风电场无功补偿方法研究

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风电场无功补偿相关问题及解决办法

[转载]风电场无功补偿相关问题及解决办法(一)一般来说,风电场的无功功率需求来自于两个方面：风机与变压器。

其中变压器的无功损耗又分为正常运行时的绕组损耗和空载运行时的铁心损耗。

无论是否运行,只要变压器与主网联接,铁心的励磁无功损耗总是存在的。

1.风力发电系统简介随着经济的快速增长和社会的全面进步，我国的能源供应和环境污染问题越来越突出。

开发和利用可再生能源的需求更加迫切。

风能作为可再生能源中最重要的组成部分和唯一经济的发电方式，由于其清洁无污染、施工周期短、投资灵活、占地少，具有良好的社会效应和经济效益，已受到世界各国政府的高度重视。

随着风力发电技术的快速发展和国家在政策上对可再生能源发电的重视，我国风力发电建设已进入了一个快速发展的时期。

我国风资源较丰富，但适合大规模开发风电的地区一般都处于电网末端，由于此处电网网架结构较薄弱，因此大规模风电接入电网后可能会出现电网电压水平下降、线路传输功率超出热极限、系统短路容量增加和系统暂态稳定性改变等一系列问题。

随着风电场规模的增大，风电场与电网之间的相互影响越来越大而系统对风力发电系统的要求也越来越严格。

对风电系统主要的两个要求是正常运行状态下的无功功率控制和故障状态下的穿越能力。

一般来说，风电场的无功功率需求来自于两个方面：风机与变压器。

其中变压器的无功损耗又分为正常运行时的绕组损耗和空载运行时的铁心损耗。

无论是否运行，只要变压器与主网联接，铁心的励磁无功损耗总是存在的。

风力发电系统中，风力发电机是能量转换的核心部分，风力发电机系统按照发电机运行的方式来分，主要有恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统两种。

对于恒速恒频发电机组，普遍采用普通异步发电机，这种发电机正常运行在超同步状态，转差率s 为负值，电机工作在发电机状态，且转差率的可变范围很小（s<5%），风速变化时发电机转速基本不变。

在正常运行时无法对电压进行控制，不能象同步发电机一样提供电压支撑能力，不利于电网故障时系统电压的恢复和系统稳；发出的电能也随风速波动而敏感波动，若风速急剧变化，感应电机消耗的无功功率随着转速的变化而不断变化。

风电场无功控制系统研究报告

风电场无功控制系统研究报告一、引言风能是清洁、可再生的能源，近年来得到了广泛的关注和利用。

然而，风电场的无功控制系统却是一个重要的问题，对于风电场的稳定运行和电网的安全是至关重要的。

二、无功问题及其影响在电力系统中，无功功率是交流电路中既不做功，又不产生热能的功率。

风电场作为一个巨大的电力负荷，会对电网的无功功率造成影响。

当风电场无功功率过大时，会导致电网电压波动过大，甚至引起电网失稳。

因此，风电场无功控制系统的研究对电网的稳定运行具有重要意义。

三、常用的无功控制方法1.静态补偿：使用无功补偿装置，如静止无功补偿器（SVC）或静态同步补偿器（STATCOM），通过控制无功电流的注入或吸收来实现无功补偿。

2.动态响应：根据电网的无功需求，控制风电场的功率输出，使风电机组能够提供需要的无功功率。

3.无功限值：在电网连接点处设置无功限值，控制风电场的无功功率，使其在允许范围内运行。

四、无功控制策略针对风电场的无功问题，可以采用以下控制策略来解决：1.基于线路电流的无功控制：根据电网的负载情况和需求，通过控制风电场的功率输出来调节电网的无功功率。

2.基于电网电压的无功控制：通过监测电网电压情况，控制风电场的功率输出，使其能够主动提供或吸收所需的无功功率。

3.预测性无功控制：借助天气预测和负荷预测等技术手段，提前预测电网的无功需求，从而调节风电场的功率输出，以满足无功需求。

五、无功控制系统的设计与实现为了有效控制风电场的无功功率，需要设计和实现相应的无功控制系统。

无功控制系统通常包括无功检测装置、控制算法、控制器和无功补偿装置等组成。

1.无功检测装置：用于监测电网的无功需求，可以使用电流互感器和电压传感器等设备进行检测。

2.控制算法：根据无功需求和风电场的特点，设计相应的控制算法，用于计算无功功率的调节量。

3.控制器：实现控制算法并发出控制信号，以调节风电场的功率输出。

4.无功补偿装置：根据控制器的信号，通过注入或吸收无功电流来实现无功补偿。

35kV风电场无功补偿分析及改造

ｏｖｅｒｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌＳＶＧｄｅｖｉｃｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ。ＩｎｔｒｏｄｕｃｅｄｈｅｔＧｕａｚｈｏｕｏｖｅｒｖｉｅｗ，ｆｅａｔｕｒｅｓ，ａｎｄｌｏｎｇ — ｔｅｒｍｐｌａｎｎｉｎｇｉｎａｒｅａｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｍｅａｎｉｎｇａｎｄ
ＺｈａｎｇＺｈｏｎｇｄａｎＳｏｎｇＷｅｎｑｉｎＪｉａＣｈｕｎｒｏｎｇＹａｎｇＣｈａｎｇｈａｉＸｉａ
（ＧａｎｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｍｐａｎｙＥｃｏｎｏｍｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３０００５０）
ＡｂｓｔｒａｃｔＧａｎｓｕｄｏｃｋａｔＧｕａｚｈｏｕＶａｌｌｅｙｗｉｎｄｆａｒｍｉｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｉｘｅｆｄｃａｐａｃｉｔｏｒｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｆｅｃｔｓａｎｄｓａｆｅｔｙｒｉｓｋｓ，ｐｒｏｐｏｓｅｄｕｓｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒａｄｖａｎｔａｇｅ

风电场不同无功补偿方法运行特点及优化措施研究

风电场不同无功补偿方法运行特点及优化措施研究随着能源的需求与日俱增，风电场的发展越来越受到关注。

然而，风电场的无功补偿问题在风能产业中也十分重要。

因为由于风电机转子具有惯性，会导致在变化的风速下，风电站电压的变化。

而在电网中，电压的稳定才能保证正常的供电。

因此需要对风电场进行无功补偿以保证电网的稳定性。

本文将探讨风电场不同无功补偿方法的运行特点及优化措施的相关研究。

一、静态无功补偿方法的运行特点与优化措施静态无功补偿方法主要有电容器补偿与电抗器补偿两种方法。

这两种方法均有其优缺点。

电容器补偿适用于维持母线电压不降低的情况下，提高风力发电站的有功出力及电网采纳能力；电抗器补偿适用于维持母线电压的不升高的情况下，能够提高风力发电站的功率因数，减少无功电流的损耗。

电容器补偿的优化措施是在风电场中根据母线电压及负载容量动态切换并同步控制，以使得电压的波动较小。

电抗器补偿的优化措施是通过在风电机装置之前或者在输电功率线上设置电抗器。

同时在风电站中使用模糊控制或者神经网络控制来对电抗器的调整进行优化。

二、动态无功补偿方法的运行特点与优化措施动态无功补偿方法是通过SVG(静止无功发生器)来实现，可以实现速度较快、响应时间短的无功补偿。

与静态无功补偿方法相比，动态无功补偿方法能够更好地维持电压的稳定，并且适用于工作情况复杂的风电站。

优化措施主要是通过基于神经网络的控制方式，将定子电流和转子角度的变化作为输入变量，电网电压与无功补偿电流的变化作为输出变量。

然后对神经网络中的权值和阈值进行学习和调整，以提高动态无功补偿的效果。

需要注意的是，动态无功补偿器对于转速较低的风电机组效果较好，如果转速过高易导致饱和而无法发挥其正确作用。

综上所述，不同的无功补偿方法都有其适用的环境。

在风力发电的运行与实践中，需要通过灵活应用不同的无功补偿方法，结合不同的优化措施，以提高电网的稳定性及风电站的利用率，达到可持续的发展目标。

风电场无功补偿配置方案研究

风电场升压站主变压器无功损耗计算同公式
（１）。
１．３线路
电力流过线路，会产生无功损耗和充电功率，无
功损耗计算公式如下：
（２）
△（＝）为线路无功损耗（ｋＶａｒ）；Ｐ为线路有功功率（ｋＷ）；Ｑ为线路无功功率（ｋｖａｒ）；ｕ为线路电压
风力发电机组出口电压为０．６９ｋＶ，采用低压
电缆接至就地箱式变压器，由于流过的电流较大
（１６７３Ａ），风力发电机组出口采用６根并联敷设的
Ｗ２２ — １ — ３ ×２４０ｍｍ％ｌ ×１２０Ｉ１ｍ１氐压电力电缆接
风电场３５ｋＶ集电线路分为５回，风机连接情况
如下：
馈感应发电机的变速恒频风电机，所以该风电场的风机部分，需要进行无功补偿，容量为８．４ＭＶａｒ。
２．２风机出口至箱式变压器线路
１号集电线路：卜３号、１３ — １８号风机共９台。电缆总长度约为１０．６ｋｍ。２号集电线路：４ — １２号风机共９台。电缆总长度约为１０．７ｋｍ。３号集电线路：１９ — ２３号、２５－２７号风机共８台。电缆总长度约为７．４ｋｍ。
式（３）来计算。
第１组第２组第３组第４组第５组
图ｌ风电场电器主接线示意

风电场不同无功补偿方法运行特点及优化措施研究

风电场不同无功补偿方法运行特点及优化措施研究随着我国清洁能源的不断发展，风电场在取代传统火力发电厂的同时也面临着众多的挑战。

其中一个重要挑战就是无功补偿问题。

由于由于风电场不同无功补偿方法所带来的运行特点和效果差异很大，因此需要进行深入的研究，以优化风电场的无功补偿方案，提高其发电效率。

一、引言无功补偿是指在电力系统中，通过无功补偿电容器或电抗器的使用，实现电网中电压的提高或减少，在保证电力质量的同时有效地改善电力系统的无功功率因数。

而无功功率因数是评价电力系统稳定性和无功流参考依据的重要参数，尤其对于风电场来说，无功补偿更是一个至关重要的问题。

本文将从风电场无功补偿问题的背景、不同无功补偿方法的特点、运行效果为出发点，分析不同无功补偿方法的优劣，并提出优化措施，为风电场无功补偿提供参考意见。

二、风电场无功补偿问题的背景由于风能发电与传统火力发电不同，其能量来源不稳定，风速和风向的变化导致机组输出功率的波动，并导致风电系统中的无功力量的变化。

而传统火力发电机组和水力发电机组具有较强的无功调节能力，可以通过调节励磁电流和水轮机的引导叶片来实现电网的无功补偿，在保证电力质量的同时保持电网的稳定。

但是，对于风电场来说，由于其并网能力受限，风电组对电网的无功调节能力较弱，很难实现电网的稳定性。

因此，风电场需要通过无功补偿装置来提高电网的稳定性和控制无功功率因数。

同时，由于风电场通常分布广泛、占地面积较大，因此无功补偿的方式和方案也需要考虑适应性和可实施性。

三、风电场无功补偿的常用方法1、静态无功补偿器（SVC）静态无功补偿器（SVC）是一种无功补偿设备，可以通过调节电容和电感器的参数，控制风电场的无功补偿。

SVC能够快速响应电网的无功变化，从而实现电网中的无功补偿。

SVC 无功补偿器具有响应速度快、调节能力强等优点，然而其缺点是造价较高、依赖电网结构、受电网络环境影响较大、容易受到谐波干扰等。

2、静态同步补偿器（STATCOM）静态同步补偿器（STATCOM）是一种直流电源装置，可以通过调节电子转换器中的电子器件，实现对电网的无功补偿。

风电场无功补偿计算的相关研究

风电场无功补偿计算的相关研究摘要：通过箱变、集电线路、升压变压器和风电场送出线路等的无功计算,初步推算风电场的无功补偿需求，辅以实例计算验证，以指导风电场初步设计及接入系统工作涉及的升压站无功配置。

关键词：风电；功补偿；初步测算；容性无功；感性无功0、引言电力系统运行电压水平取决于无功功率的平衡。

系统中各种无功电源的无功功率输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则电压就会偏离额定值。

随着国内风电场建设的快速推进，部分地区的风电场装机容量甚至超过其他地方电源装机，合理配置风电场无功补偿,对稳定系统电压有重要作用。

风力资源分布有明显的地域性、季节性、时间性,风电场外送电力随地域、季节、时间可能出现较大的波动。

另外,风电场逐期投产,也导致共用送出线路上无功损耗的大幅增加。

因此，为稳定系统电压,减少电网因输送无功引起有功损失，应对风电场进行无功就地平衡。

根据《风电场接入电力系统技术规定》(GB/T19963-2011)规定:1)对于直接接入公共电网的风电场,其配置的容性无功容量能够补偿风电场满发时汇集线路、主变压器的感性无功功率及风电场送出线路的一半感性无功功率之和，其配置的感性无功容量能够补偿风电场自身的容性充电功率及风电场送出线路的一半充电无功功率。

2)对于通过220kV(或330kV)风电汇集系统升压至500kV(或750kV)电压等级接入公用电网的风电场群中的风电场，其配置的容性无功容量能够补偿风电场满发时场内汇集线路、主变压器的感性无功及风电场送出线路的全部感性无功之和，其配置的感性无功容量能够补偿风电场自身的容性充电功率及风电场送出线路的全部充电功率。

风电场无功补偿容量不足，会从电网吸收无功功率，造成电压降低;风电场无功补偿容量过大，会使降低设备有效利用率，造成资产浪费。

此外，电网对风电场并网点也有功率因数考核要求。

本文将针对风电场无功负荷和无功电源展开分析,并进行实例计算验证，初步理清风电场无功补偿计算的思路和方法，以达到风电场无功容量合理配置的目的。

风电场无功补偿方式比较论文

风电场无功补偿方式的比较【摘要】通过占地面积、响应速度、损耗等性能指标来论述tcr 型、mcr型和svg型这三种动态无功补偿方式的特点。

【关键词】风电场;无功补偿1.风力发电发展现状当前，我国的能源结构以常规能源（煤、石油和天然气）为主，由于常规能源的不可再生性，使得能源的供需矛盾日益突出。

作为可再生能源的风能，“取之不尽、用之不竭”。

发展风力发电，改善传统的能源结构，实现能源多元化，缓解对有限矿物能源的依赖与约束，是我国能源发展战略和调整电力结构的重要措施之一。

根据《风电场接入电网技术规定》，应在风电场加装适当容量的无功补偿装置，无功补偿装置应具有自动电压调节能力。

风电场配置的容性无功补偿容量除能够补偿并网点以下风电场汇集系统及主变压器的感性无功损耗外，还要能够补偿风电场满发时送出线路的全部感性无功损耗；配置的感性无功补偿容量能够补偿风电场送出线路的全部充电无功功率。

2.无功补偿方式动态无功补偿方式有tcr型、mcr型和svg型三种。

2.1 mcr型动态无功补偿装置2.1.1原理三相饱和电抗器的工作绕组并联在电网上，通过改变饱和电抗器的直流控制绕组的励磁电流，借以改变铁心的饱和特性，从而改变工作绕组的感抗，达到改变其所吸收的无功功率的目的。

2.1.2占地面积由于mcr没有像tcr一样采用晶闸管阀组以及空心相控电抗器，而是采用晶闸管控制部分饱和式电抗器，因此，比tcr面积要小。

2.1.3响应速度mcr型svc的响应速度一般在100～300ms之内。

2.1.4损耗可控电抗器在额定负载时，铁芯工作在磁饱和区域，在这种结构下，磁饱和时的边缘效应显著，由于磁阀交替饱和，在磁阀附近铁芯区域存在较大的横向磁场分量，因此增了电抗器铁芯和绕组的附加损耗，通常约为2%～4%。

目前，mcr经过不断的技术革新，损耗也有所下降，但是始终不会低于铁芯式电抗器的额定损耗。

铁心式电抗器的国家标准，按照其容量不同，额定损耗一般为1.2～2%之间。

风电场无功补偿分析研究

图１电网结构简图
容量的百分数）化情况有１０、０、０、变０％８％５％
２０％；
本文将接人变电站１的某一风电场内部作为研究对象，体计算分析风机不同有功功率和具
无功功率以及不同馈线长度下，电场内稳态运风行特性。风场内部结构如图２所示。其中，电场所有风机均为双馈式风电机风组，台风机额定容量为１５ＭＷ，每．额定电压０６．９ｋ经变比为０６Ｖ３Ｖ的箱式变压器升至Ｖ，．９ｋ／５ｋ３Ｖ。３Ｖ母线共有６回馈线，回馈线接有５ｋ５ｋ每１１台风机，台风机馈线间隔相等，图２中节每如点４５之间的距离。３Ｖ母线经变比３Ｖ、５ｋ５ｋ／
ＬｕＬｕ — ｉＢｏｚｕｉｅ，ｉｎｊ，Ｌｕａ — ＹＱｕｈ
（．ｏｈＣｉａＥｅｔｃＰｗｅｎｖｒｉ，ｅｉｇ１２０Ｃｉａ１ＮａｈｎｌｃｒｏｒＵｉｅｓｙＢｉｎ２６，ｈｎ；ｉｔｊ０２ＮｏｈＣｉａＥｅｔｃＰｗｒＲｅｅｒｈＩｓｔｔｏＬｄ，ｅｊｇ１０４，ｈｎ）．ａｈｎｌｃｒｏｅｓａｃｎｔｕｅＣ．ｔ．Ｂｉｎ００５Ｃｉａｉｉｉ
１６
华北电力技术
ＮＯＲＴＨＩＡＥＬＴＣＰＷＥＲＨＣＮＥＣＲＩＯ
Ｎ．２１ｏ８０２

《风电场课件》风电场无功补偿

案例二
风电场无功补偿的案例分析
风电场无功补偿的效果评估
效果一
提高电网稳定性。无功补偿装置能够实时补偿风电场产生的无功功率，减少电压波动，提高电网的稳定性。
效果二
降低线路损耗。通过合理配置无功补偿装置，能够减少输电线路中的无功电流，从而降低线路损耗，提高输电效率。
效果三
提升风电场发电量。无功补偿装置能够改善风力发电机组的功率因数，提高风能利用率，进而提升风电场的发电量。
《风电场课件》风电场无功补偿
CATALOGUE
目录
风电场无功补偿概述风电场无功补偿的设备风电场无功补偿的应用风电场无功补偿的优化策略风电场无功补偿的问题与解决方案
01
风电场无功补偿概述
风电场无功补偿是指在风电场中通过配置无功补偿装置，对风电场的无功功率进行补偿，以提高风电场的功率因数和稳定性。
无功补偿装置的安装
03
风电场无功补偿的应用
某大型风电场在并网运行过程中，由于风力发电机组产生的无功功率波动，导致电网电压波动较大。通过安装无功补偿装置，有效平抑了电压波动，提高了电网稳定性。
案例一
某海上风电场在建设过程中，由于地理位置特殊，输电线路较长，导致电能损耗较大。通过采用无功补偿技术，减少了线路损耗，提高了输电效率。
根据风电场的规模和特性选择合适的无功补偿装置，对于大型风电场，建议选择动态无功补偿装置，以保证电网的稳定运行。
确定无功补偿装置的安装位置
应在靠近无功缺额最大的地方安装补偿装置，以最大限度地减少线路的无功传输。
安装过程中的注意事项
应确保安装过程符合相关标准和规范，同时要考虑到设备的散热、防震、防尘等因素。
集中补偿
在风电机组中配置无功补偿装置，如APF或SVG，对单台风电机组进行无功补偿，提高机组的功率因数和稳定性。

风电场无功补偿方案设计

风电场无功补偿方案设计一、无功补偿方式的选择（一）配电网的无功补偿方式一般来讲，配电网中常用的无功补偿方式为：在系统的部分变电站、配电所中，在各个用户中安装无功补偿装置；在高低压配电线路中分散安装并联电容器组；在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器，进行集中或分散的就地补偿。

1.分散、就地补偿当各用户终端距主变压器较远时，宜在供电末端装设分散补偿装置，结合用户端的低压补偿，可以使线损大大降低，同时可以兼顾提升末端电压的作用。

对于大型电机或者大功率用电设备，宜装设就地补偿装置。

就地补偿是最经济、最简单以及最见效的补偿方式。

在就地补偿方式中，把电容器直接接在用电设备上，中间只加串熔断器保护，用电设备投入时电容器同时投入，切除时同时切除，实现了最方便的无功自动补偿，切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。

2.集中补偿变电站内的无功补偿主要是补偿主变压器对无功容量的需求，结合考虑供电区内的无功潮流及配电线路和用户的无功补偿水平来确定无功补偿容量。

35kV 变电站一般按主变压器容量的10%～15%来确定；110kV变电站可按15%～20%来确定。

（二）风电场的无功补偿方式风电场的无功补偿方式与一般配电网的无功补偿方式类似：集中补偿是在风电场出口变电站集中装设无功补偿器进行补偿，主要目的是改善整个风电场的功率因数，提高风电场出口变电站的电压和补偿无功损耗；风电场无功分散、就地补偿是采用数学或者智能算法在合理的投资范围内选择补偿效果达到最优的若干个无功补偿点，进行就地补偿，从而降低风电场内部网损，改善电压质量。

通常，风电场的分散、就地补偿是在风力异步发电机机端并联电容来提高风电出口的功率因数，这样可以使接入点和风电场（高、低压侧的）电压处于合理的工作范围；否则由于风电场大量吸收无功功率，造成变压器上的电压损失过大，机端电压明显下降，严重影响发电机的正常运行，进而影响风电场电压的稳定性。

风电场集电系统及无功补偿设计方法优化的思考

风电场集电系统及无功补偿设计方法优化的思考结合风电场的运行问题，本文对风电场集电系统及无功补偿设计情况展开了分析，并结合实际提出了风电场集电系统和无功补偿设计方法的优化思路，从而为关注这一话题的人们提供参考。

标签：风电场；集电系统；无功补偿0 引言在风电场中，需要利用集电系统实现风电收集，同时需要通过无功补偿确保风电场稳定运行。

但就目前来看，在风电场集电系统及无功补偿设计方面，仍然存在忽略系统运行成本和无功成本等问题，因此还应通过优化原本的设计方法推动风电场的建设与发展。

1 风电场集电系统及无功补偿设计1.1 集电系统设计风电场的集电系统用于将风电机组输出的电能按组收集，然后将电能统一送至升压变电站。

在设计时，需要对箱式变压器高压侧到升压变压器低压侧的各种因素进行考量，如系统电压等级、机组连接方式、集电线路类型等。

其中，线路电压等级将对一次设备费用和有功损耗带来影响，可以采用10kV或35kV电压，通常采用10kV以降低线路损耗和投资成本。

机组分组遵循平均分配原则，连接机组最大输出容量需小于单回路输送容量限制[1]。

线路类型包含架空线和电缆两类，线路由多台机组串接而成，输出容量为机组容量和。

1.2 无功补偿设计风电场具有高集中、大规模的特点，资源分布不均衡，出力不稳定，容易给电网运行带来影响。

由于需要实现风电远距离传输和大规模接入，所以通常会给无功平衡、电压稳定带来影响。

风电场无功损耗主要来自变压器和集电系统，机组本身具有无功调节能力。

在风电场内，集电线路将消耗总容量3%-6%的无功功率，变压器则为10%-15%。

各机组无功补偿能力不同，需要结合实际需求进行无功补偿容量补偿。

现阶段，风电场采用的是动态无功补偿装置SVC和SVG，在电网发生电压稳定问题时可以快速响应，通过调压维持电网穩定运行。

2 风电场集电系统及无功补偿设计方法的优化2.1 集电系统优化从风电场集电系统设计上来看，现阶段风电场常因设备故障出现发电中断问题，以至于售电收入较低，系统可靠性较低。

风电场无功补偿及其控制策略研究综述

风电场无功补偿及其控制策略研究综述随着风能发电规模的不断扩大，风电场的无功补偿技术已经成为可再生能源的关键技术之一。

无功补偿技术的应用，不仅能够提高发电水平，促进可再生能源的发展，而且能够有效改善电网的负荷特性，提高电网的运行稳定性，改善电网的可靠性。

因此，研究风电场无功补偿技术并设计控制策略，已经成为现今学术界和工业界关注的热点。

无功补偿可以分为以发电机为基准的“负无功补偿”和以配电网为基准的“正无功补偿”。

无功补偿技术的实现，关键是选择和实现合理的补偿模式。

目前，负无功补偿技术的研究集中在双三极可控硅技术、混合励磁技术、电容补偿技术以及变频容补偿技术等方面。

而正无功补偿技术的研究主要集中在电抗器技术和永磁无功补偿器技术上。

无功补偿技术的应用，必须要考虑补偿模式，以及如何实现精确的控制策略。

因此，研究如何设计风电场无功补偿控制策略，也成为当前学术界及工业界关注的热点。

在风电场无功补偿控制策略的研究中，研究者们对无功补偿器的控制策略有一系列的改进，包括引入新的优化算法、利用数据驱动的控制策略、优化计算机运算量等。

同时，研究者们还对风电场无功补偿策略引入新技术，如分布式控制，随机模糊控制以及非线性控制等技术，以更好地改善风电场的发电性能和电网可靠性。

本文综述了近年来风电场无功补偿及其控制策略研究的研究热点，并从负无功和正无功补偿技术，以及风电场控制策略的优化算法，分布式控制，随机模糊控制，非线性控制等角度，介绍了风电场无功补偿技术及其在可再生能源发电中的重要作用。

研究还表明，合理的风电场无功补偿控制策略对于提高风电场发电水平，改善电网负荷特性，提高电网可靠性有重要作用，因此，将继续成为学术界及工业界关注的热点，也将推动可再生能源的发展。

综上所述，可以看出，无功补偿技术的发展与应用，已经成为可再生能源发电领域的核心技术之一，对于提升可再生能源的发电水平、改善电网的运行可靠性具有重要作用。

未来，将在无功补偿技术的研究及控制策略的优化方面继续深入研究，以促进可再生能源发电的实现。

无功补偿在风电场中的应用与优化策略

无功补偿在风电场中的应用与优化策略无功补偿是电力系统中的一个重要技术，用于解决无功功率的产生和消耗之间的不平衡问题。

尤其在风电场这种具有高变化性负载特点的场合，无功补偿的应用显得尤为重要。

本文将探讨无功补偿在风电场中的应用及相应的优化策略，希望提供有效的解决方案。

一、无功补偿在风电场中的作用风电场作为一种新兴的清洁能源发电方式，其特点是功率输出的波动性较大。

由于风力发电机与电网之间长距离输电，容易产生无功功率的不平衡。

无功功率的存在会导致电网电压不稳定、齐波性差以及潜在的电流谐波扩散等问题。

因此，在风电场中引入无功补偿技术，能够提高电网的稳定性和可靠性。

无功补偿的主要作用包括三个方面：稳定电压、改善功率因数和减小无功损耗。

首先，无功补偿装置能够通过动态调节无功功率的产生和吸收，使电网电压保持在合理范围内，从而稳定电力系统的运行。

其次，无功补偿技术能够改善风电场的功率因数，减少无功电流的流入，提高电力质量。

最后，无功补偿还可以降低系统电压损耗，减少无用功率的损耗。

二、无功补偿的应用技术在风电场中，无功补偿主要通过静态无功发生器(SVG)和STATCOM技术来实现。

SVG是一种能够根据系统负载需求自动调节无功功率的设备。

它通过改变电容和电感的容值，来调整电路的无功功率，从而实现无功补偿的目的。

SVG具有响应快、无功补偿精度高等优点，广泛应用于风电场中。

另一种常见的无功补偿技术是STATCOM。

STATCOM是一种基于电力电子技术的无功补偿设备，能够通过控制电压的相位和振幅来实现无功功率的调节。

STATCOM具有调节范围广、响应速度快、稳定性好等优点，被广泛应用于风电场的无功补偿中。

三、无功补偿的优化策略为了更好地应用无功补偿技术并提高其效果，以下是几种常用的优化策略。

1. 智能控制策略：机器学习和人工智能等智能控制技术的引入，能够根据系统的实时需求，动态调整无功补偿设备的参数，以实现最佳的无功补偿效果。

风电厂三种无功补偿策略比较

风电厂三种无功补偿策略比较1.引言在风电场中，鼠笼式感应电机有许多非常吸引人的特性：健壮、可靠、价格便宜、维护成本低、功耗小。

为了控制风场电网的母线电压最大并且功率损失最小，风场电网的所有者并不愿意修改当地的无功补偿系统，他们通常会在两种不同的方法选择其一作为无功补偿系统：第一种方法只有一个补偿中心（集中式补偿），第二种方法是在每条母线上装设一套补偿装置（分布式补偿）。

本文展示了风场网络中三种无功补偿方法的对比：前面提到的两种方法在文献中已有叙述，本文新的方法，即个性化最佳的电容器组安装中心，给出了根据电厂特点的解决方案。

为了避免过电压，需要控制补偿的级别。

补偿中心的位置及容量的优化通过Genetic 算法解决。

2.潮流分析中的设备模型为了确保仿真结果的精确性及更短的计算时间，需要精细的网络设备模型及效率高的潮流算法。

为了达到这个目的，本节中用到了电容器组、风力涡轮发电机、电力变压器的模型，同时也简要介绍了辐射式分布网络的快速潮流算法。

A电容器组由可以得到电容器组的模型，如，因此无功可以表示成，B风力涡轮机在过去的二十年中，风力涡轮发电机的发展十分迅速。

虽然提出了很多种技术，但是应用最广泛的是异步电机。

具有代表性的模型是没有磁饱和的稳态模型。

在文献中，许多感应电机的模型都是可用的，一些是基于PQ分解法的，有功和无功都是常量。

其他的是基于RX模型。

本文提出了P-RX混合模型：有功电能是风速作用的结果，吸收的无功是通过RX模型计算得到的。

电阻R和电感X 是由风场电网的参数得到的。

有功电能是根据风场电网经济电力曲线计算得到的，为了评估风场电网吸收的无功量，需要考虑风速及生成的有功量。

C电力变压器连接风场电网的电力变压器的等效电路如图5所示。

是励磁电路的电阻和电抗。

是归算到一次侧的电阻电抗及电压。

图5电力变压器等效电路D潮流模型风场电网的潮流模型基于经典的迭代法。

主要步骤如下：第一步：将所有节点的电压设定为额定值；第二步：计算风场电网和电容器注入到网络中的电流；第三步：计算分支电流；第四步：从根节点开始计算电压；第五步：比较之前计算的电压值与当前计算的电压值。

风电场无功补偿研究

风电场无功补偿研究概述前言近年来，随着能源危机的日益加剧以及人类环保意识的逐渐增强，新能源的开发利用势在必行，作为可再生的绿色能源，风力发电逐渐显示出光明的应用前景，在电力系统中发挥着越来越重要的作用。

风力发电具有环境友好、可靠性高、成本低的特点，是目前世界上可再生能源开发利用中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电方式之一。

近年来，我国风力发电也得到了很大发展，政府对风力发电日益重视，风力发电场装机容量不断增加。

据初步分析，我国约有20%左右的国土面积具有比较丰富的风能资源，陆地可开发风电装机容量约2.5亿kW，而海上风电的可开发装机容量在7.5亿kW左右，总共可开发装机容量约10亿kW。

国家发展和改革委员会初步规划，到2020年力争使风电装机容量达到30GW，同时使中国的风电设计、制造和管理技术达到国际先进水平。

但是风能是一种间歇性的能源，受环境影响较大，不能提供持续可靠的电能，而且我国适合开发风电的地区一般都处于电网末端，电网架构比较薄弱，风电的并入会对电网产生重要影响，其中最突出的问题就是风电场的并网引起系统无功的变化，进而影响系统电压，甚至可能导致电压崩溃[1]。

因此有必要研究风力发电场接入电网后对电网电压的影响，并给出合理的无功优化补偿方案，保证电压稳定、改善电能质量，提高电网对风电的吸纳能力。

1 风电场的无功损耗来源及特点风电机组主要有固定转速和变速两种形式。

固定转速风电机组一般采用异步发电机，发出有功功率的同时吸收无功功率。

变速风电机组多为双馈式风机，本身有一定的无功调节能力，但当风电场出力较大时，线路上也消耗一定数量的无功功率，仍需要从电网吸收无功。

此外风电场的变压器和集电线路上的无功损耗和接入电网时输电线路上的充电功率也需要考虑。

特点：随机性强、变化频率高、波动范围大、变化速度快是风电场无功波动的特点。

2 常用无功补偿方法及原理风电场常用无功补偿方式有：1、电容器等容分组自动补偿工作原理：和感负荷并联在同一电容器上，能量在两种负荷间相互转换从而达到补偿效果。

风电场无功补偿方法研究

风电场无功补偿方法研究摘要：随着风电技术的日益成熟，风力发电凭借其独有的优势，成为非化石燃料发电的重要来源。

目前在风电接入电力系统方面，国内外学者进行了大量的探索和研究，并取得了诸多研究成果，但仍然存在着一些问题，如随着风电场规模的逐步扩大和风电容量在电网中的比例的逐渐增加，风电并网运行给区域电网所带来的影响逐渐暴露出来。

作为新能源的重要组成部分，风能是一种可再生且无污染的能源，对风能的开发和利用得到了世界各国越来越多的关注和重视，与风电相关的技术和产业正在迅猛发展。

文章分析了风电场中的无功补偿技术，总结了风电场无功补偿的特点，对无功补偿的方式进行了比较，提出了风电场中无功补偿的要点。

关键词：风电场，无功补偿，补偿要点一．国内风力发电发展概况我国是一个人口众多，资源相对不足的国家，能源利用方面结构又极不合理。

有数据显示，截止到2008 年，尽管我国发电总装机容量达到7．92 亿千瓦，位居世界第二。

但其中以煤为主的火电机组占比高达80％，电源结构不合理[8]。

同时，由于我国正处在工业化和城镇化加快发展的阶段，能源消耗较高，消费规模不断扩大，特别是目前我们的经济增长方式还是高投入、高消耗、高污染的粗放型，这就加剧了能源的供求矛盾和对环境的污染。

如 2008 年我国的石油对外依存度已达49．8％，我国二氧化硫排放量已居世界第一，二氧化碳排放量为世界第二，能源安全和环境问题正成为制约经济和社会发展的重要瓶颈。

有关专家也已指出，随着我国工业化进程的继续深入，经济发展面临的能源、环境压力将会更大，加快发展替代能源已成为当务之急。

由此可见，能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素，要解决我国的能源问题，一个最好的出路就是发展新的清洁的可再生能源，其中合理的开发和利用风能成为解决问题的一种最有效的方法。

国家发改委能源研究所原所长周风起认为：“风电是目前最具有竞争力、最可能实现商业化的可再生能源品种。

太阳能目前还太贵，生物质能的产业化还很落后。

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。

浅析风电场无功补偿设备经济运行方法

浅析风电场无功补偿设备经济运行方法摘要：风力发电厂无功补偿技术可以更好地保障风力发电的稳定性，将自然界内的风力资源得到充分的利用。

因此，本篇文章深入的研究风电场无功补偿设备经济运行方法，希望大家能够了解风电场无功补偿的特点，无功补偿配合方法以及运行效果。

关键词：风电场；无功补偿设备；运行；方法风力发电是目前为止较为成熟的发电技术，它可以将自然界存在的风转换成为电能。

通过风力发电，可以将自然界之中的风充分的利用起来，节省大量的资金。

风力发电是一种清洁的发电方式，能够在提高居民用电幸福程度的同时尽可能的节省自然资源，最大程度上减少设备运行对周围环境的污染。

为社会节省大量的资源，能够帮助社会提高经济收益。

但是风能发电也会出现一定的不足，比如说风能存在随机性，它来自于大自然，不受到人为意愿的控制。

风力过小或者是没有风的情况下，就无法达到运用风能而发电的目的。

有些时候风力过大也会影响到整个发电系统电网运行的安全性。

这个时候就需要我们加强对电压的观察，保障电压的稳定，减少风力发电厂造成的经济损失。

1、风电场无功补偿特点针对风力发电厂的日常运行状况进行深入的研究分析，得到的数据经过研究讨论，发现无功补偿设备的作用体现在以下三个方面。

1.1电力企业补偿感性的无功功率，企业应当加强对风力发电厂安全性的建设，保障应用设备能够合理地发挥作用，使得有功以及无功之间的比例处于科学的状态。

1.2风机具有很强的不可控性，他受到了风力大小的影响，假如风力改变，就会影响到风机的输出功率。

想要保障风力发电设备发电的稳定性，就需要运用无功补偿设备，这样能够调节整个系统的电压，保障电压供给的稳定性。

保障使用人员以及工作人员的生命安全，减少风力发电厂的经济支出。

1.3应用无功补偿设备，可以提高能源的利用率，减少变压器以及线路损失的能量数值。

通过对无功补偿措施的科学使用，可以减少变压器产生的能量损失，最大程度上利用能源，节省我国的资源。

通过无功补偿设备的运用可以控制损耗，将损耗减少到3.5%~6.5%。

风电场无功补偿及其控制策略研究综述

风电场无功补偿及其控制策略研究综述摘要：风力发电产业因其具有绿色、清洁、可再生等特点，已经引起世界各国的广泛关注。

全世界范围内风能资源蕴藏量巨大，我国的风力发电机装机容量每年以40%左右的速度增长，自2014年来，我国风电装机容量稳居世界首位，目前风电装机已经达到1.54亿千瓦。

然而由于风力发电在实际运行的过程中存在着随机性、间歇性和不可控性，大规模风电集中并网，将给电网的安全稳定运行与控制带来不利影响。

尤其是在大规模风机故障脱网时，对电网的安全稳定运行受到巨大的冲击。

本文主要就风力发电中无功补偿及其控制进行了研究与综述，以期对风电场的稳定运行提供参考。

关键词：风电场；无功补偿；控制前言：众所周知，风力发电由于动力源———风的不确定性、不稳定性，使得风力发电机的输出功率具有波动性，在风电机组的频繁启停、切换中，机组中易产生电压的波动和闪变。

同时，风电场设备中的电子器件也易发生谐振现象，影响局部电网的电能质量，甚至发生风电的运行事故。

以上原因的存在，使得我国风力机组发展经历了多次风电场低压侧的大面积风机跳闸事故，造成了巨大经济损失的同时，也为我国风电机组的科学发展敲响了警钟，我们必须正视风电并网对电网稳定性影响的问题。

风电系统通常连接到电网的末端，将改变配电网的潮流，使流量方向和分布变化，可能造成局部电网的电压波动、闪变和谐波污染问题。

随着越来越多的风电机组并网运行，电网对于电能质量的要求也日趋严格，风电电压稳定性控制———无功功率控制优化开始成为电网公司及发电集团关注的焦点。

无功功率的控制优化是在满足电压有效而稳定性的前提下，使系统的某个或多个指标达到最优化的运行方式，是关系到确保电网安全、可靠运行、满足供电质量，减少线损、提高电网运行经济性的有效措施和必要手段。

1风电无功补偿的概述1.1风电无功补偿的作用目前风电系统中的无功补偿设备主要能够起到三个方面的作用：（1）改善功率因数。

风力发电的系统要防止向远方负载输送无功引起电压和功率损耗，应在电能传输中实行低功率因数限制，即采取就地无功补偿措施，正常运行需要通过电容式的无功元件来补偿功率因数。