风电场无功补偿的目的和技术措施
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。
《风电场课件》风电场无功补偿-PPT课件
二、无功补偿的方法
我们只介绍最常用的并联补偿电容法
并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接 到同一电路上，以提高功率因数。这种补偿 方法所用的电容器称作为并联电容器。 安装电容器进行无功功率补偿时，可采取集 中、分散或个别补偿三种形式。
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二、并联电容器补偿方法 三、无功补偿的意义 四、我风场MSVC装置
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一、无功补偿的基本概念
有功功率：在直流电路中，从电源输送到电器（负 载）的电功率，是电压与电流的乘积，也就是 电器实际所吸收的功率。在交流电路中，由于有电 阻和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输 送到电器的电功率并不完全做功。因为其中有一部 分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电 源，因此实际为电器所吸收的电功率叫有功功率。 用字母 P 表示。国际单位瓦，用字母 W 表示。通 常有功功率的单位用千瓦，用字母KW 表示。
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功率因数：有功功率与视在功率的比值。用
cosΦ表示，它是没有单位的。cosΦ=P/S 功率三角形：有功功率、无功功率、视在功率三 者之间的关系符合勾股定理。
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无功功率补偿的基本原理
个别补偿：个别补偿是对单台用电设备所需无功
就近补偿的办法，把电容器直接接到单台用电设 备的同一个电气回路，用同一台开关控制，同时 投运或断开。这种补偿方法的效果最好，电容器 靠近用电设备，就地平衡无功电流，可避免无负 荷时的过补偿，使电压质量得到保证。个别补偿 一般常用于容量较大的高低压电动机等用电设备。 但这种方法在用电设备非连续运转时，电容器利 用率低，不能充分发挥其补偿效益。
无功补偿在风力发电系统中的应用
无功补偿在风力发电系统中的应用无功补偿（Power Factor Compensation）是指在电力系统中通过控制电容器或电感器的投入和退出，以提高系统的功率因数，减少无功功率的流动。
在风力发电系统中，无功补偿的应用对于优化发电效率和提高系统稳定性至关重要。
一、无功补偿的原理和作用无功补偿是为了解决电力系统中由负载引起的无功功率流动过大的问题。
当电力负载具有感性（电感）特性时，会产生无功功率的流动，降低系统的功率因数。
无功补偿通过投入电容器来补偿感性功率，提高功率因数。
在风力发电系统中，风机叶片的旋转会产生感性负载，导致无功功率的流动。
为了确保系统的稳定运行和最大限度地利用风能，必须应用无功补偿技术来平衡感性功率并提高发电效率。
二、无功补偿的应用技术在风力发电系统中，常见的无功补偿技术主要包括静态无功补偿器（SVC）和STATCOM（Static Synchronous Compensator）。
1. 静态无功补偿器（SVC）：静态无功补偿器是一种通过控制电容器和电感器的投入和退出来实现无功补偿的设备。
它可以根据系统的功率因数和电压来自动调节无功功率的流动，从而提高系统的稳定性。
2. STATCOM：STATCOM是一种静态同步补偿装置，它通过控制功率半导体器件的工作方式来实现无功功率的补偿。
它可以快速响应并提供连续的无功功率调节，从而有效地保持系统电压稳定。
三、无功补偿在风力发电系统中的优势无功补偿在风力发电系统中具有以下优势：1. 提高发电效率：风力发电系统中的无功功率流动会降低整个系统的发电效率。
通过应用无功补偿技术，可以平衡感性功率，减少无功功率的流动，从而提高发电效率。
2. 保护设备：无功补偿可以减少电力系统中的无功功率流动，降低电网中的谐波干扰，保护各种设备免受电压波动和电流波动的影响。
3. 提高电网稳定性：风力发电系统作为分布式电源，对电网的稳定性有很大影响。
通过应用无功补偿技术，可以平衡感性功率，提高系统的功率因数，增强电网的稳定性。
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。
《风电场课件》风电场无功补偿
针对风电场的无功需求分析结果，我们需 要选择合适的无功补偿方案进行实施。
3 无功补偿设备的安装和调试
4 无功补偿效果的评估
风电场无功补偿设备的安装和调试是实施 无功补偿的重要任务之一。
实施无功补偿后，如何评估其补偿效果？ 我们来一起看看。
无功补偿效果的评估方法
功率计的使用
功率计在实施无功补偿效果评 估中扮演着重要的角色，使用 方法要注意哪些细节？
数据统计和分析
在测量数据获得后，如何进行 数据的统计和分析？让我们来 了解。
绘制曲线图
绘制无功补偿效果曲线图可以 直观地反映出补偿效果，下面 我们具体来看看绘制方法。
风电场无功补偿案例分享
年份 2018 2019 2020 2021
无功电压降幅度 4.8% 6.2% 8.3% 7.9%
节约电能（度） 6574 8722 10985 9984
延长设备使用寿命
无功补偿可以降低电力系统的损耗，从而延 长风电场设备的使用寿命。
节约能源
风能是一种宝贵的资源，通过无功补偿技术 的应用，可以大大节约能源的消耗。
提高电力系统品质
无功补偿可以提高电力系统的品质，避免系 统负载严重不平衡。
风电场无功补偿的技术方案
1
静止无功补偿方案
什么是静止无功补偿？静止无功补偿方案有哪些优缺点？请听下文详细介绍。
本节将为大家分享实际的风电场无功补偿案例，通过数据的直观展示，让大家了解风电场无功补偿的实 际效果表现。
2
动态无功补偿方案
相比静止无功补偿，动态无功补偿方案的优势在哪里？欢迎听老师详细讲解。
3
混合无功补偿方案
混合无功补偿是如何结合静止和动态无功补偿方案而成的？请听下文详细剖析。
(完整版)第二章风电场无功补偿
2.1.2 并联电容器补偿无功功率的方式
5、随器补偿与跟踪补偿
随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配 电变压器空载无功功率的补偿方式。
配电变压器在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功 功率，配电变压器空载无功功率是农网无功负荷的主要部分，对于轻负载的 配电变压器而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增 加，不利于电费的同网同价。
并联电容器优点： 价格低廉、安装灵活、操作简单、运行稳定、维护方便
并联电容器缺点： ①其无功功率输出与电压平方成正比，低电压时无功功率输出减小，而 这时的系统却需要更多的无功功率； ②电容器提供的无功功率在电压稳定时是不变的，不能随系统无功功率 需求的变而改变，是一种静态无功功率补偿装置，适用于无功功率需 求稳定的场所，但即使这样，也容易造成欠补偿或过补偿。
优点：安装方便，有利于控制电压水平，且易于实现自动投切，运行可靠， 利用率高，维护方便，能减少配电网、用户变压器及专供线路的无功 负荷和电能损耗。
缺点：当电气设备不连续运转或轻负荷，又无自动控制装置时，会造成过补 偿，使运行电压抬高，电压质量变坏，因此，补偿装置需要较频繁投 切；不能减少电力用户内部各条配电线路的无功负荷和电能损耗。
2.1 并联电容器
电容器是电子工业与电工设备中的基本元件之一。电容器就是储 藏电荷的容器。电容器通常由两块中间隔以绝缘介质的导电板组成。 两块绝缘板中间的介质可以是气体、液体、固体或者混合体。
电容器的命名方法很多，主要分为以下几种： 按接入系统的方式：并联电容器、串联电容器 按电压级别：高压电容器、低压电容器
QC av Pmax (tan1 tan2 )
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。
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%。
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。
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。
风电场的静止无功补偿控制策略和安全运行措施
风电场的静止无功补偿控制策略和安全运行措施风电作为可循环再生使用的清洁能源，具有相当的发展前景。
随着风力发电的发展，风机并网运行的需求也将会不断增加，为了保障电网的安全，风电场运行的无功补尝不仅需要满足单个风电场的动态补偿要求，还要从系统的角度接受调度的协调配合，为整个电网的稳定运行提供支撑。
标签：风力发电；静止无功补偿器；控制策略；TV断线1、无功补偿模式的选择1.1磁控型磁控型SVC利用磁路饱和原理进行无级动态补偿，设备的安装无需建造专门的小室，在新疆风电场中用得较多。
但是，这种技术的响应时间超过100ms后无法满足风电场安全稳定运行的要求，而且运行过程中的损耗很大，不是大型风电场理想的无功补偿技术。
1.2晶闸管控制电抗器型SVC利用大功率晶闸管控制电抗器（TCR）的触发角，从而控制流过电抗器的基波电流有效值，以达到对无功功率的无级调节。
在控制器设计合理的基础上，晶闸管型的SVC的响应速度已经小于30ms，而且技术成熟，已经成为解决动态无功补偿的一种有效手段。
2、风电场运行控制策略目前的风电场运行控制策略以无功为控制目标，通过无功调节器对SVC输出的无功功率进行控制，并稳定在设定值。
在风电场运行时把进线的无功功率值与SVC的无功功率设定值进行比较，按一般的控制策略，将得到的偏差值减去投入的滤波器及电容器容量，所得就是TCR开环控制所需的输出无功量。
但是在总结多次风电场低电压事故后发现，这种控制策略不能满足风电场安全稳定运行的要求。
其原因是SVC的补偿容量偏小，发生故障时动态无功支撑不足，特别是以无功为控制目标，在PCC点电压发生跌落时，不能跟踪电压的变化，无法进行动态补偿。
事实上，风电场的安全、稳定运行，以风电场电气系统接入点电压作为SVC 的控制目标效果更好。
这种控制策略可以让SVC在系统的层面上发挥其动态补偿作用。
电压调节器（A VR）利用SVC装置不断对电力系统的电压进行调整，将系统的电压稳定在设定值附近。
风电场电气一次部分的无功补偿技术
风电场电气一次部分的无功补偿技术摘要：基于人们日常生活中离不开对电能资源的应用，为了缓解供电压力，解决电能供应不足的问题，技术人员开始研究使用清洁型、可再生的自然资源进行发电工作的方法。
本文主要介绍的是风力发电技术，在发电过程中，需要安装专用的电气设备。
电气的一次部分主要指的是用来完成电压、电流运输工作的相关设备，包括发电机、变压器等等。
属于供配电设备的类别，需要在设备当中合理融入无功补偿装置，并以智能电网为基础，研究构建智能化无功补偿系统的方法，解决电能的浪费问题。
关键词：风电场；电气；一次部分；无功补偿技术风电场是以风力发电为主要发电方式，来为城市提供基础电能，满足人们的日常用电需求。
在发电以及供电传输的过程中，涉及到对电气设备的运行管理以及电能的转换工作。
为了降低电能在传输过程中的损耗，技术人员正在研究对电气一次部分使用无功补偿技术的方法。
1.风电场电气一次部分设计方案及注意事项在展开无功补偿设计工作之前，需要分析出电气设备运行期间的哪些环节会产生电能的损耗，以及造成这一现象的具体原因。
结合这些问题来优化设计方案，才能推动风电场发电及供电工作的顺利开展。
1.1设计流程首先，无功补偿设计需要以电网的建设工作为基础，确定电网的传输路线，明确输电工作需要使用的电线种类。
其次，根据电气运行安全及变电管理工作需求，确定构建电网结构时需要安装哪些配套的电气设备，并确定日常的电流量、电压量大小。
然后，应当根据电能的使用安全问题，做好电气设备及输电线路的接地处理工作。
1.2注意事项在电网及电气一次部分的相关电气设备投入使用的过程中，需要定期做好运维管理工作，包括设备清洁、养护，故障维修等多个环节。
然后，应总结运维管理经验，以风电场的风力发电形势为基础，确定发电过程及供电过程容易出现的电能流失、浪费等问题，以节约能源为基本目标，展开无功补偿研究工作。
新时期，常见的无功补偿技术方法有很多，不同方法需要建立不同的管理制度，并注重提升管理人员的技术操作能力，才能保障发电机供电工作的稳步开展状态，推动风电场的可持续发展。
风电场电气一次部分的无功补偿技术
风电场电气一次部分的无功补偿技术摘要：风能是重要的清洁能源，属于可持续利用能源，但是风力发电过程中存在间接性以及不稳定性，尤其是风电场并网的时候很有可能出现突发状况，导致电能质量下降。
因此，在风力发电过程中，必须要加强对风电场无功补偿技术的应用。
风电场无功补偿技术是目前风电场生产运行过程中的重要技术，可以对风电场的电压波动现象进行改善，同时，还能提高风电场的母线电压、发电机的稳定性，为风电场并网提供坚实基础。
关键词：风电场；风力发电；电气一次部分一、风电场无功电压自动控制系统设计1.1无功补偿技术的类型1.1.1同步调相机由于变压器和异步电动机是主要的电力系统负载，因此这些设备也是最主要的无功功率的吸收部分，而同步调相机就是利用同步电机在过励磁状态时对超前电流的吸收来改善电网质量的。
但是由于机械类设备因此需要的功率较大，而且转速后期维护费用较高。
1.1.2固定投切电容器电力电容器结构简单、运行可靠，也是电力系统中的重要组成部分，通过机械设备的投切、分接头转换可以稳定电压。
随着风力发电技术的不断应用，风力发电厂越来越多，发电规模也越来越大，生产耗能升高，机械投切的弊端也开始逐渐显现出来，即调节速度变慢，甚至还可能出现调节失灵。
1.1.3静止无功补偿静止无功补偿简称SVC，是目前应用较为广泛的技术。
可以实现无功功率的连续控制，能够通过发出或者吸收无功功率来实现动态补偿，目前已经在石油化工、冶金、风电等得到了广泛的应用，有着很大的技术发展潜力。
SVC控制系统最大的特点是利用的瞬时无功理论的算法，快速的实现了无功补偿的计算，让后将脉冲形成电路的触发脉冲经过电光转换传递到脉冲功率单元，通过调节晶夹管导通角的大小来实现无功输出容量的控制，可靠性以及抗干扰性非常强。
1.1.4静止同步补偿器静止同步补偿器技术的基本原理是将补偿装置并联到电网中，可以理解为在电路中绑定一个根据电网的负荷情况来控制电流大小的无功电源，从而对电气系统的无功补偿进行自动控制。
《风电场课件》风电场无功补偿
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。
风电场电网无功补偿系统的管理与运维
风电场电网无功补偿系统的管理与运维引言：在风电场的运营过程中，电网无功补偿系统的管理和运维是至关重要的。
无功补偿系统能够有效地控制风电场的无功功率，使其在并网运行中，能够保持稳定的电压和频率，降低电网的损耗并提高电能质量。
本文将对风电场电网无功补偿系统的管理和运维进行探讨，包括系统的建设与配置、运行监控与维护、故障处理等方面内容。
一、风电场电网无功补偿系统的建设与配置1.系统规划与设计风电场电网无功补偿系统的建设需要进行系统规划和设计工作。
首先需要根据风电场的功率容量和无功功率需求，确定无功补偿系统的容量和配置。
然后，根据电网的特性和无功功率的变化情况，选择合适的无功补偿设备，如静态无功补偿器（SVC）、静态同步补偿器（STATCOM）等。
同时，还需要考虑到设备之间的互联互通，建立可靠的通信网络。
2.设备选型与采购在进行无功补偿系统的配置时，需要选择适当的设备。
设备的选型应考虑到风电场的技术特点、经济性和实际需求等因素。
采购设备时，需要与供应商进行充分的沟通和比较，选择质量可靠、性能稳定的设备，并且要符合相关标准和法规的要求。
3.系统安装与调试安装无功补偿系统时，需要按照相关的施工规范和安装要求进行操作，保证设备的安装质量和可靠性。
安装完成后，对系统进行调试，确保各个设备之间的协调运行，以及与电网的接口能够正常工作。
二、风电场电网无功补偿系统的运行监控与维护1.运行监控风电场电网无功补偿系统的运行需要进行实时监控，及时了解系统的运行状态和各个参数的变化情况。
监控系统可以通过远程监控软件实现，设备的运行数据和告警信息可以通过网络传输到运维中心进行实时分析。
2.数据分析与评估通过对无功补偿系统的运行数据进行分析和评估，可以及时发现问题和异常，如设备故障、电网波动等。
通过建立合理的数据分析模型和算法，可以对系统的运行状况和优化方案进行评估，提高系统的性能和可靠性。
3.定期维护与检修风电场电网无功补偿系统需要定期进行维护和检修工作。
风电场无功补偿及电压控制四课件
风电场电压控制系统主要由无功补偿装置、变压器分接头控制器、数据采集与传 输系统等组成。
风电场电压控制系统的工作原理
通过实时监测风电场并网点电压，控制系统根据设定的控制策略自动调节无功补 偿装置和变压器分接头，以实现电压的稳定和控制。
风电场电压控制技术的应用与实践
风电场电压控制技术的应用
系统组成
工作原理
通过实时监测风电场电压和无功需求， 控制器根据设定的控制策略自动投切 无功补偿装置，以实现风电场电压的 稳定控制。
风电场无功补偿系统的应用场景与优势
应用场景
优势
02
风电场电压控制技术
电压控制的基本概念与重要性
电压控制的基本概念
电压控制的重要性
风电场电压控制系统的组成与工作原理
风电场无功补偿及电压 控制四课件
contents
目录
• 风电场无功补偿系统概述 • 风电场电压控制技术 • 风电场无功补偿及电压控制系统的优化
策略 • 风电场无功补偿及电压控制系统的实际
案例分析
01
风电场无功补偿系统概述
无功补偿的定义与重要性
无功补偿定义 无功补偿的重要性
风电场无功补偿系统的组成与工作原理
案例简介
简要介绍风电场的概况，包括装机容量、 运营情况、无功补偿及电压控制系统的配 置等。
案例分析
实施过程
实施效果
案例总结
经验教训
改进建议
THANKS
感谢观看
风电场电压控制技术广泛应用于大型风电基地的集中式风电场，对于提高风电场的运行效率和电网的稳定性具有 重要作用。
风电场电压控制的实践经验
在国内外多个大型风电基地的实际运行中，风电场电压控制技术得到了广泛应用和验证，取得了良好的效果和经 验。
风力发电为何需要无功补偿？
风力发电为何需要无功补偿？
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。
对于风机，我们都学习过感性电机的基础知识，当风速较小时，电机的转差率就会增大，模拟负载的阻值就会减小，定子绕组的电流就会增加，功率因数也会减小。
也就是说，无功电流是会随着转速的减小而增加的，而且这种变化具有很强的不确定性。
电容的无功输出特性会随着电压的降低呈平方关系。
风机转速降低时，发电机需要从电力系统吸收更多的无功功率，这会导致发电机端部的电压水平继续降低。
而安装在风电场的补偿电容器，无功功率输出能力此时恰恰随着电压的降低大幅度减弱，导致对电网的无功功率需求继续增加。
如果此时没有足够的电容器投入，则可能引发连锁反应，最终导致风电场的电压崩溃！
安装STATCOM/SVG可以解决这些问题，原因如下：
（1）该设备响应速度快，一般1毫秒内就能对电网的电压波动作出反应，向系统提供足够的无功功率，以稳定系统的电压水平，也间接稳定了电容器的无功输出能力。
该技术属于真正的动态无功补偿技术，在风电场具有很多的成功案例。
（2）STATCOM的无功输出能力不会随电压的降低而大幅度降低，而且能利用自身的过载能力提高输出水平，防止风机的无功功率需求经长距离输电线路传输，避免风电场的电压水平降低。
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。
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风电场无功补偿的目的和技术措施
班级：2014021班学号：20140204 姓名：薛钰
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。
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。
”此外，利用风力发电的优势还主要表现在：太阳能的有效利用还与天气有关．而风机却不受天气影响可以昼
夜不停地工作，而且分布也更为广泛。
我国是一个风能资源比较丰富的国家，一直以来,我国风电装机容量在飞速增加的同时,风电并网容量却远远落后于装机量，有数据显示，截至2009 年,在全国各种发电方式总发电量中，风电只占了其中很小的一部分，仅为 0.37%。
最近两年我国风电爆发式增长中最为突出的瓶颈已由原来的电价偏低和风机成本高等原因已经被风电场建设和电网建设的不协调、我国开发风电模式和国外不同及部分风机质量达不到并网技术的要求等原因所取代，而这些原因引起的并网困难也导致了我国近三分之一的风机不能并网甚至长期处于闲置状态。
由此可以看出，如果不降低风电场并网运行时对电网的影响，那么风力发电很难获得快速发展。
二．风电场无功补偿的特点
风力发电是将风能转化为电能的发电技术，是分布式发电技术中较成熟的一种，不仅能减少环境污染，还能减小电力系统的燃料成本，有着可观的经济效益。
但考虑风电场的特殊性，风电场风速随机性和间歇性及其通常接入到电网结构薄弱地段，给系统电网安全可靠性带来影响，尤其无功不足引起电压变化，严重时可能导致电压崩溃。
风力发电机、线路、变压器及所属的变电站共同构成了风电场的电气主系统。
在这个系统中，由于风力发电机、线路和变压器的特性都为感性，因此应对其进行补偿相应的容性无功，从风电场整体的工作特性分析，风电场中的无功补偿设备的作用主要有以下三个方面。
(1) 以容性的无功设备补偿感性的无功功率，这样就能提高风电场的功率因数，使风电场中有功和无功的比例维持在电网正常水平范围内。
(2) 对系统电压进行调整。
由于风机具有随机和不可控的先天特性，因此风机中的输出功率是随着风速变化而变化的，当大量的风机并入或切出电网时，很容易造成电网电压的波动，通常采用无功补偿装置来减小电压的波动，维持电压的稳定。
(3) 减小变压器和线路中的能量损失。
通过风电场无功补偿措施来降低变压器和线路中的无功传输，进而降低由于无功传输而造成的变压器和线路中的能量消耗，达到节能降损的目的。
通常风电场中线路的无功损耗为3.5%~6.5%，变压器的无功损耗为10.5%~15.5%，整体的无功需求维持在20%左右。
目前在大型风电场中的风机类型主要有三种：同步风电机组（直驱式）、异
步风电机组（双馈式）和异步风电机组（失速式）。
这三种机组的结构性能和特点存在着较大差异，应分别进行无功补偿分析。
对于失速式的异步风电机组，由于其结构简单且成本较低，单机容量小，在早期的风电场中得到了广泛应用。
但由于其普遍采用双速异步电机，在任何时候都要自电网吸收无功，所以采用失速型风电机组的风电场应补偿较大的无功功率。
对于双馈式的风电机组，其建设及维护成本很高，由于其采用绕线式异步电机，电机转子通过交直交变频器与电网连接，可以实现自电网吸收或向电网发送无功功率，可进行一定容量的无功功率控制，所以对采用双馈异步机的风电机组的风电场，可只进行一定容量的无功补偿，不会产生大量的谐波。
对于直驱式同步电机的风电机组，由于目前普遍采用永磁式同步电机，风机叶轮通过主轴与发电机直接相连接，其对风能的利用率最高，但风机的成本也是最高的。
由于永磁同步发电机不需自电网吸收无功功率来建立磁场，因此采用永磁同步发电机的风电场，只需少量的无功补偿装置，工作过程中不会产生大量的谐波。
通常风电场的无功需求为：在无风或小风时由于整个风电场输出的功率较小，整个风电场只需较小的激磁功率，而线路或电缆的充电功率较大，因此仅需安装少量的无功补偿设备即可满足系统对功率因数的要求。
当风机满载发电时，由于不同机组对无功的调节不同，风电场的感性设备如变压器等需要很大的无功功率，必须安装大量无功补偿设备支撑系统的电压和功率因数。
由于双馈式的风机机组具有调节系统本身运行状态的能力，因此具有一定的无功调节能力，在上述的两种情况下这种调节能力都可等效为风电场无功补偿的容量，但若是大量的风电场集中切入电网时，其本身的这种调节特性是无法支撑起风电机组建立磁场的，因此其不能作为风电场的无功补偿容量。
风电场的无功补偿容量主要是与其接入系统的风电机类型，电压等级，线路的长度，风电场整体的短路容量有关。
同时为了满足系统电压调节的需要，无功补偿装置应当能够自电网吸收或向电网发送无功功率，即实现感性或容性的补偿。
三．风电场中无功补偿的要点分析
由于风电场所处电网的特性和结构不同，风电场的无功配置也应作出相应调整，一般需要根据系统的实际情况作出计算分析，实现与并网系统相适应、协调。
(1) 为保证风电场的安全稳定运行，在采用有载调压变压器的基础上，合理的无功补偿可以控制高压侧的电压在允许范围之内，补偿设备通常可以采用动态调节型，使得相应的响应速度、调节步长可以满足风电机组的随机性以及功率快速变化的条件。
(2) 风电场配置的无功补偿装置应采用包括电压及功率因数动态控制的补偿装置，相应的响应速度达到秒级，静止无功补偿器可以考虑但不一定需要采用，风电场容量较大时最好不要采用分组投切的电容器。
(3) 在正常运行情况下突然出现风力发电机瞬时整体退出运行时，容性无功补偿设备应随之立即退出，以避免风电场的并网电压过高，过大超过允许值。
(4) 如果风电场是分期建设的，而无功补偿设备需要一次建设，那么补偿的容量最小值应当满足风电场的一期建设的要求。
安装的无功补偿设备包括感性和容性无功补偿时，防止谐振是自动控制策略的一个重点。
四．结论
本文比较了当前几种风电场无功补偿的方式，在深入分析比较后指出了各自的优势和劣势。
根据国网公司规定的“风电无功补偿装置可以动态连续调节从而稳定并网电压”要求，结合低电压穿越规定，通过比较可见STATCOM（SVG）的优越性能远胜于其他补偿方式，加之半导体元件价格日益下降，相对于SVC 已模块化的稳定价格更具有良好的价格前景，这一补偿方式已经越来越受到人们的关注和重视。
相信STATCOM（SVG）的应用水平会上一个新的台阶，市场化投入也会越来越大。
参考文献：
[1] 傅旭，李海伟，李冰寒.大规模风电场并网对电网的影响及对策综述[J].陕西电力，2010，(1):53-57.
[2] 朱莉.风电场并网技术[ M ] .北京：中国电力出版社，2011.
[3] 王晋根.风电发展前景与存在问题的思考[ J ] .电器工业，2008(11):38-39.。