无功功率调节概述-

1、代码:GD006213 修订版:1日期:29/04/09 第 1 页,共 9 页 一般特征手册 文件类型:标题:批准流程:电子: PDM 流程 产品完成:MDI 交付:确认: JME SC027无功功率调节概述批准者: ISL任何介质存在的本文档或其具体形式以及其中包含的信息均为 Gamesa Corporación Tecnológica S.A. 的财产。此为受版权法保护的未出版著作,对于错误或遗漏不承担任何法律责任。本文档为机密文档,未经 Gamesa Corporación Tecnológica S.A. 明确书面许可,不得用于所提供用途之外的

2、任何用途。本文档不得以任何方式全部或部分重制(包括重制为衍生著作,亦不得借给任何第三方。一经要求,本文档必须退还给 Gamesa Corporación Tecnológica S.A.。索引索引1 目的.2 2 范围.2 3 定义和专业术语.2 4 概述.3 5 总体特征.4 6 应用程序显示屏 (66.1 应用程序的主显示屏.6 6.2 风能发电机的栅格.6 6.3 图示区.7 6.4 日历的设定.7 6.5 机器排除.7 7 工具安装需求 (87.1 风场管理系统.8 7.2 公共接入点的功率测量.8 7.3 功率管理器 (GESPOTEN.8 8 相关文件.9 9

3、图示. (9变更记录变更记录修订版修订版 日期日期 作者作者 说明说明 0 15/11/05 SAR 初始版本1 30/03/09DPE目前使用版本 V 1.20.4 标题:无功功率调节概述1 目的目的对发电场的数据采集与监视控制系统的无功功率调节工具进行概述。2 范围范围该文件可使用于所有的安装了无功调节器的风力场的 SCADA 系统。3 定义和专业术语定义和专业术语WTG : Wind Turbine Generator 风能发电机。PLC :Programmable Logic Controller 集成控制器。SCADA : Supervisory Control And Data A

4、dquisition 数据采集与监视控制系统。SGIPE :风力发电厂的集成控制系统,为 GAMESA 公司数据采集和监视系统的商业名称。SET :变电站。CCU :Control Converter Unit 变流器控制单元。功率功率:功率是指物体在单位时间内所做的功,即功率是描述做功快慢的物理量。电功率以瓦特计量 (W。风能发电机中最常用到的输出功率的计量单位是千瓦 (103 W,风能发电场中最常用的功率计量单位是 MW (106 W。功率用字母 P 表示。无功功率无功功率:除了前面提到的功率(有功功率,以瓦特计算,它表示由于电阻的原因而导致电路所消耗的能量,存在着一种由于反作用的因素(电

5、感和电容器而产生的功率,叫做无功功率,单位为伏特安培 (VAR,用符号 Q 表示。功率因数 (CosPhi:功率因数因电路中的交流电的电压和强度之间的差别而不同。cos 的负值 表明无功功率的消耗(感性,l 滞后于 V ;cos 的正值 表明无功功率的产生(容性,I 超前于 V ;cos =1 表明无功功率无效。 标题: 无功功率调节概述概述4概述Gamesa 已经开发出一套风场无功率调节器的工具,加入到基本的风场的管理系统中,通过这个工具可以设定每个时刻的功率因数(目标kVAR 的数额,通过一个反馈系统可以使调节器不断地计算出,其为了获得所规定的 CosPhi/kVAR,而必须向风力发电机发

6、送的信号。风场无功率调节器相当于是在风场的管理系统的装置中所执行的一个软件应用程序。虽然调节器的应用程序是一个独立的板块,它不需要检查也不需要维护,它的使用需要风电场的 SGIPE 系统和功率的测量: 图示 1. 无功调节器的整体图示风场的 SGIPE 管理系统提供给无功功率调节舱的信息,是从风场的风力发电机以及变电站中收集而来。此外,传递由无功功率的调节器对机器发出的调节的命令(CosPhi 信号。接入点所显示的功率通过功率管理器来传递给调节器。而功率管理器是从变电站(如果调节器是跟遥控器和在一起的或者一个独立的测量器获得数据的。 标题:无功功率调节概述5 总体特征总体特征下面例举该调节器的

7、最显著特征:动态调节调节:根据风场的条件自动调节,即使是一些风力发电机停止运行,或有功功率的产生发生改变,也能获得信号(如果剩下的风力发电机能提供足够的无功功率。风力发电机的保护风力发电机的保护:风力发电机上载有无功功率产生的 PQTV 曲线图,防止发电机的在设定以外的条件下工作。多点调节多点调节:允许一些多个同时运作的调节器,仅依靠一个风场的管理系统来运作。我们希望控制的每个接入点都有它自己的调节器和关联的风力发电机组。余弦余弦的的平均值:为了更好的适应网络操作的要求,允许使用瞬间的口令或在一定时间周期(一般为 15 分钟内的平均值。这个时间周期可以以电脑的时钟或者根据电力公司的时间作为依据

8、。 图示 2. 瞬间参数坡道的使用坡道的使用:为了避免电力的问题,在无用功功率的变化中使用一些可以避免在风场中的突然变化,但是同时又能又快又准的进行转化的双面坡道(可设定的。图示 3. 坡道的应用多方式指令获取多方式指令获取:指令可以以 cos 或 kVAr ,本地或远程(OPC 、SGIPE 或者代表处客户端的形式得到,或者从预先成形的日历或日程表中获得: 图示 4. 信号获取方式 标题:无功功率调节概述低功率保护低功率保护:为了避免在风场出现低功率的电压浮动,在有用功率的产生无法满足所要求的指令时,可以放弃调节。 图示 5. 低功率保护测量器的日志文件夹的记录情况测量器的日志文件夹的记录情

9、况:允许将所有事件,获得的功率,以及在调节其中所产生的有影响的变化记录在文件夹中。 图示 6. 日志显示器SGIPE 系统的组合系统的组合:版本为 2.3 的 SGIPE 集合了无功调节器的主要数值,图示口令。一方面使有相应许可的用户方便了操作规则,另一方面保护了工具的使用。 图示 7. SGIPE 系统的显示屏机密等级：3 / 客户信息 一般特征手册 标题： 代码：GD006213 日期：29/04/09 修订版：1 第 6 页，共 9 页 无功功率调节概述 6 应用程序显示屏 下面介绍应用程序中最重要的显示屏： 6.1 应用程序的主显示屏 图示 8. 主显示屏 6.2 风能发电机的栅格 在

10、这个表格里我们可以看到关于风力发电机，以及关于可能出现的预示和状况的所有信息。 下列表格中信息指示风能发电及的不同状态： 白色： 白色：发电机正常运转。 蓝色：风力发电机通信连接失败。 蓝色 黄色：风力发电机的发电机温度超出了正常温度 黄色 以及它的无功功率产生受限。 深紫色：说明风力发电机的电压超出正常范围， 深紫色 它的无功功率产生受限。 灰色：无法调节的风能发电机。 灰色 图示 9. 风能发电机的栅格 ICA-TEC-001-R06 (es 版本 1 机密等级：3 / 客户信息 一般特征手册 标题： 代码：GD006213 日期：29/04/09 修订版：1 第 7 页，共 9 页 无功

11、功率调节概述 图示区 6.3 以下的图示将说明风场的动态行为。可以看到有用功功率和无用功功 率，例如风场产生的 cos 值。 同样也将展示出指数，来与从风场产生的数据进行对比： 图示 10. 动态图示 6.4 日历的设定 这个设定允许指定一个独立于日历的指令： 图示 11. 日历及日历设定。 6.5 机器排除 有可能排除无功调节的发电机。该工具对 SCADA 系统指明哪个机器不应产生 作用，SCADA 系统向排除在外的风能发电机发出 Cos = 1 的信号。 该工具不允许在同一时间包括或排除多于风场 10% 的机器数量，以防止风场 大幅输出电压的急剧变化。 图示 12. 排除风能发电机的显示屏

12、 ICA-TEC-001-R06 (es 版本 1 机密等级：3 / 客户信息 一般特征手册 标题： 代码：GD006213 日期：29/04/09 修订版：1 第 8 页，共 9 页 无功功率调节概述 7 工具安装需求 调节器的安装和正确运作的需求细节如下。 7.1 风场管理系统 SCADA 系统将把风场的风能发电机以及变电站所收集的信息传递给无功功率调节器。此外它会把无功功率的因 数的调节命令（cos 信号）传输给这些机器。有必要使用 2.0 版或者更先进版本的 SGIPE 风场管理系统。 如果不是在运行当中，调节器报错，并将无法控制风场的无功功率。在这种情况下，风力发电机将继续保留接 收

13、到的最后一个值。 为了确保工具正常运转，并最大限度地发挥其功能，建议安装 2.3 版本的 SGIP 和最低限度的特性的硬件： o o o o 2 GHz 处理器 2 GB 内存 320 GB 硬盘 独立冗余磁盘阵列 7.2 接入点的功率测量 接入点的功率测量 该调节器有必要知道需要调节的接入点的有功无功功率值。如果没有这一测量值，调节器则会报告，并停止 调节。 根据获得功率值的方式，将出现以下情况： 7.3 SCADA 系统中安装 SET。通过 SGIPE 风场管理系统获取功率。 SCADA 系统中不安装 SET。在这种情况下可能要安装独立的测量仪。 功率管理器 (GESPOTEN 由于存在多种可能情况，已使用了一个名为 GESPOTEN 的应用程序来收集接入点的功率值（有功功率、无功 功率、电压、频率），不仅可以读取上述各种数值，也可以通过 TCP/IP 将这些数值发送至发电场中各种不同 类型的调节器。 这一应用程序是在后台运作，不需要任何其他操作。 ICA-TEC-001-R06 (es 版本 1 机密等级：3 / 客户信息 一般特征手册 标题： 代码：GD006213 日期：29/04/09 修订版：1 第 9 页，共 9 页 无功功率调节概述 8 相关文件 “FT002435_SGIPE 系统的概述” “FT002443_远程无功功率调节概述” 9 图示