2025年风场低电压穿越能力优化设计.pdfVIP

饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

风场低电压穿越能力优化设计

随着科技的不断进步和能源发展的不断推进，风电技术已成为

当前最为前沿的新型能源利用技术之一，越来越多的风电场应

运而生。然而，随之而来的也是各种安全问题的挑战。在实际

应用中，因为电力负荷的增大或其它原因，以及线路质量和设

备状况的不同，可能导致风电场中的电压下降，严重时会引起

电力系统的事故。因此，针对风电场低电压问题，进行优化设

计，提高其穿越能力，才能更好的推进风电行业的发展。

一、风电场低电压穿越的研究现状

目前国内外对于风电场低电压穿越的研究主要分为以下三种：

1）基于静态电压稳定器的低电压穿越方案

静态电压稳定器（SVC）是一种通过调节电容器和电感器的阻

抗来实现编码控制的电力设备，它可以平衡电网电压，提高供

电质量和稳定性。一些学者和工程师通过引入SVC装置的变

压器来优化风机应对低电压的能力，在某种程度上起到了稳定

电网电压的作用。

2）基于动态无功补偿的低电压穿越方案

为了解决风电场中的低电压问题，一些学者研究了基于动态无

功补偿的低压穿越技术。其主要思想是利用动态无功补偿器的

反馈控制机构，调整交流电源输出电压和电流的相位角度，来

实现电压稳定和提高风电系统的穿越能力。此方案不仅稳定性

穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》

高，而且还能提高电网电压的质量，增加电能质量。

3）基于分布式电容器的低电压穿越方案

另外一种针对风电场低电压穿越的方案是基于分布式电容器的

设计。这种设计方案通过增加并联电容器，在低电压发生时快

速释放电容器的电能来补偿电压下降，从而避免对整个系统的

影响。其主要优点是安全可靠，成本低廉。

针对目前国内外对于风电场低电压的穿越设计方案，可以看出

各自有着自己的优势和适用范围，但是需要根据具体的实际情

况来确定采用的方案。

二、风电场低电压穿越设计的具体方案

根据上述研究现状，在实际工程应用中应采用基于动态无功补

偿和分布式电容器的低电压穿越方案。

具体地，首先应在风电场变电站选择安装动态无功补偿器设备，

并根据实际情况进行控制参数的设置。其作用主要是监测电网

电压波动，并通信控制电容器组的运行，以便对电压进行调节。

一旦检测到电网电压下降，会通过反馈控制机构来调整输出电

压和电流的相位角度，提高电网电压的稳定性和穿越能力。

同时，还应在风电场导线较长或线路电阻较大的位置上，增加

分布式电容器，通过并联电容器来快速释放电容器的电能补偿

电压下降，达到避免对整个系统的影响，提高风电场的稳定性

和穿越能力。

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

三、设计方案的实施与效果评估

为了实现风电场低电压穿越设计方案的实施，需要按照安装布

置、调试运行和监测管理三个阶段顺序逐步实施。

具体的，首先应根据风机输出变压器容量、风电机组输出功率、

并联电容器的额定容量等因素，确定SVC、分布式电容器的

种类、规格和配置数量。选择适合的设备比较困难，因为

SVC的规格大多数较大，造价较高，而分布式电容器则优点

较为明显。

在设备的安装和调试过程中，应按照设备说明书中的安装要求

和调试程序，进行设备的安装和检测。同时，还需要进行相应

的参数调整和技术培训，确保设备能够正常工作和运行。

在设备的运行中，应进行平时的设备巡查、定期维护和备份，

确保设备的长期稳定运行，同