风电场SVG无功补偿设备及其在风电场中的应用

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SVG无功补偿系统在风电场的应用

SVG无功补偿系统在风电场的应用

SVG无功补偿系统在风电场的应用【摘要】风能是一种清洁能源,但电能质量及安全稳定性不是很理想。

为解决风电场并网运行存在的电压稳定问题,各个风电场都采取了各种方式来提高风电场并网运行稳定性,SVG是目前最先进的无功补偿技术,它在风电场的应用,极大地提高了风电场的运行稳定性【关键词】风力发电SVG无功补偿一、风电场运行中存在的风险风资源的不确定性和风力发电机本身的运行特性,使风力发电机组的输出功率是波动的,导致并网功率因数不合格,电压偏差,电压波动和闪变等问题。

对于大容量风电场接入系统还存在稳定性问题,都需要无功补偿系统。

另一方面,系统电压的波动也会对风机的正常运行造成影响,这就要求无功补偿装置必须使风电场接入系统的功率因数合格,并能仰止电压波动,闪变,以及相电压不平衡,等要求。

还要求降低系统扰动对风机的影响,加强系统电压的稳定性。

二、风力发电场无功消耗分析风力发电场无功消耗主要有以下几个方面:1.风力发电机组的无功消耗,不同机型,不同的机组内无功配置,无功消耗也不同。

2.与风力发电机配套的箱式变压器的无功消耗,一般消耗无功的比例为箱变容量2%-4%体与箱变的短路阻抗有关。

3.风力发电机组配电线路的无功消耗,电缆线路还是架空线路也不同,一般而言:电缆产生无功,架空线路消耗无功。

4.风力发电场升压主变的无功消耗。

一般消耗无功比例为变压器容量的3%左右。

变压器的无功消耗和有功损耗一样,也由铁损和铜损组成。

变压器的无功消耗可由下式求得:三、SVG的工作原理SVG(Static Var Generator),即高压静止无功发生器,又称作高级静止无功补偿器ASVC(Advanced Static Var Compensator)或静止补偿器STATCOM (Static Compensator),就是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。

SVG 是迄今为止性能最优越的静止无功补偿设备。

SVG 高压静止无功发生器工作时通过电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成与交流侧电网同频率的输出电压,类似一个电压型逆变器,只不过其交流侧输出接的不是无源负载,而是电网。

浅谈动态无功补偿装置(SVG)在风电场的应用

浅谈动态无功补偿装置(SVG)在风电场的应用

浅谈动态无功补偿装置(SVG)在风电场的应用摘要:随着风电场建设规模的增大,装机容量的大幅上升,其接入系统后对电网的影响也日益严重,而SVG动态无功补偿装置在满足无功功率、谐波治理,提高功率因数及电能质量,降低损耗,调整电压等方面起着重要作用。

关键词:风电场SVG;动态无功补偿装置风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,导致并网功率因数不合格、电压波动和闪变等问题,对于大容量风电场接入系统时还存在稳定性问题,都需要动态无功补偿系统。

另一方面,系统电压的波动也会对风机的正常运行造成影响。

而且随着技术的发展和完善,SVG的优势越来越明显,在风电场的设计中,无功补偿装置也越来越多的采用了SVG技术。

一、风电场无功消耗分析风电场无功消耗主要有以下几个方面:1.风力发电机组的无功消耗,不同机型,不同的机组内无功配置,无功消耗也不同。

2.与风力发电机配套的箱式变压器的无功消耗,一般消耗无功的比例为箱变容量2%-4%,与箱变的短路阻抗有关。

3.风力发电机组配电线路的无功消耗,电缆线路还是架空线路也不同,-般而言:电缆产生无功,架空线路消耗无功。

4.风力发电场升压主变的无功消耗。

一般消耗无功比例为变压器容量的3%左右。

二、风电场对无功补偿的要求当前风电场成熟的设计运行模式是相对较小容量的单台风机由1台箱式变压器升压接至集电线路,多台并联连接后接至统一的35 kV母线上,一个中等规模的风电场需要数十台箱式变压器。

依据风能特性,风电场的有功是随机、动态变化的,因此风电场的无功需求也是随机、动态变化的。

风电场变化的无功将会将会给数量众多的风力发电机组、箱式变压器以及主变压器和长距离的输电线路等带来无功损耗。

为解诀并网风电带来的电压及谐波问题,就需要风电场有动态、宽幅可调的无功容量及消谐能力,以减少风力发电功率波动对电网电压的影响,提高系统的稳定性。

风电场的无功电源包括风力发电机组和风电场的无功补偿装置。

无功补偿技术在风力发电系统中的应用

无功补偿技术在风力发电系统中的应用

无功补偿技术在风力发电系统中的应用随着可再生能源的快速发展,风力发电系统也越来越受到重视。

然而,在风力发电系统中,无功功率的产生给电力系统带来了一系列的问题,如电压波动、功率因数低等。

为解决这些问题,无功补偿技术被广泛应用于风力发电系统中。

一、无功补偿技术的基本原理及作用无功补偿技术是通过连接静态无功补偿装置,将无功功率进行补偿,从而改善电网的功率因数和电压质量。

在风力发电系统中,无功补偿技术的应用能够实现以下几个方面的作用:1. 提高电网的电压稳定性:风力发电系统中,由于天气和负荷的变化,风力发电机组可能会引起电网电压的波动。

通过无功补偿技术,可以调节系统的无功功率,稳定电网的电压,保证电网的正常运行。

2. 改善电网的功率因数:风力发电系统中,由于发电设备的电感性质,会产生无功功率。

使用无功补偿技术可以将这部分无功功率进行补偿,提高系统的功率因数,减少无功功率在输电过程中的损耗。

3. 降低电网的运行成本:风力发电系统中,无功补偿技术可以减少电网的传输损耗,提高电能的利用率,降低电网的运行成本。

二、无功补偿技术在风力发电系统中的具体应用1. 静态无功补偿装置(SVC):静态无功补偿装置是一种常用的无功补偿技术,通过快速调整电容器的容量,能够实时补偿发电系统中的无功功率,提高电网的功率因数和电压稳定性。

2. 静态同步补偿装置(STATCOM):静态同步补偿装置通过电子晶体管控制电路实现无功功率的补偿。

与传统的静态无功补偿装置相比,STATCOM的响应速度更快,能够更精确地控制无功功率的补偿。

在风力发电系统中,STATCOM的应用可以更好地适应风力发电机组功率的波动。

3. 无功发生器:无功发生器是一种能够实时产生或吸收无功功率的设备。

在风力发电系统中,无功发生器可以根据电网的需求,主动地提供或吸收无功功率,实现电网功率因数的调整。

三、无功补偿技术在风力发电系统中的效果评估无功补偿技术的应用是否有效,需要进行效果评估。

浅谈无功补偿装置在风电场中的应用

浅谈无功补偿装置在风电场中的应用

浅谈无功补偿装置在风电场中的应用摘要:风力发电作为当今人们普遍使用的新能源发电方式,对人们的生产生活有着重要的意义。

这种补偿系统可以在电网正常时,通过协调电容组与静止无功补偿器,对并网电压实现连续控制,稳定有效提高并网电压的质量。

同时在线路或变压器故障及故障恢复时,协助网点提高电压的支撑能力,减少电压的恢复时间,并协助风电场实现低电压穿越。

因此,在风电场的无功电压调节问题也引起了人们足够的重视。

关键词:动态;无功补偿装置;风电场;应用风电场集中无功补偿装置是设置在风电场升压变电站主变低压母线上的,其主要作用就是保证风力发电厂变电出口侧功率的稳定性,进而保障发电系统的稳定运行。

风电场发电机组的运转情况会受到风力大小的影响,为了保证风电场发电机组的稳定运行,应安装无功补偿装置。

1SVG的基本原理静止无功发生器是普遍使用的静止无功补偿装置,其主要是通过全控电力电子器件来完成变流。

其电路的类型有2种,一是电压型桥式;二是电流型桥式。

从实际应用的情况来看,因为受到运行效率的影响,当前的SVG中大部分使用的是电压型,其结构是十分简单的,消耗的能源也较少,价格具有一定优势,而且控制非常简便。

2风电场动态无功补偿装置的选择2.1机械性静态无功补偿装置在当前,机械性SVG无功发电补偿装置在冶金、矿山以及铁路等行业中得到了普遍应用,此种装置主要是利用接触器间的开关进行投切。

由于投切的过程中,电弧作用会产生一定程度的影响,导致开关的触头发生损坏,因此投切不可过于频繁。

另外,此种装置的响应不够及时,这就使风电无功负荷频繁变化难以达成,所以说,此种装置对于风电场并不是适宜的。

举例来说,在某个风电场中,四期的034电容器组选用的就是自动调压无功补偿装置,然而,此种装置的档位多达九档,而且档位的连续性并不是很理想,无法在第一时间响应,这就导致无功补偿的要求难以实现,最终还是被更换掉。

2.2SVC无功发电器的补偿装置对SVG无功发电器进行分析可知,其固态开关选用的是晶闸管,通过对晶闸管导入的实际角度予以控制,就可对电抗器、电容器的具体容量进行管控,如此一来,晶闸管就成为了投切开关,频繁投切的目的也就能够真正达成。

SVG在风力发电系统中的应用策略

SVG在风力发电系统中的应用策略

SVG在风力发电系统中的应用策略摘要:随着我国风电工程技术的巨大发展和进步,风电的研究、开发和利用已经占据了我国新能源的主导市场地位。

但是,由于大型风电资源的周期不确定性和大型风电机组的固定运行周期特性,风电机组的最大输出电压功率因数将长期大幅波动,导致许多问题,如合格的输出功率波动因数不完全,电压频率偏差、电压频率波动、闪变等对配电系统的电压和无功功率有很大的影响。

关键词:SVG;无功风力发电;无功和风能补偿;风电利用质量风力发电是最有前途的清洁能源和可再生能源之一。

为了充分利用风能资源,提高风力发电效率,有必要采取措施提高风力发电设备的运行性能。

在风力发电中设置无功补偿装置是提高风力发电效率的一种手段。

一、SVG的结构原理和控制模型SVG的基本原则是:在主电路中,连接到特定储能元件的直流电通过逆变器转换为交流电,逆变器包括串联电抗器或具有特定阻抗值的电容器;在控制电路中,通过特定的控制方法来调整主电路输出电压的幅值和相位,或者直接调整逆变器交流侧的电流值来达到目的。

网络中的无功补偿通过产生或吸收无功功率来实现接入配电。

根据逆变器直流侧储能元件的不同,SVG主电路可分为电压型主电路和电流型主电路。

电流源主电路的直流侧为感性元件,必须并联一定值的电容器。

在本文中,由于高输出设备的限制,例如价格,使用电压型逆变器。

主电路包含一个储能电容器C,用于为连接到系统的SVG、基于IGBT的逆变器和电抗器提供直流电压支持。

SVG控制电路采用直流控制,引入基于瞬时无功理论的同步坐标变换后的DQ轴电流控制方法。

动态补偿过程中,直流侧电容电压波动,系统无法正常运行。

因此,本文采用SVG控制的主要目的是稳定节点电压和直流侧电容电压。

控制原理分为两层。

电压外环控制通过PI调节器将电压参考信号upcref与Svg并联节点实际值UPCC之间的差值转换为无功电流指令参考信号,并转换两端电压。

直流侧的电容参考值udcref与实际值UDC进行比较,然后由PI调节器转换为另一个有功电流指令参考信号,以稳定Svg并联节点两端的电压,以及电容两端的电压,电流内环路控制是真实的。

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。

浅谈SVG在风电场的应用

浅谈SVG在风电场的应用

浅谈SVG在风电场的应用[摘要]电网对电源点的电能质量要求不断提高,迫使可持续发展的风能不断改善自身以满足电源质量的要求。

SVG是当前解决电网无功补偿的最好途径。

风电场只有采用SVG无功补偿装置才有效解决自身不足。

[Abstract]the power grid power quality requirements increase,forcing the sustainable development of wind power of their own continuous improvement to meet the quality requirements. SVG is the best way to resolve the current power wattless power compensation. Wind farm using only SVG wattless power compensation device is effective to solve their own problems.[关键词]风电场;无功补偿;SVG[Keyword]wind farm;wattless power compensation;SVG1 引言为应对全球气候变化,减少温室气体排放,风能作为可再生能源,越来越受到瞩目。

西北作为风能大省不断的在世人关心帮助下发展壮大。

随着甘肃酒泉千万千瓦风电基地项目逐步投运,西北风电进入大规模并网时期,但同时也给电网的安全稳定运行带来了更大的挑战。

在风电场容量相对较小并且以分散方式接入时,系统故障时风电场退出运行不会对系统稳定造成影响。

随着风电装机容量在系统中所占比例增加,风电场的运行对系统稳定性的影响将不容忽视。

2011年2月24日,甘肃桥西第一风电场35KV电缆头单相击穿后发展成三相故障,导致酒泉地区16座风电场598台机组脱网,损失出力840MW,西北电网频率最低至49.854Hz。

SVG在风电场电压调整的运用

SVG在风电场电压调整的运用

SVG在风电场电压调整的运用摘要:近年来,风力发电飞速发展,与之伴随的调峰问题逐渐进入人们的视野,风电大面积脱网成为了限制风力发电发展的瓶颈,目前主要是两个技术结合,即SVG补偿技术和使风机具备低电压穿越能力,可以保证风力发电机组在一定故障的条件下不脱网,很大程度上改善了风力发电机组大面积脱网的事故。

本文主要就SVG方面在硬件配置和继电保护方面进行了探析。

关键词:低电压穿越;脱网;继电保护0、引言随着风力发电的飞速发展,风电接入电力系统带来一系列技术问题,在风力发电发展初期,由于风电在整个电网中占比小,负荷不稳定,当电网出现故障时,通常采取切除风机出力来应对,在风力发电的初期,电网将风电场作为负载来调控,无与之匹配的继电保护,随着大容量、大面积风力发电机组逐渐投入运行,如还按以前的思路,有可能导致风机因出口电压低产生“雪崩式”的大面积脱网,严重威胁电力系统的稳定性。

大规模风电并入电网后,风机电气量保护以保护风机为目的,电网运行以保护电力系统稳定性为目的,当电力系统故障或负荷突增时,动态提供电压支撑,确保母线电压稳定,提高电力系统暂态稳定水平,减少低压释放负荷数量,防止发生暂态电压崩溃;SVG就是在这样的背景下应运而生,对提高电能质量起到很好的作用。

1.SVG的工作原理和运行特性分析SVG是基于大功率换流器,以电压型逆变器为核心,直流侧采用直流电容为储能元件以提供电压支撑。

在运行时相当于一个电压、相位和幅值均可调的三相交流电源。

逆变器正常运行依赖于直流侧的电压支撑,在逆变器接入交流电源时,由各IGBT反向续流二极管构成整流器,对直流电容器充电;正常运行后,直流电容器的储能将会用来满足逆变器的内部损耗,电容电压会下降,必须不断的对电容器充电补能使电压保持在工作范围。

SVG的工作原理决定了无论交流系统电压为多少,它都可以在其最大的容性或感性范围内独立控制其输出电流,欠压条件下无功调节能力更强。

SVG响应时间: SVG 采用IGBT全控型器件,器件开通关断时间2μs,采用PWM 控制算法整个装置的响应时间≤5ms;传统静补装置响应时间:≥7ms;SVG可在极短的时间之内完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换,这种无可比拟的响应速度完全可以胜任对冲击性负荷的补偿。

浅谈静止无功补偿装置(SVG)在风电场的应用

浅谈静止无功补偿装置(SVG)在风电场的应用

浅谈静止无功补偿装置(SVG)在风电场的应用【摘要】针对风电场的特点,浅谈静止无功补偿装置(svg)在风电场的应用。

【关键词】风电场;无功功率;谐波风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,导致并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题,对于大容量风电场接入系统时还存在稳定性问题,都需要动态无功补偿系统。

另一方面,系统电压的波动也会对风机的正常运行造成影响。

一、无功与谐波问题(1)无功问题。

在工业和生活用电负载中,阻感负载占有很大的比例。

异步电动机、变压器、荧光灯都是阻感负载。

异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。

电力系统中的电抗器和架空线也消耗一些无功功率。

除此之外,一些电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率,特别是各种相控装置、如相控整流器等,在工作时基波电流滞后于电网电压,要消耗大量的无功功率。

(2)谐波问题。

引起电力系统谐波的主要谐波源有铁磁设备、电弧设备以及电力电子设备。

其中铁磁设备谐波源包括变压器和旋转电机等,电弧设备谐波源包括电弧炉、电弧焊和放电型照明设备(荧光灯)等,这两种谐波源的非线性是由铁芯饱和及电弧的物理特性导致,都是无源型谐波源;电力电子设备谐波源主要包括家用电器及计算机等的电源、交直流调速电机、直流开关电源、充电器及其他整流/逆变设备,其非线性是由电力半导体器件的开关过程导致的,属于有源型。

随着电力电子装置应用的日益增多和容量的不断增大,这部分电力电子设备所产生的谐波所占比重也越来越大,目前已成为电力系统的主要谐波污染源。

二、静止无功补偿装置(svg)的功能与特点svg 的主要功能如下:(1)提高线路输电稳定性;(2)维持受电端电压,加强系统电压稳定性;(3)补偿系统无功功率,提高功率因数;(4)谐波动态补偿,改善电能质量;(5)抑制电压波动和闪变;(6)抑制三相不平衡。

svg 是基于电压源型变流器的补偿装置,实现了无功补偿方式质的飞跃。

静止型动态无功发生器_SVG_在电网输变电工程和风电场中的应用

静止型动态无功发生器_SVG_在电网输变电工程和风电场中的应用
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SVG在风电场的应用

SVG在风电场的应用

压 质 量 , 其 当风 电场 装 机容 量较 大 时 , 造 成一 天 尤 会
内 电 网电压调 节很 困难 。
为有 效 降低 大型 风 电场接 人 系统 所带 来 的负面
影响 , 国家 电网公司明确规定 : 仅靠风力发 电机组 的
无 功容量 不 能满足系 统 电压 调节需要 的 , 应在 风 电场 集 中加 装适 当容量且 具 有 自动 电压 调节 能 力 的无 功 补偿 装置 。因此风 电场 需要 配置 动态 无功 补偿 装 置 ,
的补偿 性 能 , 具备 A F有 源 滤波 1 还 P( 的功 能 , 需 大 无 容 量 的 电抗 器 和 电容器 。类 型 5是 S G和 F V C的联 合使用 , 以不 降低动态补偿 装置 I能 为基础 , V 生 S G只 需要 总补偿 容量 的 一半 , 降低 了投 资 成本 , 既 又可 满 足技术要求 , 因此 在实 际应用 中被 较 多 的选 择 。
Ap i a i fSVG n i d plc ton o i W n Far m CUO a —b n,YE n o g,L N —mi Xio i Ma —h n I Ri ng (in x e t cP we sg n tue a c a g in x 3 0 9 Ja g i cr o rDeinI s tt,N n h n ,Ja g i 3 0 6,Chn 1 El i i ia
第 4 2 卷 35期 —
有 色 冶 金 设 计 与 研 究
2 1 在 01
1 月 0
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郭 小斌 , 叶漫红 , 日明 林
( 西省 电力 设计 院 , 西 南 昌 3 0 9 ) 江 江 30 6

SVG在风电场的应用

SVG在风电场的应用

为应对全球气候变化,减少温室气体排放,可再生能源发电产业吸引了越来越多的投资,特别是风力发电。

但风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风力发电机组的输出功率是波动的,这导致并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题。

对于装机容量较多的风电场,实际运行过程还会导致临近节点电压的降低,有时会严重影响电网点电压质量,尤其当风电场装机容量较大时,会造成一天内电网电压调节很困难。

为有效降低大型风电场接入系统所带来的负面影响,国家电网公司明确规定:仅靠风力发电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要的,应在风电场集中加装适当容量且具有自动电压调节能力的无功补偿装置。

因此风电场需要配置动态无功补偿装置,动态无功补偿装置能有效地解决大型风电场接入电网后所带来的诸多不良影响。

1江西某风电场介绍风电场规划总装机容量约105MW ,其中陆地风电场装机容量约57.5MW ,浅滩风电场装机容量约47.5MW 。

升压站主接线根据接入系统方案,本期主变压器高压侧以110kV 电压等级接入系统,设一台容量为63MVA 的双卷有载调压主变压器。

根据电网要求,对风电场进行无功补偿,装设1组总补偿容量12Mvar 的动态可连续调节式无功补偿装置,以适应风电场对无功补偿的变化要求。

2无功补偿装置类型的介绍目前,能实现可调式无功动态补偿装置的主要SVG 在风电场的应用郭小斌,叶漫红,林日明(江西省电力设计院,江西南昌330096)〔摘要〕针对现在风电场的无功补偿问题,结合江西某风电场需要采用的无功补偿装置方案,对目前风电场较多采用的TCR(晶闸管控制电抗器)和MCR(磁阀式可控电抗器)型SVC ﹑SVG(静止无功发生器)﹑SVG+FC(补偿电容器组)等多种动态无功补偿装置的原理进行了阐述和详细的对比分析,同时结合项目单位对工程造价的要求,确定了风电场无功补偿装置最终采用SVG+FC 型。

〔关键词〕风电场;SVG ;无功补偿装置中图分类号:TM714.3文献标识码:B文章编号:1004-4345(2011)04-0152-04Application of SVG in Wind Farm GUO Xiao-bin ,YE Man-hong ,LIN Ri-ming(Jiangxi Electric Power Design Institute ,Nanchang ,Jiangxi 330096,China)Abstract In the light of reactive power compensation in wind farm now ,in combination with the plant to use reactive power compensation device in certain wind farm in Jiangxi ,the paper has elaborated the principle of various dynamic reactive power compensation devices used a lot in wind farm such as TCR (thyristor controlled reactor)and MCR (magnetic valve controlled reactor)type SVC ,SVG(static var generator),and SVG+FC(compensation condenser bank),and then made a detailed comparison and analysis.Meanwhile ,the paper has considered the construction cost requirement from the Client and decided to use SVG+FC for the reactive power compensation device in the wind farm.Keywords wind farm;SVG;reactive power compensation device收稿日期:2011-06-15作者简介:郭小斌(1979—),男,工程师,主要从事发电厂、变电站、新能源电气设计工作。

动态无功补偿装置SVG在风力发电系统中的应用

动态无功补偿装置SVG在风力发电系统中的应用

动态无功补偿装置SVG在风力发电系统中的应用摘要:风力发电是最有前途的清洁能源和可再生能源之一。

为了充分利用风力能源资源,提高风力发电的效率,有必要采取措施提高风力发电设备的运转性能。

在风力发电中设置无功功率补偿装置是提高风力发电效率的一种手段。

针对风力发电供电系统的低效和谐波污染问题,阐述有效的对策和科学治理,与传统的非动态补偿装置相比,有更好的特点,探讨一种新的动态补偿装置SVG,并展望SVG的发展趋势。

关键词:谐波污染,补偿装置SVG,风力发电系统1 国内风力发电无功补偿的现状风力能源几乎是无穷无尽的可再生能源。

风力发电技术对绿色和环境很好,前景广阔。

风力发电系统一般具有两组电力线路,用于向整个风力发电系统的电气设备供电,另一个电力线路是由风力发电系统产生的电力,并被传送给输电网。

SVG动态无功功率补偿装置主要用于发送系统,以确保输出功率清洁且输出电压稳定且恒定。

初始风力发电系统的无功功率补偿装置主要由功率电容器组进行补偿,但其效果并不显著,无法从整体上提高网格输出功率质量。

实际上风力发电可将叶片旋转动能转换为电能。

由于风力能源的不稳定性,风能涡轮机在转换器转换后,必须输出690V的三相交流,然后通过变压器上升到35kV后输出到变电站。

变电站具备低电压动态无功功率补偿装置(低电压SVG),可为补偿功率质量的提高提供良好保障,其中总电场容量可直接决定动态补偿装置的容量。

纵观风力发电在各个场所中的实际运行现状,根据无功功率补偿和容量调整的方法,开关用的电容器的未全部被使用,但是被分配给各风力发电站的补偿间隔的空间是有限的。

因此,构成多组电容器组是不可能的,所以常常被电力部门过度补偿以满足电力部门的功率质量评估要求,并被电力部门处罚。

另外,开关电容器若频繁开关补偿装置,很可能缩短补偿装置的使用寿命,造成难以挽回的后果。

针对于此,现有无功功率补偿方式需要加快优化。

SVG是无功功率补偿装置的新一代,是无功功率补偿领域中具有代表性的新型技术应用。

浅谈静止无功补偿装置(SVG)在风电场的应用

浅谈静止无功补偿装置(SVG)在风电场的应用

浅谈静止无功补偿装置(SVG)在风电场的应用摘要:风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,导致并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题,对于大容量风电场接入系统时还存在稳定性问题,都需要动态无功补偿系统。

另一方面,系统电压的波动也会对风机的正常运行造成影响。

本文分析了静止无功补偿装置(SVG)在风电场的应用。

关键词:静止无功补偿装置(SVG);风电场;应用电力系统为保持电压稳定而进行的电压调整过程,就是电网无功功率的补偿与再分配过程,通过无功补偿可以稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。

以往多采用电容器组实现功率补偿,用常规接触器进行电容投切,但是投切式补偿电容的方法只能实现有极调节,并且受机械开关动作时间限制,响应速度慢,不能满足对波动较频繁的风电场无功负荷补偿要求。

一、风电场无功容量的要求风电场的无功补偿可以采用电力电子器件与储能元件构成的静止动态无功补偿装置,其显著特点是响应时间短,能快速、平滑无级地调节容性及感性无功功率,实现无功功率的实时动态补偿。

目前,风电场较常使用的静止无功补偿器主要有三种类型:晶闸管可控电抗器TCR型、磁阀式可控电抗器MCR 型和晶闸管投切电容器TSC型。

此外,静止无功功率发生器SVG或称静止型同步补偿器也得到了越来越广泛的应用。

二、静止无功补偿装置(SVG)在风电场的应用1.设备构成。

静止无功发生器(简称为SVG)是指利用自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置,装置变流器包含直流电容和逆变桥2个部分,其中逆变桥由可关断的半导体器件绝缘栅双极型晶体管组成。

变流器电路经过电抗器并联在电网上,通过调节逆变桥中器件的开关,可以控制直流逆变为交流电压的幅值和相位,通过检测系统中所需的无功,可以快速发出幅值相等、相位相反的无功功率,实现动态无功补偿的目的。

系统主电路采用经串联电抗器直接接于母线链式串联结构,每相由若干个阀体模块组成,并采用冗余设计,满足“N-1”的运行要求,成套装置以母线无功及母线电压作为控制目标,由成套装置的控制系统综合控制以实现从感性到容性之间的连续自动可调,可动态跟踪电网电能质量变化,并根据变化情况动态调节无功输出,实现任意风段的高功率因数运行,装置无功调节时间小于10ms。

风电场SVG无功补偿装置的应用

风电场SVG无功补偿装置的应用

风电场SVG无功补偿装置的应用摘要:针对风电场中低电压的现状,设计了 SVG无功补偿装置,通过对功率因数进行补偿,实现了风电机组的有功无功的合理分配,从而提高风电场电能质量以满足国家电网中无功功率考核的相关指标。

在风电场中,风电场用电器数量众多,需要使用大量无功功率输入来完成风机的升压、制动、发电等工作。

关键词:风电场;无功补偿系统;电压稳定性;技术创新引言风机所需电力是通过各种电容器和滤波器将有功功率和无功功率进行相互补偿产生的,这种补偿方法能够减少电能质量造成的影响并补偿电能质量问题,但是这样会给电网带来很大压力。

由于风电并网接入电网中损耗很大,并且风电场内部电能损耗很大。

所以需要有一种新的解决方案:进一步普及SVG无功补偿装置,可以在很大程度上弥补原有补偿装置系统损失的电能质量问题,并且能最大限度地利用电能中能量来发电来满足电网发展速度。

采用 SVG无功补偿技术是通过减少设备有功无功功率损失来提高电能质量、减少电能消耗、提高电能质量。

一、概述随着我国经济的快速发展,我国能源供应总量不断增加,对电能要求也不断提高,国家电网已经将无功功率考核指标扩展到500 KVA以上,因此需要开发出适应我国实际应用需求并具有很高运行可靠性和较好控制水平的低电压电网技术来满足电力系统工作需求,同时能最大限度地发挥电网调节能力。

目前风机所需电力是通过各种电容器和滤波器将有功功率和无功功率进行相互补偿而产生的,这种补偿方法能够实现有功无功功率的合理分配,但是由于风电场容量巨大,因此会造成谐波污染很大并造成系统损耗,同时也会给电网带来很大压力,并且造成电能污染严重,同时也造成电力企业成本和能源的浪费。

因此传统技术对于风电机组无功补偿装置设计应尽量减小风电场中无功功率损失,但是这种无功补偿装置由于其本身固有的局限性导致补偿效果不好的问题日益严重并且存在着很大的安全隐患,目前国内外没有成熟应用方案来克服以上问题,因而造成我国电力系统中电能质量不稳定也造成了严重困扰。

动态无功补偿SVG在风电输电系统中的应用

动态无功补偿SVG在风电输电系统中的应用

动态无功补偿SVG在风电输电系统中的应用应用动态无功补偿SVG进行风电场输出电压的改造,实现了电网电压稳定性的要求,改善电压质量,提高供电设备的功率因数,减少输电线路无功消耗,降低了电网对风电企業的经济考核。

标签:无功补偿;SVG;风电;输电系统引言风电作为一种可再生的绿色能源,发展迅速,风力发电的输出功率受风速影响很大,输出功率不稳定,具有波动性和间歇性。

我国风电装机容量大、集中度高、大规模并网运行影响电网的安全性、稳定性。

目前风功率预测水平难以满足电力系统实际的运行需要。

本文针对实际运行中有功功率输出波动大、无功需求量大且变化相对较快时,单依靠电容器组快速投切不能满足控制要求的问题,提出了无功补偿装置改造的方案及运行效果。

1 宁夏长山头风电场输电现状宁夏长山头风电场安装66台新疆金风750kV的鼠笼式异步发电机,风电场装机容量为4.95万kW。

110kV变电站现有1×50MWA主变压器一台,110/10kV 两个电压等级,变电站出线有1回至电网恩和220kV变电站,线路约长24.5km,10kV出线现有9回,为单母线接线。

主变低压侧配置了容量为2×3.9MVar的并联式集合电容器组,每次投切容量均是3.9MVar,投切方式是根据电压情况进行投切,不具备动态调节要求。

不能满足无功电压控制系统控制无功输出,不满足对并网点电压的控制要求。

在电网短路故障电压跌落期间,风电机组继续发出有功功率,为保证风电机组不脱网,需要吸收无功功率。

因此需要具有动态无功补偿装置输出动态无功功率。

110kV 电压输出曲线图如图1。

长山头风电场输出电压在110.5-114.5kV之间变化,并且大部分时间内电压低于113kV,并且不能满足电网电压、动态调节及响应时间的要求。

电网要求110kV电压值变化在113.5-116kV之间,风电场出口电压为恒电压运行模式,110kV电压合格率应达到99.80%。

风电场应确保无功补偿装置的动态部分能够自动调节,电容器、电抗器支路在紧急情况下应快速正确投切。

风力发电系统中动态无功补偿装置SVG的应用

风力发电系统中动态无功补偿装置SVG的应用

风力发电系统中动态无功补偿装置SVG的应用摘要:随着世界对于能源的需求不断扩张,而化石能源的不可再生性以及带来的污染性使得人们对于清洁能源的需求不断扩张,风力发电作为当今的清洁能源获取的主要途径之一,风力发电设备以及相关技术也成为了当前人们所研究的重要方向。

而静止无功发生器(SVG)在实际风力发电中的应用越来越广泛,下面我们就对当前风力发电系统中的动态无功补偿装置SVG在实际风力发电中的应用进行简要的分析和说明。

关键词:静止无功发生器;风力发电系统;动态无功补偿器一、风力发电系统中SVG实施的概述随着科技的不断发展,越来越多的清洁能源被人们所发掘并加以利用,人们通过对自然能量的收集,包括了对水资源的动能收集和利用创造了水力发电站,通过太阳能收集板对太阳热能的收集和利用以及对风能转动风扇产生的动能进行收集和利用就造就了当今的风力发电系统。

在目前的风力发电系统中,我们广泛的使用了SVG与SVC装置,这两者对当前的风力发电统中进行动态无功补偿设施的效率提升有着显著的帮助作用,促使风力发电效率的提升,使得能源产生的最大化。

SVG是静止无功发生器的简称,而SVC是静止无功补偿器,这两者都属于交流无功功率电源,在当前的风力发电站中建设静止无功发生器和静止无功补偿器可以有效的提升风力发电的效率,在当前风力发电的实际应用中,SVG即静止无功发生器比当前的SVC设置更加具有效率性和安全性,是当今风力发电系统中最为主流的设施之一。

二、动态无功补偿装置SVG的结构原理和特点在当今的风力发电系统中,SVG装置的使用范围是十分广泛的,为了帮助更好的了解风力发电系统中SVG设施的结构、运行原理以及装置特点,下面我们就对SVG工作的原理和结构进行简要的阐述与分析。

2.1动态无功补偿装置SVG的特点在风力发电系统中,SVG是建立在在静止无功发生器的基础上进行综合补偿的一种装置设备,就当前的实际情况来看,SVG设施是目前世界上最为先进和实用的动态无功补偿装置,具有强大的能力,能够匹配风力发电系统的实际需求,进而连续发出所需容性和感性无功功率。

高山风电场SVG设备的应用

高山风电场SVG设备的应用

高山风电场SVG设备的应用摘要:通过对风电故障机理的研究,分析了大量演变过程,提出了利用继电器出口信号、调整无功补偿装置的闭锁时间来提高风电场无功调节能力的方法。

利用软件建立风电场的动态模型,重复了大量演变过程,验证了控制方法的可行性。

结果表明,该控制方法能有效地提高了风机的效率,防止事故发生。

关键词:高山风电场;SVG设备;应用引言近年来,针对大型风电场的串级跳闸事故,进行了一系列相关的文献研究,分析了双馈机组在接近满负荷运行的情况下的联动断开机理,以单台风力发电机组为研究对象,分析了单台机组在停电时的保护动作和运行状态。

从整个系统出发,包括风电场、电网和无功补偿装置,全面分析了事件的发展过程。

指出在高压电网输电过程中,风力发电机组的数量甚至高于风力发电机组数量。

研究了风力发电机组运行过程中无功功率需求的变化以及故障产生的原因,由于保护对象的不统一,风机保护阈值设置、风机安全稳定控制系统和风机继电保护设置之间存在矛盾。

在此基础上,提出了一种预防风电场故障的风电机组保护与控制方法。

以风电场无功补偿装置的优化控制为目标,选取多个风电场事件,分析事件特点。

研究表明,多起事件的原因均是风电场附近电气设备单相短路故障引起的三相故障,导致电网电压下降,部分风机低压穿越,加重风机的运行负荷。

无功补偿装置投入使用后,电网电压升高,但不能及时恢复,而切断电源则会导致电网电压升高。

在电网因高压保护而被切断之前,出现了大规模的电机并网破坏现象。

根据事故发生的原因,提出了防止连锁故障发生的安全策略。

通过调整无功补偿装置的切换时间,提高风电场无功输出的控制能力。

利用软件,建立了风电机组和风电场的模型,再现了风电机组的离网级联过程。

实践证明,该控制策略对降低电压降深度、减少低压切割机数量、增强故障清除功能。

一、高山风电场SVG应用简介中国西南部(四川、云南、广西、贵州)风电场升压站一般海拔在2000米左右,湿度大,易出现云雾天气,云雾属于高山环境,海拔高,湿度高,凝结度高。

风电场中无功补偿装置SVG的应用

风电场中无功补偿装置SVG的应用

风电场中无功补偿装置SVG的应用摘要:近年来,风力发电接入电网的规模比重越来越大,随着各行各业对用电要求越来越高,电网公司对发电企业上网电能质量的要求也越来越严格。

风电场无功补偿装置的调节精度及响应速度越来越受到重视。

结合110 kV升压站,35kV 无功补偿装置SVG在生产过程之中的实际运行性能,找出一种合理的无功补偿方式。

关键词:电能质量;SVG;无功补偿;风力发电引言随着国家新能源的发展,风力发电在电网中的比例越来越大,风电机组并网对电网系统的影响也越来越明显。

风力发电机组大多采用异步发电机组,在输出有功功率的同时,需要从电网吸收无功功率,易引起电网电压的波动。

为维持电网系统的稳定,通常采用在风电场集电线路母线上安装无功补偿装置SVG (Scalable Vector Graphics)进行调节,改善电网的电能质量。

荆山风电场的无功电压控制主要由无功补偿装置(SVG)通过无功快速补偿维持母线电压,有效抑制电压突变,提高功率因数。

一、荆山风场110kV升压站工程概况1.1荆山风电场装机容量42MW,为适应风电场出力快速变化、满足无功电压以及风电场功率因数的控制要求,满足各种电网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和功率因数调节的要求,在110kV升压站内35kV 母线上装设一套35kV静止型动态无功补偿装置(RSVG),该装置可实现感性10Mvar和容性10Mvar连续可调。

升压站安装一台50MVA,电压110±8×1.25%/35 kV油浸式有载调压升压变压器,以单回110kV出线接入系统。

当升压变110kV侧电压高于1.06pu时投入感性无功并逐级调节,控制目标为升压变110kV侧电压不高于1.06pu;当升压变110kV侧电压降低到1.02pu时逐渐退出感性无功,直至容量全部退出;当升压变110kV侧电压低于1.01pu时投入容性无功并逐级调节,控制目标为该点电压不低于1.01pu,直至容量全部投入;当升压变110kV侧电压高于1.05pu时退出容性无功并逐级调节,直至容量完全退完。

SVG在双馈风力发电系统电压无功控制中的应用

SVG在双馈风力发电系统电压无功控制中的应用

SVG在双馈风力发电系统电压无功控制中的应用摘要:目前,双馈风力发电系统已广泛应用于风电建设中,这种风力发电设备的风能转化效率较高。

然而,在实际使用中,此类设备受外界风速变化的影响很大,其发电功率具有很大随机性,对电网的电压稳定性有很大影响。

因此,研究分析SVG在双馈风力发电系统电压无功控制中的应用意义重大。

关键词:SVG;双馈风力发电系统;电压无功控制;应用由于我国风能资源丰富的地理特点,风力发电实用性高。

DFIG作为一种变速恒频异步发电机,因其成本适中、并网运行方便、有一定无功补偿作用等特点,逐步取代笼型异步发电机及永磁同步风力发电机。

在实际使用中,此类设备受外部风速的变化影响大,其发电功率具有较大随机性,对电网电压稳定性影响较大。

基于此,本文重点分析了SVG在双馈风力发电系统电压无功控制中的应用。

一、SVG的特点SVG(Static Var Generator)即高压静止无功发生器,又称作高级静止无功补偿器ASVC(Advanced Static Var Compensator)或静止补偿器STATCOM(Static Compensator),就是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。

SVG是迄今为止性能最优越的静止无功补偿设备。

1、对储能元件的容量要求不高,使SVG的体积减少、损耗降低。

2、具有较快的响应速度,因此能快速补偿系统无功变化,抑制电压闪变,提高供电电压质量。

3、SVG的直流侧安装蓄电池等储能元件后,能调节系统无功、有功功率。

4、运行范围大:当电网电压下降,SVG能调整其变流器交流侧电压的幅值和相位,以使其所能提供的最大无功电流维持不变,而对SVC系统,由于其所能提供的最大电流分别受其并联电抗器和并联电容器的阻抗特性限制,因而随着电压的降低而减小,可见,SVG的运行范围大。

二、风力发电的电压控制当双馈式风力发电系统接入电网时,其对自然环境条件的依赖性及发电机特性将导致供电系统的电压频闪,因而,为保证供电的稳定性,技术人员应采取一定的措施来控制其电压。

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的 25%。 6)占地面积较小。由于无需大容量的电容器和电抗器做储能元件,SVG 的 占地面积通常只有相同容量 SVC 的 50%,甚至更小。 通过以上比较可以看出,SVG 相比 SVC 技术上更先进、占地更少,因此 在风电场的设计中,无功补偿装置越来越多的考虑采用了 SVG 技术。 三、工程应用 1、工程概况 本文以山东烟台某实际风电工程为例介绍 SVG 的应用情况。该风电场工程 规模为 49.5 MW,风电机组由机端变压器升压至 35 kV,经 3 条集电线路接入升 压站 35 kV 配电装置,安装 1 台 50 MVA(110/35 kV)双绕组变压器;从风电场 新建 1 回 110 kV 出线以变压器—线路组型式送出。本工程在 35kV 母线上安装 一套 SVG 型动态无功补偿装置,成套补偿装置采取 SVG 的补偿形式,总补偿容 量为 12Mvar,成套补偿装置可以实现-12Mvar~+12Mvar 无功功率连续可调。 2、SVG 装置构成 本工程动态无功补偿装置主要包括:1 套额定容量±12Mvar 的以大功率可 关断电力电子器件组成的逆变器(IGBT)为其核心部分的 SVG 型静止无功发生 器, 并成套配备相应的 SVG 本体自动控制监控和 SVG 本体保护系统等成套装置。 本套动态无功补偿装置主要由控制柜、功率柜和启动柜组成。其中功率柜主要由 功率单元组成,是 SVG 的主体,功率单元板接收主控单元发来的控制信号,经 过解码生成触发脉冲控制 IGBT 的开通与关断,产生预期的补偿电流,同时功率 单元板同时还有直流侧电压检测、故障检测以及通讯功能等;SVG 控制柜由电 源系统、 控制系统硬件和监控通讯系统组成,用来控制 SVG 实现预期控制目标、 监控系统运行状态、与上位机进行通讯等。 SVG 系统接线图如图 3 所示。 3、控制性能 成套装置控制系统应可根据系统电压/无功的变化情况,实现脉冲发生和分 配功能, 自动调节装置无功输出成套装置以 110kV 侧母线无功功率、 110kV、 35kV 母线电压作为控制目标,自动无级调节 SVG 输出容量,实现任意风段的高功率 因数运行,在无功容量足够的条件下,任意风段下,可实现变电站 110kV 接入 点的平均功率因数为 0.98。
所示:
图 1 电压型 SVG 电路原理图 电压型 SБайду номын сангаасG 电路由 6 个全控型开关器件(T1-T6) 、二极管桥式整流器 及电容 C 储能元件组成,SVG 电路交流侧经电抗器 L、变压器 TM 与电力网相 连作为其输出端, 根据电网无功功率变化情况,通过控制器控制 6 个全控型开关 器件构成的三相逆变器向系统输入感性或容性无功功率。 SVG 的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网 上,适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位,或者直接控制其交流侧 就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿的目的。 图 1 的等效电路如图 2 所示。 SVG 等效为一个电压源, 其等效电阻为 RS; L 为变压器和电抗器的等效电抗值。由图 2 可知,SVG 向电力网注入的无功功 率
4、保护功能 成套装置应采用了综合保护策略,以提高装置可靠性; 保护类型如下:母线过压、母线欠压、过流、速断、直流过压、电力电子元 件损坏检测保护、丢脉冲、触发异常、过压击穿、阀室超温、保护输入接口、 保 护输出接口控制和系统电源异常等保护功能。 5、显示功能 可分别显示高、低压侧的电压、电流、功率因数、无功功率、有功功率; 显示 SVG 输出容量、电流; 显示补偿装置的总无功出力。 显示相应的高压断路器的通断状态,显示各类保护动作情况及故障告警等信 息。 6、事件顺序记录 当各类保护动作或监视的状态发生变化时, 控制器将自动记录事件发生的类 型、 相别及动作值, 事件按顺序记录, 可通过液晶进行查询, 并以通讯方式远传。 动作次数可永久保存,即使掉电也不丢失。事件的清除靠液晶菜单中的“信号复 归”完成。 7、通讯功能 本工程 SVG 控制柜完全具有在线监测模块所具有的功能,SVG 监控在后台 实现,采用 RS485 通讯方式,以 modbus 协议为标准,采用通讯管理机实现就地 和远方通讯。
关键词:风电场 SVG 无功补偿
中图分类号:P319.1+1 文献标识码: A 文章编号:
引言
在电力紧缺和能源危机日趋严重的今天,风力发电具有重要的战略地位。 风 力发电的显著特点之一是它的波动性和间接性, 这直接导致了风电场的并网运行 时的电能质量问题及系统稳定性问题。在实际应用中,传统的并联电容器无功功 率补偿方法已经不能满足风电场电压控制的要求, 而风电场动态无功补偿的主要 作用是解决电压控制,同时兼有提高电力系统运行稳定性、增加风电场的输出能 力和提高经济效益的作用等特点, 据此选择动态无功补偿设备是解决上述问题的 最好手段。随着技术的发展和完善,SVG 的优势越来越明显,在风电场的设计 中,无功补偿装置也越来越多的采用了 SVG 技术。
风电场 SVG 无功补偿设备及其在风电场中的应用 晁翠芳 姚伟 250013
山东电力工程咨询院有限公司
摘要:随着风电场建设规模的增大,装机容量的大幅上升,其接入系统后对电
网的影响也日益严重。风电场的随即波动的负荷特性及所处于电网末端的特点, 导致风电场所在的系统质量问题及系统稳定性问题日益突出, 而动态无功补偿装 置在维持风电场并网点电压平衡、维持电力系统暂态稳定、改善电能质量等方面 起着重要作用。本文主要针对 SVG 动态无功补偿设备及其在风电场的应用进行 探讨。
2 US Q sin 2 2 RS
(1)
式中:US 为系统电压, RS 为逆变器等效电阻;δ为 SVG 输出电压 U1 和 US 的夹角。由式(1)可知,通过调节δ的大小,就可以控制 SVG 注入电网 的无功功率。
图2
SVG 单相等效电路
二、SVG 的优势
在风电场无功补偿装置的选择过程中, 为了满足电网的要求及对风电场风 机机组的保护,设计单位对 SVC 和 SVG 无功补偿的进行了详细比较。 SVG 对比 SVC 有以下技术优势: 1) 响应时间更快。 SVG 响应时间≤ 5 ms ; TCR 型 SVC 响应时间≤ 10 ms ; MCR 型 SVC 响应时间≤200 ms。相比之下,SVG 比 SVC 可在更短的时间之内 完成从额定容性无功功率到额定感性无功功率的相互转换。 2)抑制电压闪变能力更强。SVC 对电压闪变的抑制最大可达 2:1,SVG 对 电压闪变的抑制可以达到 5:1,甚至更高。SVC 受到响应速度的限制,其抑制 电压闪变的能力不会随补偿容量的增加而增加。而 SVG 由于响应速度极快,增 大装置容量可以继续提高抑制电压闪变的能力。 3)运行范围更宽。SVG 能够在额定感性到额定容性的范围内工作,比 SVC 的运行范围宽很多。 当 SVC 需要在正负全范围运行时, 需要 TCR 或 MCR 和 FC 配合使用,整个装置损耗较大,占地面积也较大。更重要的是,在系统电压变低 时,SVG 还能够输出与额定工况相近的无功电流。而 SVC 输出的无功电流与电 网电压成正比,电网电压越低,其输出的无功电流也越低,所以对电网的补偿能 力也相应变弱。 4)补偿功能多样化。SVG 可以实现不同的多种补偿功能,可单独补偿无功、 谐波、负序,也可同时进行综合治理,所以 SVG 具有强大的补偿功能。SVC 并 不具备多种功能的综合。 5)损耗小。SVG 损耗是同容量 MCR 型 SVC 的 20%,是同容量 TCR 型 SVC
结语:
SVG 是无功补偿领域的重要技术分支,它由于能适应风电场的快速补偿要 求,在国内风电场的应用也逐步增多,随着技术的发展和完善,SVG 的优势将 越发明显, 对于风电场的无功补偿的研究,依照山东电网风电场并网运行重点问 题整改措施, 风电场要加装无功补偿装置在线监测模块,对无功补偿装置运行状 态进行监测。 所以按照本措施要求在以后的工程中尽量采用加装无功补偿装置在 线监测模块来解决无功补偿装置性能检测和运行状态监视等方面的问题。
参考文献:
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一、SVG 的基本原理
静止无功发生器(Static Var Generator-SVG)是一种用全控型电力电子器 件(GTO 或 IGBT)实现变流的静止无功补偿装置,也成为高级静止无功补偿器 ( Advanced Static Var Compensator ), 或 静 止 同 步 补 偿 器 ( Static Compensator-STATCOM) 。SVG 电路有电压型桥式和电流型桥式 2 种类型,在实 际应用中由于运行效率的原因,迄今投入使用的 SVG 大多为电压型,它的结构 简单,能量损耗小,成本低且易控制。典型的电压型桥式基本组成电路如图 1
风电场SVG无功补偿设备及其在风电场中的应用
作者: 作者单位: 刊名: 晁翠芳, 姚伟 山东电力工程咨询院有限公司 城市建设理论研究(电子版)
英文刊名: 年,卷(期):
ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu 2013(24)
本文链接:/Periodical_csjsllyj2013249624.aspx
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