风力发电与无功补偿(职业技能鉴定)浅析.ppt

* * * * * 风电场厂用其他设备会引起无功的损耗 * * * 从长远的要求，以及风电场建设规模、容量越来增大，采用先进的动态无功补偿装置是必然趋势。为了避免带来改造的麻烦，所以应该鼓励用户上最好的无功补偿产品。 * 采用 * * 电网要求风电场拥有一定的故障支撑能力，目前根据国外资料（德国，日本等），在一些情况下，是不允许风电场切机的，中国目前还没有相关的明确规定，不过相信不久的将来，也会提出相关的要求。 * * 德国2003年8月启用的新的风电机组接入标准规定，在电压骤降后，图中实线的上方不允许风电机组跳开，甚至要求风电场能够提供系统无功功率来缩短故障回复时间，起码要做到自身能够在低电压持续运行一段时间。 * * * 有载调压无功调节装置，无非是把开关投切电容的方式变换成由有载变压器的控制投切方式，与分组电容器投切的本质一样。且此种方式带有自耦变压器，由于变压器的自身损耗，这种方式的损耗很大，约在2%~5%之间。 现代电力电子行业发展的标志，是由传统控制转换为电力电子控制方式，如果有载分接开关设计成晶闸管控制电压调节，倒是技术得到极大提高，但这实质上就是接下来要介绍的TSC。 * * 从此张表格可以看到，变压器分接头式不如分组投切电容器 RXPE Rongxin Power Electronic * 风力发电与无功补偿 职业技能鉴定培训 2013年6月 * 风力发电机组分类 恒速恒频发电系统 变速恒频发电系统 1 风力发电机组 * 1 风力发电机组 恒速恒频发电机系统（CSCF） ：在风力发电过程中保持发电机的转速不变从而得到和电网频率一致的恒频电能。 变速恒频发电机系统（VSCF ）：在风力发电过程中发电机的转速可以随风速变化，而通过其他的控制方式来得到和电网频率一致的恒频电能。 * 1 风力发电机组 ——双馈式变速恒频风力发电系统 * 双馈式变速恒频风力发电系统常采用的发电机为转子交流励磁双馈发电机，其结构与绕线式异步电机类似。 控制方案是在转子电路实现的，流过转子电路的功率是由交流励磁发电机的转速运行范围所决定的转差功率，该转差功率仅为定子额定功率的一小部分，变频器的成本以及控制难度大大降低。 可实现变速恒频控制，减少变频器的容量外，还可实现对有功、无功功率的灵活控制. 缺点是交流励磁发电机仍然有滑环和电刷。 1. 风力发电机组 * 利用变速恒频发电方式，风力机就可以改恒速运行为变速运行，从而可比恒速运行获取更多的能量。尤其是这种变速机组可适应不同的风速区，大大拓宽了风力发电的地域范围。 ——直驱型变速恒频风力发电系统 1风力发电机组 变桨距变速直接驱动同步机系统 电力电子交换器 * 这种风力发电机组采用多极发电机与叶轮直接连接进行驱动，从而免去了齿轮箱这一传统部件。 采用永磁发电机技术，可靠性和效率更高，处于当今国际上领先地位，在今后风电机组发展中将有很大的发展空间。 发电机多采用永磁同步发电机，其转子为永磁式结构，无须外部提供励磁电源，提高了效率。 缺点：增大了变频器的容量，产生了谐波 * 风力发电据有其特殊性，由于风电机组的原动力来源于流经风力机的风能，而风速和风向具有随机变动的自然特性，因此风电机组的电能输出也是随机变动的，换句话说，风电机组属于不能进行出力调整的电源装置，所以，风力发电出力的短周期变动较为显著。 ——风能的特点 2 风机并网需要解决的问题 * 风力发电据有其特殊性 风速和风向具有随机变动的自然特性 不同安装地点的风速和风向具有明显的差异 同一个风电场内的风电机组，其出力的变动也是不同步 随着风电场规模的增大，风电场接入系统引起的电能质量问题必将越来越严重，在某些情况下电能质量问题将成为制约风电场装机容量的主要因素。 ——风能的特点 2 风机并网需要解决的问题 * ——无功功率的控制 2 风机并网需要解决的问题 * --风电场无功需求的特点 在停风状态下也保持与电网的联接并从系统吸收无功。 风力发电机组的无功需求量随着有功变化而变化 ,采用传统并联电容器组进行无功补偿，仍需从电网吸收部分无功。 风电场的无功变化在满发时会抬高风机出口电压 ,在并网时会在瞬间较大幅度降低出口电压。 风电场变压器要向系统吸收一定的无功 ,其数量大约是变压器容量的 1 %～1. 4 %。此外 ,随着风机有功出力的变化 ,无功需求也在变化 ,当风机本身的无功补偿不足以补偿这些无功变化时 ,就需从电网吸收无功 ,这些无功在流经线路时也会引起线路损耗。风电场从系统吸收无功所经的线路较长 ,又会增加一定的线路或变压器损耗。 2 风机并网需要解决的问题 * 单台风机容量较小，数量众多 每台风机均由一台箱变升压至统一的35kV母线上，箱式变压器数量众多，无功损耗大 经35kV/110