風(fēng)電發(fā)電場無功補償方式的應(yīng)用

1.風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀

　　當(dāng)前，我國的能源結(jié)構(gòu)以常規(guī)能源（煤、石油和天然氣）為主，由于常規(guī)能源的不可再生性，使得能源的供需矛盾日益突出。作為可再生能源的風(fēng)能，“取之不盡、用之不竭”。發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，改善傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)能源多元化，緩解對有限礦物能源的依賴與約束，是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略和調(diào)整電力結(jié)構(gòu)的重要措施之一。

　　根據(jù)《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》，應(yīng)在風(fēng)電場加裝適當(dāng)容量的無功補償裝置，無功補償裝置應(yīng)具有自動電壓調(diào)節(jié)能力。風(fēng)電場配置的容性無功補償容量除能夠補償并網(wǎng)點以下風(fēng)電場匯集系統(tǒng)及主變壓器的感性無功損耗外，還要能夠補償風(fēng)電場滿發(fā)時送出線路的全部感性無功損耗；配置的感性無功補償容量能夠補償風(fēng)電場送出線路的全部充電無功功率。

　　2.無功補償方式

　　動態(tài)無功補償方式有TCR型、MCR型和SVG型三種。

　　2.1 MCR型動態(tài)無功補償裝置

　　2.1.1原理

　　三相飽和電抗器的工作繞組并聯(lián)在電網(wǎng)上，通過改變飽和電抗器的直流控制繞組的勵磁電流，借以改變鐵心的飽和特性，從而改變工作繞組的感抗，達到改變其所吸收的無功功率的目的。

　　2.1.2占地面積

　　由于MCR沒有像TCR一樣采用晶閘管閥組以及空心相控電抗器，而是采用晶閘管控制部分飽和式電抗器，因此，比TCR面積要小。

　　2.1.3響應(yīng)速度

　　MCR型SVC的響應(yīng)速度一般在100～300ms之內(nèi)。

　　2.1.4損耗

　　可控電抗器在額定負載時，鐵芯工作在磁飽和區(qū)域，在這種結(jié)構(gòu)下，磁飽和時的邊緣效應(yīng)顯著，由于磁閥交替飽和，在磁閥附近鐵芯區(qū)域存在較大的橫向磁場分量，因此增了電抗器鐵芯和繞組的附加損耗，通常約為2%～4%。

　　目前，MCR經(jīng)過不斷的技術(shù)革新，損耗也有所下降，但是始終不會低于鐵芯式電抗器的額定損耗。鐵心式電抗器的國家標(biāo)準，按照其容量不同，額定損耗一般為1.2～2%之間。因此，實際運行中，小于5萬Mvar的MCR式動態(tài)補償?shù)膿p耗不會小于1.8%。

　　2.1.5諧波電流

　　如電抗器部分投入，電抗器與負荷產(chǎn)生的諧波將同時出現(xiàn)。

　　2.1.6運行噪音大、振動大

　　由于鐵芯式飽和電抗器的固有特點，因此實際運行過程中噪音很大，振動很厲害。

　　2.1.7無功控制范圍小

　　飽和電抗器屬于非線性元件，使得工作繞組的電流不能有效跟隨控制繞組（勵磁繞組）電流的變化而變化，也即補償?shù)臒o功功率有過補和欠補現(xiàn)象發(fā)生。為了抑制過補償現(xiàn)象，設(shè)計時把控制電流限制為鐵心完全飽和時電流的0.85以下，也就是說MCR的無功控制范圍在0～85%之間，而不是0～100%之間。