稿日期:2012-07-27
作者简介:赵晓冬(1969-) , 大学本科, 研究方向:风能及太阳能等新能源工程项目设计。