风电汇集地区无功自动控制方案比较分析

针对风电并网容量不断增加的现状,从风电场与风电机组间、风电场与风电场间、风电场与风电汇集站间、风电汇集地区与主网间4个方面分析了无功补偿配置不合理情况。提出在风电汇集地区建立无功自动控制系统的2种方案:一是在风电汇集站安装主站中央控制器,负责计算地区无功水平并向各个风电场发放调节指令;二是在各个风电场安装控制子站,子站系统通过数据网路与主网AVC相连接,服从AVC的统一调度指令。经比较,方案2在现有情况下更为合理,可以保证风电汇集地区的无功、电压平衡,提高风电送出能力。     

海上风电汇集站无功装置配置方案及其性能研究

以江苏如东220kV蓬树海上风电汇集站为例,研究了海上风电汇集站无功装置的配置方案及其性能特点。按照无功平衡原则,分析了海上风电汇集站无功补偿容量计算方法及其配置方案。利用电力系统分析软件PSD-V2009,研究了风电出力变化对电网电压的影响及系统发生短路故障时发生风电场脱网的可能性。仿真结果表明:在风电出力变化时,采用电容器补偿,电网电压发生阶跃性变化,汇集站低压母线电压越上限;采用SVG补偿,电网电压在国标允许值范围内平滑变化。在系统故障时,采用电容器补偿存在风电场脱网的可能,而采用SVG补偿可有效避免风电厂脱网的现象。     

计及动态无功控制影响的大规模风电汇集地区电压稳定性分析

为了进一步分析大规模风电汇集地区电压稳定性,提出应考虑风电场动态无功控制的影响。基于电压-无功灵敏度法解释了动态无功补偿装置的恒无功控制方式所带来的汇集地区电压上升问题。利用小扰动稳定法,分析出采用高压侧恒电压控制的风电场内动态无功补偿装置之间存在很强的相互作用,并会引起不稳定的电压振荡。以华北某风电汇集地区为例,在PSS/E中比较分析区内所有风电场内动态无功补偿装置分别采用恒无功、高压侧恒电压和低压侧恒电压三种控制方式时受到小扰动后的电压变化。仿真结果验证了分析结论,表明在研究风电汇集地区电压稳定性问题上,考虑风电场的动态无功控制影响是必要的。     

风电汇集地区SVC控制方式对电压异常振荡影响因素分析

随着风电渗透率不断升高,在大规模风电汇集地区由新投入静止无功补偿器(SVC)引发电压异常振荡的现象时有发生,引发了运行及研究人员的关注。基于典型大规模风电汇集地区无功电压控制现状,在DIgSILENT/PowerFactory中建立等效的系统模型,从SVC控制方式的角度出发,采用小干扰稳定特征值分析、时域仿真及波特图等不同稳定分析方法,对无功补偿装置恒电压和恒无功两种控制方式的适应性进行了比较与分析。并通过引入控制理论中对特定变量进行开环传递函数推导的方法,从新投入控制器的视角,以理论层面上对实际现场中新无功补偿控制器投入诱发振荡的现象进行了机理分析。研究结果表明:SVC不同控制方式随着系统变化的适应性不同,就系统已投入SVC风电场数目及系统阻抗方面的变化而言,对于大规模风电汇集地区的弱送端系统,无功补偿装置恒无功控制方式较恒电压控制方式的适应性更优。     

百万千瓦级风电基地无功补偿方案分析

包头市达茂旗百万千瓦级风电基地规划将于2014年建成.针对大规模风电接入后的蒙西电网,分析了风电功率波动下的系统电压无功特性.并结合电网结构及大规模风电接入的特点,给出达茂旗风电基地的无功补偿方案,从风电功率波动下的稳态调压效果、扰动后的系统暂稳水平等方面对无功补偿方案进行了校验分析.经分析,该无功补偿方案能够满足达茂旗风电基地正常运行要求,同时给出了2012年风电场无功补偿的相关建议.     

大规模风电汇集系统无功电压管控机制及关键技术研究

随着我国风电的快速发展及大规模集中接入,大规模风电汇集系统的无功电压控制能力日趋成为制约风电消纳能力的关键因素。文章依托我国某千万千瓦级风电基地,提出了大规模风电汇集系统无功电压管控机制,围绕风电前期规划、设备并网检测、风电运行监测这3个环节深入开展大规模风电汇集系统无功补偿配置方法、风电场动态无功补偿装置并网检测技术、基于WAMS数据的风电汇集系统无功电压监控评价方法及评价系统开发等关键技术研究,以全面提升大规模风电汇集系统安全运行水平,提高风电集中送出及消纳能力。     

国网冀北电力风电汇集系统无功电压控制技术获突破

正2014年2月18日,由国网冀北电力有限公司牵头完成的科技项目"千万千瓦级风电汇集系统无功电压管控技术研究及应用"通过中国电机工程学会组织的成果鉴定。鉴定专家一致认为,该项目研究成果解决了当前千万千瓦风电汇集系统无功电压管控关键技术问题,在动态无功补偿装置全运行工况和整体设备性能     

动态无功补偿装置抑制风电汇集地区高电压问题的可行性研究

当大规模风电集中接入弱端电网对,短路故障后会出现高电压的问题,造成风电机组因不具备高电压穿越能力而脱网.运行经验表明高电压穿越问题已经成为风电机组脱网的主要原因.文章从上述问题出发,探索通过风电场普遍配置的动态无功补偿装置抑制高电压的问题,在BPA中搭建了不同动态响应时间的SVC/SVG模型,并对比分析了不同响应时间、不同容量、不同类型的无功补偿装置对抑制高电压的效果.仿真结果表明,适当容量满足标准要求的动态无功补偿装置可以很好地抑制短路故障后的高电压问题,对于提高风电汇集地区无功电压安全水平有明显效果.     

风电汇集系统连锁脱网事故影响因素分析

我国风电以集中接入、远距离输送为主要开发方式,随着风电并网容量快速增长,风电运行事故也呈现上升的态势,特别是近年,已发生多起连锁脱网事故。以某典型风电汇集系统发生的连锁脱网事故为研究案例,从系统网架结构、设备性能、运行方式、无功电压控制等因素着手,系统地分析它们对连锁脱网事故的影响,及相互递进关系,分析结果对于风电汇集系统连锁脱网研究和防范具有参考意义。     

风力发电中的无功控制

在风力发电中，对于风力发电机吸收和产生无功功率的控制是一个重要的问题。文章介绍风力发电中无功控制的难题和在应用中出现的问题．以及传统的解决方法及其缺陷。还介绍一种新型的带有动态无功控制功能的风力机，详细列举了它的各种优点、在实际工程中的广泛应用和它广阔的前景。     

基于风电汇集地区无功源优化控制技术的研究

为实现风电汇入电网电压稳定的目的,文中探索一种新的无功电压补偿控制方法。基于风电电网现有的无功电压控制系统技术,加入时许递进无功电压优化控制新理念,针对风电汇集群协调控制在无功电压控制、电网安全稳定控制所应具备的基本功能,提出了大规模风电场集群并网在多时间、多空间尺度等方面实现分层分区的控制策略;本文以新疆某风电场为例进行仿真验证分析,结果表明了此风电场无功协调控制效果明显优于单个风电场或单个汇集站的控制策略,本控制方案对今后无功补偿方面的研究有重要的指导意义。     

考虑风电功率预测的分散式风电场无功控制策略

分散式风电接网模式可以解决集中式并网限电等问题,但对配电网传统运行模式带来挑战。为解决其经济稳定运行难题,提出了一种包含无功预测、无功整定、无功分配的三层新型分散式风电场无功协调控制策略。其中,无功预测层利用物理和统计方法组合预测单台机组未来无功输出能力;无功整定层针对有无无功补偿设备,提出风电机组基于电网无功缺额降出力的自身补偿和多时间尺度协调离散补偿设备、静止无功发生器(SVG)与风电机组共同补偿配电网无功需求方法;无功分配层基于风电功率预测无功功率信息,考虑风速波动性,按照优先级动态筛选风电机组,调节其输出功率以跟踪无功补偿指令。工程算例证明了所提策略可以有效提高电压支撑能力,减小风电场损耗。     

无功自动调控系统应用

介绍了无功自动调控系统的实现原理、调控逻辑流程和实际应用.该系统能够利用先进的电子,网络通讯与自动控制技术,在线接收电力调度中心下发的电压指令,自动对发电机无功出力进行实时跟踪调控,可有效地控制区域电网无功的合理流动,增强电力系统运行的稳定性和安全性,提高电能质量,改善电网整体供电水平,降低网损,充分发挥电网的经济效益,同时降低运行人员的劳动强度.     

双馈风力发电系统无功功率的控制

双馈式发电机无功功率的控制研究是变速恒频风力发电系统的关键技术。阐述了变速恒频风力发电系统的工作原理,在分析双馈感应电机的动态功率模型以及定子磁链定向矢量控制的基础上,介绍了一种有效的无功功率控制方法,并结合软件仿真,提出了一种合适的无功补偿方案,提高了系统运行的稳定性。     

双馈风力发电系统无功功率的控制

双馈式发电机无功功率的控制研究是变速恒频（VSCF）风力发电系统的关键技术。阐述了变速恒频风力发电系统的工作原理,在分析双馈感应电机的动态功率模型及定子磁链定向矢量控制的基础上,介绍了一种有效的无功功率控制方法,并结合软件仿真提出了一种合适的无功补偿方案,提高了系统运行的稳定性。     

风电场无功分层配置的思考与例证

目前并网的风机几乎都长期运行在功率因数为1的方式下,由升压站的无功补偿设备对风机箱变、集电线路、升压变及并网线路的无功损耗进行补偿。这种运行方式不仅与无功分层平衡就地补偿的原则不符,也对风机机端电压的调整不利,在故障情况下还会扩大风机脱网的规模。本文从现场调试的试验结果出发,根据实例提出了风电场的无功补偿主要来自风机发出无功功率的补偿方式,符合无功分层平衡就地补偿的原则,而且有利于风机机端电压的调整,在故障情况下还能避免无功潮流对电网的冲击,减小风机脱网的规模。