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。     

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.     

光伏电站动态无功补偿装置检测不确定度分析及评定方法研究

我国西部地区建设了大量光伏电站,为了确保光伏电站配置的动态无功补偿装置对电网的支撑能力,对动态无功补偿装置开展检测势在必行。不确定度是保证检测结果的可靠性、准确性,及检测能力的重要指标,急需开展动态无功补偿装置检测的不确定度分析及与其相适应的不确定度评定方法的研究。通过研究相关标准,对动态无功补偿装置检测的检测项目及检测方法做了详细介绍,分析了电压、电流、无功功率、动态响应时间及谐波等主要测量量的不确定度分量,总结出了不确定度评定的方法,最终给出检测结果的不确定度,为以后检测工作准确有效开展提供了理论支持。     

大规模风电汇集系统动态无功补偿装置运行现状及提升措施

目前国内大规模风电汇集系统均配置了容量充足的动态无功补偿装置,但大部分装置实际运行性能并不理想,在风电脱网等故障期间无法充分发挥无功快速调节及稳定系统电压的作用。为解决风电场动态无功补偿装置存在的问题,研究相应的改进措施以提高风电汇集地区无功电压控制能力至关重要。依据某大规模风电基地2011—2014年风电运行数据,对动态无功补偿装置在典型故障期间的响应特性进行了详细分析,将风电场动态无功补偿装置存在的问题归纳为投运率低、运行可靠性低、动态响应速度慢、装置实际容量与额定容量不符、控制策略不当以及动态无功裕度不足等,并针对上述问题提出了提升动态无功补偿装置技术性能及运行管理水平的措施。     

静止无功补偿装置在风电基地升压站中应用

结合某百万千瓦风电基地500 kV输变电工程,分析了汇集升压站动态无功补偿设备分别采用静止无功补偿装置(SVC)和静止无功发生器(SVG)装置在系统短路故障方式下动态无功支撑能力,通过技术经济性比较,得出SVG型装置主要技术经济指标明显高于SVC型;SVG型设备对系统具有较强电压支撑能力,利于联网系统电压稳定性及提高风电基地低电压穿越能力,更适用于风电基地汇集升压站动态无功系统中。     

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。     

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     

基于Rtlab的光伏电站无功补偿测试方法及制约因素分析

依托Rtlab软件开展光伏电站无功补偿装置仿真和实测研究,测试与评价光伏电站无功补偿装置补偿容量、响应时间,分析无功补偿装置运行各项性能指标和及其制约因素,为优化无功补偿装置运行提供技术支撑.     

动态无功补偿装置在220kV变电所的应用

介绍了动态无功补偿装置的性能、运行方式及控制策略,采用新型动态无功补偿装置进行动态无功补偿,能有效稳定系统电压,改善不平衡及谐波引起的电能质量,提高电网电压合格率,从而提高系统安全性.     

基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置响应时间测试系统

根据风力发电无功不足现状和无功补偿技术发展趋势,针对合理选择性能适用的无功补偿装置的需求,本文提出并研发了一种基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置响应时间测试系统。系统结构以信号调理电路为硬件基础,PXI数据采集平台为核心,以LabVIEW为软件开发工具。具有波形显示、数据读取、信号分析、数据管理等功能,可监测无功补偿装置响应时间特性等一系列参数,实现了对无功补偿装置功能的全面系统在线监测。     

基于DIgSILENT的风电场接入系统无功算例分析

随着风电接入电网的比例逐渐加大,对接入点电压水平的影响越来越明显。电压稳定性是风电场并网运行存在的主要问题。目前大多采取在风电场升压站添加无功补偿装置的方式来控制并网点电压。本文主要分析风电场无功损耗的来源,结合我国内蒙古地区某风电场接入系统实际情况,利用德国电力系统仿真软件DIgSILENT进行模型搭建,提出保证风电场可靠并网的无功补偿方案,并进行算例分析。     

基于PSIM的±10kvar静止同步补偿器建模及仿真

动态无功补偿装置近年来在风电场及光伏电站应用越来越广泛,为更好地掌握动态无功补偿装置的原理及运行特性,基于电流直接控制策略的控制系统,建立了±10 kvar静止同步补偿器(STATic synchronous COMpensator,STATCOM)的仿真模型;并运用电力仿真(Power SIMulation,PSIM)软件对所建模型进行了系统仿真,得出了STATCOM的动态补偿仿真波形。结果表明:该无功补偿装置具有良好的动态补偿特性。     

风电场无功补偿分析研究

风力发电在我国得到了快速发展,风机在电网中所占比例不断增大,对电网的安全和稳定运行带来很大的影响。文章针对风电场的实际情况和特点,搭建了风电场仿真模型,模拟风机不同有功和无功出力以及不同馈线类型和长度等情况下,风电场无功损耗和电压情况,以及固定补偿装置的无功调节配合能力。说明利用风机发出的无功功率可以减小汇集站内无功补偿装置的容量,基本实现无功平衡,提高电压稳定性。     

风电基地动态无功补偿装置参数实测与分析

甘肃酒泉10 GW级风电基地动态无功补偿装置群涵盖了静止无功发生器（SVG）、晶闸管控制电抗器（TCR）、磁控电抗器（MCR）等多种补偿装置,类型全,数量多,但性能特点缺乏试验验证,不利于无功/电压管理及补偿装置效能的充分发挥。针对此现状,展开动态无功补偿装置性能集中测试。考虑电网接线结构、风电场实际运行情况等因素,参考相关国家标准选择测试项目,制定测试方法。实地测试了装设于不同风场的SVG、TCR及MCR等补偿装置的动态调节范围、有功损耗、动态响应时间和谐波电压水平。根据实测结果对3种动态无功补偿装置在风电场的应用特性进行了对比分析。     

风电场无功损耗特性及其补偿裕度分析研究

随着并网风电容量的增大,风电场的无功补偿问题日益受到关注。对风电场结构进行分析,并在此基础上分析风电场内各元件的无功损耗特性;针对某实际风电场,计算并网点电压及变压器变比变化时无功损耗的变化范围;研究该风场在不同场景中,风电场无功补偿设备"N-1"及"N-2"时的无功补偿裕度及其变化规律。     

动态无功补偿装置在酒泉地区风电场的优化应用

通过对酒泉地区风电场动态无功补偿装置的测试及参数分析,结合风电大规模脱网事故的电气暂态过程特征,对风电场动态无功补偿装置的应用提出了优化思路。     

风电场机组设备涉网性能的检测

风电场机组设备的涉网性能已成为影响电网安全稳定运行的主要因素。介绍了甘肃河西风电场涉网性能项目检测分析试验情况,基于已取得的检测结果,对风电机组的性能和风电场无功补偿装置性能进行了分析评价,提出了改进风电机组性能和加强风电场无功功率管理的对策。     

电力系统无功补偿的研究

首先阐述了无功补偿的原理,接着详细分析了无功补偿的作用,最后介绍了无功补偿装置的发展现状.通过分析可知,电力系统无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段.因此,就电力系统无功补偿进行了一定的分析和研究.