MCR型動(dòng)補(bǔ)在風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用

《MCR型動(dòng)補(bǔ)在風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、MCR型動(dòng)補(bǔ)在風(fēng)電場(chǎng)的應(yīng)用北京三得普華科技有限責(zé)任公司主要內(nèi)容風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功來(lái)源與特點(diǎn)我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)無(wú)功標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介幾種主流的并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功電壓?jiǎn)栴}解決方案MCR型SVC裝置介紹簡(jiǎn)介幾種主要的風(fēng)電場(chǎng)或變電站電壓無(wú)功調(diào)節(jié)裝置風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功來(lái)源與特點(diǎn)從圖中可以看出無(wú)功主要來(lái)自風(fēng)機(jī)機(jī)組、箱變以及主變，風(fēng)機(jī)機(jī)組的自然無(wú)功消耗為機(jī)組容量的25%-60%，箱變的無(wú)功消耗大約為箱變?nèi)萘康?%-5%，主變的無(wú)功消耗大約為主變?nèi)萘康?%-9%，不同的機(jī)型，不同的變壓器數(shù)據(jù)會(huì)有所差別，線路較長(zhǎng)的場(chǎng)合，線路的消耗也有必要考慮。隨機(jī)性強(qiáng)、變化頻率高、

2、波動(dòng)范圍大、變化速度快是風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功波動(dòng)的特點(diǎn)（著重小風(fēng)段）中國(guó)電網(wǎng)接入電壓無(wú)功標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)電網(wǎng)的電壓無(wú)功標(biāo)準(zhǔn)類似于德國(guó)與美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)，要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率因數(shù)任意時(shí)刻都大于0.95;對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的功率因數(shù)考核采用四象限運(yùn)行的方式，就是說(shuō)在小風(fēng)的情況下，風(fēng)電場(chǎng)被認(rèn)為是用戶，這一標(biāo)準(zhǔn)是比較嚴(yán)格的（在東北電網(wǎng)已實(shí)施）。幾種主流的并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組第一代并網(wǎng)風(fēng)機(jī)：定槳定速型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)并網(wǎng)運(yùn)行特性第二代并網(wǎng)風(fēng)機(jī)：變槳變速型雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)并網(wǎng)特性第三代并網(wǎng)風(fēng)機(jī)：變槳變速直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)并

3、網(wǎng)特性定槳定速型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組拓?fù)淙~輪增速齒箱風(fēng)能→高速機(jī)械能高速機(jī)械能→電能低壓→高壓改善機(jī)組并網(wǎng)穩(wěn)態(tài)特性、暫態(tài)特性異步鼠籠式發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)升壓變電網(wǎng)側(cè)無(wú)功補(bǔ)償異步異步：指風(fēng)機(jī)采用異步鼠籠感應(yīng)式發(fā)電機(jī)因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的異步發(fā)電機(jī)通過(guò)接觸器直接連接電網(wǎng)，因此異步電機(jī)的電氣特性就是風(fēng)機(jī)的并網(wǎng)電氣特性定槳定槳：指葉片的角度固定不變，不能調(diào)節(jié)；因?yàn)槎鄬?dǎo)致葉片的角度不能調(diào)節(jié)，所以葉片吸收的機(jī)械能完全由風(fēng)資源情況決定，這意味著定槳風(fēng)機(jī)出力隨風(fēng)的波動(dòng)而波動(dòng)，機(jī)組自身不能調(diào)節(jié)有功功率；而只能通過(guò)停機(jī)的方式控制其出力定速風(fēng)機(jī)功率從0kW增大到額定功

4、率750kW，速度從1500rpm變化到1518rpm。因?yàn)闄C(jī)組在額定功率以內(nèi)轉(zhuǎn)速變化范圍很小，因此稱其為定速風(fēng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)的有功--無(wú)功關(guān)系異步電機(jī)在沒有出力的條件下也需要吸收一定的無(wú)功功率勵(lì)磁，并隨著出力的增大，無(wú)功需求也逐漸增加！為保證風(fēng)機(jī)與系統(tǒng)之間無(wú)功交換最小，因此只要風(fēng)機(jī)并網(wǎng)，就要投入一定的無(wú)功補(bǔ)償，無(wú)功補(bǔ)償隨著機(jī)組處出力的增加而增大變槳變速型雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組拓?fù)淙~輪增速齒箱風(fēng)能→高速機(jī)械能高速機(jī)械能→電能低壓→高壓雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(jī)升壓變電網(wǎng)側(cè)定子線圈直接連接電網(wǎng)，能量占額定容量75%以上轉(zhuǎn)子線圈通過(guò)變流器連接電網(wǎng)，能

5、量占額定容量25%以下Crowbar電阻，防止變流器過(guò)流變槳葉片角度可以調(diào)，一般采用液壓系統(tǒng)或電控系統(tǒng)控制。能夠控制葉片吸收的風(fēng)能，因此變槳距風(fēng)機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)葉片角度控制有功功率雙饋指風(fēng)機(jī)采用雙饋式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，該類型電機(jī)是在鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，主要區(qū)別在轉(zhuǎn)子線圈上，雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用線圈引出線的方式（取代了鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子上的閉環(huán)銅線或鋁線），該線圈通過(guò)變流器并網(wǎng)，而定子線圈直接并網(wǎng)。變流器通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子上的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的方式來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在同步轉(zhuǎn)速以上時(shí)，定子和變流器都向電網(wǎng)送電，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在同步轉(zhuǎn)速以下

6、時(shí)，定子線圈向電網(wǎng)送電，轉(zhuǎn)子線圈從電網(wǎng)吸收電能，但整體表現(xiàn)是向電網(wǎng)送電。受雙饋電機(jī)自身的電氣特性決定，轉(zhuǎn)子理論上最大的能量調(diào)節(jié)范圍為電機(jī)額定容量的25%，因此一般變流器的容量為電機(jī)額定容量的25%～30%。定子需要?jiǎng)?lì)磁電流，可以通過(guò)變流器的轉(zhuǎn)子側(cè)進(jìn)行勵(lì)磁控制，所以雙饋電機(jī)不需要額外的無(wú)功補(bǔ)償裝置，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)機(jī)組輸出的無(wú)功功率（由變流器容量和控制決定）雙饋感應(yīng)電機(jī)特性及調(diào)速相同的功率不同的轉(zhuǎn)速雙饋電機(jī)可以在一定范圍內(nèi)調(diào)速變槳寬調(diào)速永磁直驅(qū)機(jī)組拓?fù)淙β首兞髌魅~輪直接驅(qū)動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)升壓變壓器電網(wǎng)電壓、電流檢測(cè)信號(hào)放電電

7、阻風(fēng)能→電能變頻變幅值→工頻690V低壓→高壓并網(wǎng)有功控制基本原理調(diào)節(jié)葉片的角度，風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)有功輸出調(diào)節(jié)控制葉片旋轉(zhuǎn)速度，風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)有功上升速率控制變槳系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)的有功功率無(wú)功功率控制原理介紹控制原理風(fēng)機(jī)通過(guò)全功率變流器控制輸出電壓幅值方式控制與電網(wǎng)的無(wú)功交換，采用全功率變流器，無(wú)功調(diào)節(jié)范圍寬，機(jī)組具備一定電壓調(diào)節(jié)能力.在暫態(tài)過(guò)程中，機(jī)組送出的容性無(wú)功電流可以達(dá)到機(jī)組額定電流的100%，響應(yīng)時(shí)間ms電壓無(wú)功問(wèn)題解決方案增大風(fēng)電機(jī)組無(wú)功容量(如GEWind,Vestas,NEGMicon,蘇司蘭,新金風(fēng)750)升壓站動(dòng)態(tài)無(wú)功

8、補(bǔ)償(SVC/STATCOM)機(jī)組內(nèi)部電壓無(wú)功問(wèn)題解決方案金風(fēng)公司750kw機(jī)組新配置25+50+100+100+200kvar+25kvarMCRSVC裝置補(bǔ)償精度：+/-3kvar響應(yīng)速度：20ms在無(wú)功補(bǔ)償方面的性能優(yōu)于所有上述廠家MCR型動(dòng)補(bǔ)調(diào)兵山風(fēng)電場(chǎng)