風電場接入配電系統(tǒng)的無功配置方法

● 廣州市奔流電力科技有限公司 曹琪娜 江浩俠 李桂昌

鑒于我國風電場接入的無功配置情況，單純配置靜態(tài)無功補償裝置無法滿足風電場在出現(xiàn)故障或擾動時容量快速變化的無功需求，無法實現(xiàn)動態(tài)無功補償。此外，由于風速隨機性很強的原因，風電機組的無功和有功功率波動速度較快，因此風電機組所配置的動態(tài)無功補償裝置需要滿足一定的動態(tài)響應速度。

基于此，本文考慮了風電機組接入配電網(wǎng)后的電壓質(zhì)量、線損率和投資回收期的綜合因素，提出一種適應風電場接入配電網(wǎng)的動靜態(tài)混合無功補償配置方法，從供電企業(yè)和用戶兩方面的利益出發(fā)，可為風電接入配電網(wǎng)的無功配置提供實用指導。

1 特性分析

以雙饋型風電機組為研究對象，風電場的無功消耗主要來源于變壓器和集電線路，其中變壓器損耗、集電線路感性無功損耗與工作電流的平方成正比，即與風力發(fā)電機發(fā)出的有功功率的平方成正比，所以風力發(fā)電機的無功損耗是隨發(fā)電功率的變化而變化的。

此外，由于風速的隨機性和間歇性特點，風電場一天內(nèi)的出力也是隨機變化的，即風電場中輸出的有功功率隨著風速的變化而隨機變化的。當風電場在陣風、間歇風時會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊過程，同時風速在某一風速下隨機波動時也會產(chǎn)生波動過程。

對于雙饋式風機來說，其諧波的主要來源是變速箱，由于變速箱始終處于工作狀態(tài)，諧波電流大小與輸出功率基本呈線性關(guān)系，但風電機組各次諧波電流的含有量不是很大，主要含 2、3、5、7 次諧波電流，其中 5、7 次諧波最嚴重，總諧波電流畸變率一般為3.4%～6.0%。……