并网风电场联络线线损分析

并网风电场联络线线损分析随着风能的不断发展，风电场已经成为了重要的可再生能源。并网风电场是指将多个小型风电场进行互相补充，形成一个大规模的风电场，以实现可再生能源的高效利用。然而，在并网风电场建设中，线损一直是一个重要的问题。本文将以某并网风电场为例，对其联络线线损进行分析。

一、联络线线损的概念和影响因素

联络线是指将多个风电场通过一条电缆连接起来，并将其接入到电力系统中的一种形式。联络线的线损率是指联络线输电电能与接收电能之比，它受到多种因素的影响，如线路长度、线路截面积、线路材料、阻抗、温度等。

线路长度是影响联络线线损的关键因素之一，线路长度越长，线路的电阻损耗就越大，导致线路损失的电能也越多。另外，联络线的截面积、材料和接线方式等也与线损有着密切的关系。截面积越大，材料越好，接线方式越合理，线路的导电性越好，线损率也就越低。

除此之外，联络线的温度也是影响线路损失的一个因素。在高温情况下，由于导线电阻的增加，导致线路的线损率也会增加。因此，严格控制联络线的使用环境，以避免高温情况的发生，也是减少联络线线损的一种有效手段。

二、并网风电场联络线线损的实际情况

某并网风电场的联络线采用的是交联式电缆，在远离风电场的主网接入点处，增设了一个变电站，来协调电力系统和风电场的电气特性，保证风电系统的安全稳定运行。虽然该风电场的联络线线路较短，但由于系统并网能力较弱，从而并网电压和频率不稳定，产生了不同程度的电压不平衡和无功补偿问题。由于并网电网的过载情况较为严重，风电场联络线的电阻率也逐渐升高，其线损率也呈逐年上升趋势，给风电场的运行和管理带来了很大的困难。

为了降低联络线线损率，风电场采取了多种措施。保养联络线，及时检修故障设备是最基本的措施。此外还可以采用一些高新技术来帮助降低联络线线损率，如支持无功领先控制、牵引型电网混合充电器等等。

无功领先控制技术是目前最为常见和有效的降低并网风电场联络线线损率的技术之一。它通过对风力发电机的中空容量和无功功率控制，来改善风电场对无功电能的消耗量。采用无功领先控制技术后，联络线损率有了较明显的下降，风电场的稳定性和可靠性也得到了改善。

三、并网风电场联络线线损的管理方法

针对并网风电场联络线线损的问题，需实施有效的管理方法。其一是优化联络线路设计，选择合适的材料和截面积来降低线路电阻。其二是选择合理的电缆保护设备，以提高电缆的安全性和稳定性。其三是开展联络线的巡检和维护工作，及时更换和修理损坏的电线和电缆，保障联络线的正常运行。其四是完善联络线管理机制，对联络线的运行数据进行记录和分析，及时发现问题并解决。

在并网风电场联络线线损管理中，还需加强对联络线损失原因的分析和研究，进一步改进风力发电机与电力系统的配合方式，提高电压、频率的稳定性和平衡性，以及加强风电场的无功容量管理，从而使并网风电场的线损率有效降低，运行更加可靠安全。

综上所述，联络线是风电场与电力系统相互衔接的关键环节，而联络线线损是并网风电场管理中不可避免的问题。针对线损问题，可采取多种措施进行管理和优化，从而降低联络线线损，提高风电场运行的可靠性和经济性，实现可持续发展。为了更好地分析并网风电场联络线线损情况，我们需要收集相关的数据并进行分析。以下是某并网风电场联络线线损相关数据：

1.年份 联络线线损率（%） 风电场装机容量（MW） 平均风速（m/s） 线路长度（km）

2015 6.8 500 7.5 16.5

2016 7.5 700 7.2 17.2

2017 8.2 800 6.8 20.5

2018 9.1 950 6.9 22.3

2019 9.8 1100 6.5 23.8

2.风电机组无功功率（kvar） 电缆材质 电缆截面积（mm²） 接线方式 所处环境温度（℃）

1200 铜芯交联电缆 400 三相四线制 35

1300 铜芯交联电缆 400 三相四线制 40

1400 铜芯交联电缆 400 三相四线制 38

1500 铜芯交联电缆 400 三相四线制 37

1600 铜芯交联电缆 400 三相四线制 36

从以上数据可以得出以下分析：

1.随着年份的增加，该并网风电场的联络线线损率呈逐年上升趋势。2015年的线损率为6.8%，2019年达到了9.8%。同时，风电场的装机容量也在逐年增加，从500MW增加到了1100MW。这说明随着风电场规模的增大，联络线的线损率也随之上升。

2.风电场的平均风速也是影响联络线线损的因素之一。从该风电场的数据来看，平均风速逐年下降，从2015年的7.5m/s降至2019年的6.5m/s。这可能会导致风电机组的发电量下降，并进一步加剧联络线的线损。

3.电缆材质、截面积和接线方式等也与联络线线损有关。该风电场采用的是铜芯交联电缆，截面积为400mm²，采用的是三相四线制接线方式。这些因素可以影响电缆的导电性能和电阻损耗，进而影响联络线的线损率。

4.温度是导致线路损失的重要因素之一。从数据中可以看出，联络线所处环境温度逐年升高，从2015年的35℃升至2019年的37℃。这将导致联络线的电阻率增加，联络线的线损率也相应增加。

综合以上分析，为了降低并网风电场联络线线损率，可采取以下措施：

1.优化联络线路设计，选择合适的材料和截面积来降低线路电阻。

2.采用高新技术来帮助降低联络线线损率，如支持无功领先控制、牵引型电网混合充电器等等。

3.进行及时的故障检修和设备更换，定期巡检电缆和电线，保障联络线的正常运行。

4.增加风电场的无功容量管理，降低风电机组对无功电的消耗量。

5.完善联络线管理机制，记录和分析联络线的运行数据，及时发现问题并解决。

通过综合以上措施，可以有效降低并网风电场联络线线损率，提高风电场的可靠性和经济性，实现可持续发展。【案例背景】

某地区的一家1000MW风电场，近年来因为电网的限制容量，导致风电场的风电机组平均利用小时数较低，发电量不能充分利用。

经调查发现，风电场的联络线线损率较高，有一定的提升空间。因此，该风电场决定对联络线的优化进行投资改造，提高风电场的效益和经济性。

【解决方案】

1.优化电缆设计，降低电缆损耗

联络线的损耗主要来源于电阻损耗和电击穿损耗。在改造中，我们应选择合适的电缆材料和截面积，以最大限度地降低电阻损耗。同时，联络线使用期较长，应评估是否存在老化问题。

在本案例中，我们决定选用优质的阻燃电缆作为联络线的材料，以减少电阻损耗和提高安全性能。此外，我们还要考虑线路的稳定性和耐久性因素，选择合适的电缆强度和规格。

2.充分利用联络线获得的无功容量

在风电场的运行中，大量的无功电会通过联络线向电网输送，导致电网的无功电压负荷较高。因此，风电场应该尽可能地利用所获得的无功容量来优化联络线的功率因数，降低无功电的传输损耗。

我们可以使用电容器等调节装置，对无功容量进行优化调控。这样可以有效地降低风电场联络线的无功电的流失，提高传输效率。

3.采用先进的电力电子技术

在现代电力系统中，电力电子技术的应用越来越广泛。比如，我们可以将直流输电技术应用到联络线改造中，以降低输电损耗和提高输电效率。此外，光伏充电、混合充电等技术也可以用来提高风电场的利用率。

在本案例中，我们决定引进电网支持的无功领先控制技术，以减少风电场联络线的无功电流流失并提高无功功率利用率，从而降低线路的线损率。

【改造效果】

经过改造，风电场联络线的线损率由之前的6.5%降至4%，风电场年平均发电量大约增加了10%。同时，联络线的无功电流得到充分利用，无功功率因数得到优化，从而保障了电网的稳定性和鲁棒性。

此外，应用了先进的电力电子技术，提高了风电场的电力转换系统的稳定性和可靠性。通过减少无效的功率和线路损耗，联络线的改造提高了风电场的经济效益和运营效率。

【结论】

风电场的联络线是风电场的重要组成部分。对联络线进行改造，对于提高风电场的运行效率和经济性非常关键。通过合理地选择材料、优化设计、可靠运行等方法，