知识点二-风电场无功功率控制.知识点二-风电场无功功率控制

风力发电机组控制技术项目四风力发电机组并网技术任务五供电质量控制知识点二风电场无功功率控制风电场无功功率控制为了实现电网电压稳定和风力发电机组本身的稳定运行，需要风力发电机组具备无功功率调整的能力，因此对于机组控制性能也提出了更高的要求，既要考虑风力发电机组本身的特殊设计和容量，也要考虑变压器和电缆等能量传输设备的容量和风电场的控制能力。

在大量风电并网时，电网电压容易引起波动，而传统的电容器组投切方式不能很好地起到保持电压稳定的作用。在风电场中，未来的趋势是使用基于电力电子技术的静态无功补偿设备作为主要无功调节设备。从长远来看，当局部电网接入大量风电时，为维持电网电压的稳定，不仅应有大量的容性无功后备容量，也应配置一定的感性无功后备容量。

虽然风电场配电站一般都具备有载调压、补偿电容器组或静止无功补偿器，但从控制速度和控制效果而言，在风电机组中直接进行无功调整对于电压稳定的影响是最直接的。风电场的调控设备在总体上保证对电网输出的电能质量。如果在局部电网中，风电的比例较高，那么对于风电场的动态调控和在紧急情况下处理能力的要求将成倍增加。通常认为风电场的穿透功率极限在10%左右，即风电在局部电网容量中超过这一比例时，将无法保证电网的稳定，但这也取决于局部电网的特性和控制能力。

目前GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》中提出的具体要求如下。风电场无功功率控制一、无功电源风电场应具备协调控制机组和无功补偿装置的能力，能够自动快速调整无功总功率。风电场的无功电源包括风力发电机组和风电场的无功补偿装置。首先充分利用风力发电机组及分散式无功补偿装置的无功容量及其调节能力，仅靠风力发电机组的无功容量不能满足系统电压调节的需要，须在风电场集中加装无功补偿装置。风电场无功补偿装置能够实现动态的连续调节以控制并网点电压，其调节速度应能满足电网电压调节的要求。风电场无功功率控制(二)无功容量风电场在任何运行方式下，应保证其无功功率有一定的调节容量，该容量为风电场额定运行时功率因数0.98(超前)～0.98(滞后)所确定的无功功率容量范围。风电场的无功功率能实现动态连续调节，保证风电场具有在系统事故情况下能够调节并网点电压恢复至正常水平的足够无功容量。百万千瓦级及以上风电基地，其单个风电场无功功率调节容量为风电场额定运行时功率因数0.97(超前)～0.97(滞后)所确定的无功功率容量范围。风电场无功功率控制(二)无功容量对于直接接入公共电网的风电场，其配置的容性无功容量，能够补偿风电场满发时场内汇集线路、主变压器的感性无功及风电场送出线路的一半感性无功之和，其配置的感性无功容量，能够补偿风电场自身的容性充电无功功率及风电场送出线路的一半充电无功功率。对于通过220kV(或330kV)风电汇集系统升压至500kV(或750kV)电压等级，接入公共电网的风电场群中的风电场，其配置的容性无功容量，能够补偿风电场满发时场内汇集线路、主变压器的感性无功及风电场送出线路的全部感性无功之和，其配置的感性无功容量，能够补偿风电场自身的容性充电送出线路的全部充电无功功率。

风电场无功容量范围在满足上述要求下，可结合每个风电场实际接入情况，通过风电场接入电网专题研究来确定。风电场无功功率控制三、试验风电场投运前，应完成无功控制系统控制指令核对工作，并完成无功控制系统开环试验。当接入同一并网点的风电场装机容量超过40MW时，需向调度机构提交场内测试报告(包括无功控制系统性能指标)，调度机构审核后风电场应申请无功控制系统闭环试验，并协同调度