风电场电气一次部分的无功补偿技术探究

风电场电气一次部分的无功补偿技术探
究
摘要：随着全球化趋势的显著发展和科技水平的不断提高，各行各业开始采
用自动化技术替代人工，这不仅提高了人们的生活质量和生活水平，同时也导致
了资源利用的不断增加，从而使得环境污染成为当今社会的主要问题。

其中，由
于风力发电属于绿色环保项目，受到世界各国的普遍重视。

当前最紧迫的任务是
如何减少对环境造成的污染，而新兴的可再生能源——风能，已成为解决这一问
题的关键工具。

因此，我们应加强对风力发电系统中的电气设备及其运行过程控
制的研究与分析，从而为推动整个电力行业的健康有序地发展打下坚实的基础。

本文旨在探讨无功补偿技术在风电场电气中的应用，彰显其在实际应用中所发挥
的显著积极作用。

关键词：风电场；电气；无功补偿技术
我国的风能发电企业正在积极跟随新时代的步伐，为人们的正常生产和生活
提供可靠的电力供应。

由于风电具有随机性，间歇性以及波动性等特点，使得风
电场的并网变得越来越困难。

在电力系统并网的过程中，存在着多种不确定因素，这些因素可能会对电能的质量产生一定的影响，同时也存在着一定的间接性和不
稳定性。

为了能够更好地保证电网的安全稳定运行，需要加强对于电力系统的研
究工作。

通过无功补偿技术的应用，电气运行效率得到了显著提升，同时能源损
耗也得到了有效减少，这充分彰显了科技成果的卓越优势。

一、无功补偿技术概述
随着计算机技术的不断进步，我国已经成功实现了工业智能化的转型，这也
带来了各种自动化和智能化技术的广泛研发和应用。

其中就包括无功补偿技术，
其对于提高电能利用效率以及节能减排具有重要作用。

在电气自动化的演进过程中，无功补偿技术是一种基于计算机技术的高效节能手段。

无功补偿器作为其中
最关键的一个环节，其作用十分重要，因此我们必须要对这项关键技术予以充分重视。

该技术的完整名称实际上是一种无功功率补偿技术，其主要目的在于为电网的运行提供高功率，从而降低变压器和线路等设备的能源损耗。

其能够实现对功率因数和电压的调节控制，并通过检测设备来进行数据采集分析从而达到节能效果。

对于电力供应系统而言，该设备是不可或缺的组成部分，而其合理的选择将直接影响到未来降低电网损耗的效果。

通过对其进行分析可知，无功补偿技术属于一种新型节能技术，其原理就是利用电力电子技术将电压和电流之间的关系转变为线性关系。

二、风电场工程电气一次部分设计的相关概述
电气一次部分设计是指对风力发电机等内相关设备进行选型和匹配、布置环节以及电气接地设计等主要内容的设计工作。

在进行具体的电气一次部分设计阶段，首先需要确定风机所处环境的实际情况，然后才可以根据这些信息来决定相应的设计方案，进而完成整个风电机组的电气系统的设计与规划工作。

该过程将运用短路电流和负荷等参数的计算，以实现精准的数据处理。

在进行电气一次系统设计时，首先必须要考虑风电机组的整体布局。

在所以说在进行风电项目时，必须充分做好电气一次设备的配置和安装工作。

在选择和应用变压器时，必须充分考虑实际风电厂的需求，以确保其有效性和可靠性。

此外还要注重二次系统的合理设置，确保整个供电系统能够安全、可靠地进行。

为确保电力系统的稳定运行，除了在一次设备和相关接线工作中进行设计外，还需注重其高度安全性，以提高后期维护保养工作的效率[1]。

三、风电场电气一次部分的无功补偿技术应用
（一）对相机进行同步的调整
在电力系统中，同步调相机是一种主要的负载，其功能类似于变压器，可用于吸收无功功率。

同时还能够将电网电压和频率调节至与之相适应的状态。

当该装置运行时，其电机所产生的过度励磁能够有效地吸收超前电流，从而发挥保护电力系统的作用，进而提升所产生电能的品质。

此外，同步调相机还具有较好的调节能力，可以实现无功电压平衡控制，从而使系统整体能够稳定安全运转。

然
而，其运行期间所需的功率相当巨大，这导致了后续维护所需的资金成本相当巨大。

（二）对静止无功进行补偿
静态无功补偿技术是一种连续控制无功功率的方法，与同步调制器相比，它增加了一个吸收功能，即独立产生无功功率的能力，从而可以对电力系统进行动态补偿。

目前，我国电网中使用最多的是静止无功补偿器，主要是为了解决电压与电流之间的不平衡问题。

该项技术已广泛应用于风电场，其控制系统可顺式计算无功补偿，从而实现对无功输出容量的精准控制，提升电力系统在运行中的抗干扰能力。

（三）静态同步补偿器
对于静态同步补偿器的理解，我们可以将其视为一种电源，但该电源是一种用于调节电路中电流大小的功率调节器。

这种装置具有无功就地补偿和电压调节功能。

在应用过程中，将其补偿装置与电网并联，以实现自动化控制的目的。

这种装置具有较高的可靠性和稳定性，能够有效提高电力系统运行效率。

（四）采用真空断路技术对电容器进行投切操作
无功补偿技术在应用过程中是以真空干扰电容器为关键设备，其主要作用是充分了解电力传输过程中的各种情况，及时了解电网损耗状况，并对这些实际现象进行深入分析，提出切实可行的解决方案。

这种设备具有一定的智能化和自动化特征，而且能够对电压进行调节控制，从而保证电力系统稳定运行。

使用该设备不仅具备上述的功能优势，而且其独特之处在于操作更加便捷，且使用成本更为经济实惠[2]。

四、无功补偿技术在风电电气一次部分中的应用对策
（一）正确选择无功补偿技术
通过对智能无功补偿技术的深入研究，我们不难发现，各种不同的无功补偿技术所带来的效果和降低能耗的程度各不相同，呈现出多样性。

从当前电网系统
的发展状况来看，随着科技水平和社会经济的进步，人们越来越关注于电力系统中的智能化问题。

因此，在实施这项技术时，有必要根据实际操作条件选择最符合现阶段电力系统自动化的模式，并突出其独特的功能和差异，以充分挖掘其价值。

（二）挑选恰当的无功补偿控制器，以加强对无功补偿的掌控
为了凸显无功补偿技术的实用价值，这一措施的实施显得尤为关键。

同时对于无功补偿设备的控制方法必须要做到科学、合理，这一点十分重要。

在选择控制器时必须慎之又慎，因为当前各种控制器的功效异常复杂，而不同的补偿器也呈现出独特的特性[3]。

所以说在实际应用时，必须根据具体需求来选取相应的控制器，以确保电力系统能够得到稳定、安全的运转。

一些控制器虽然具备自我监测和保护功能，但其使用寿命并不会因此缩短，这是因为其稳定性较强。

另外一种类型的控制器则需要具备自动调节能力，并且可以实现远程操作等优点，因此在实际应用中受到广泛欢迎。

为了确保电气自动化运行的良性发展，必须加强对该技术的监管，运用大数据技术对整个电力系统进行精准控制，及时纠正任何不良现象。

结语：
无功补偿技术是风电场第一电路工作的一个重要组成部分，无功补偿技术在风电场中的有效应用可以保证风电机组的平稳高效运行，从而实现经济效益最大化。

风力发电已经成为中国电力行业未来发展的必然趋势，因此有必要积极推广无功补偿技术，将无功功率降到最低，充分利用其降损、节能等突出优势，同时也要展示其实时监控等功能的优势，这对中国电力行业的发展和成功至关重要。

参考文献：
[1]叶昊亮. 海上风电场经交流海缆并网的电磁暂态建模与无功优化研究[D].浙江大学,2022.
[2]赵梦阳. 抑制直流扰动下风电场暂态过电压的调相机配置方法研究[D].
南京师范大学,2021.
[3]唐永刚.风电场电气一次部分的无功补偿技术的问题研究[J].电子测试,2018(21):101-102.
[4]曹积欣,李建民.风电并网电力系统无功补偿动态性能研究[J].电力电容器与无功补偿,2019,03:16-22-60。