无功电压讲座.pptVIP

* * * * * * * * * * 某风电场无功配置研究仿真曲线 （横坐标为风机有功出力百分比，纵坐标为不同条件下的无功值 风机功率因数迟相、进相0.98） TCR+FC型静止无功补偿器（svc）原理图 MCR+FC型静止无功补偿器（svc）原理图 TSC型静止无功补偿器（svc）原理图 静止无发生器（SVG、STATCOM）原理图 适用于风电场需要快速补偿，对占地有严格要求场合，随着技术水平发展，优势将逐渐体现 与TCR组合应用后可实现线形补偿，用于10～35kV电网 在110kV以上高压电网中优势明显 适合于10～35kV电网，110kV以上电网中应用有技术瓶颈 其它特点 国内风电场广泛应用 部分与TCR组和应用 有少量应用 各行业广泛应用 应用情况 低 低 较其它方式高 低 运行维护费用 可靠性高、故障率低、维护复杂 可靠性较高 维护简单 可靠性高、故障率低、维护简单,但需考虑磁饱和电抗器消防问题 可靠性高、故障率低、维护简单 可靠性及故障率 ≤0.5 0.8 0.8～1.5 ≤1.0 损耗/% SVG基本无谐波输出、还具备有源13次以下滤波功能 本身不产生谐波 MCR本身产生6脉动特征谐波，饱和电抗器产生偶次低次谐波，FC装置具有滤波功能，谐波治理满足国标 TCR本身产生6脉动特征谐波，FC装置具有滤波功能，谐波治理符合国标 谐波 5 20 200 10 响应时间/ms 线性调节，比MCR和TCR范围宽，尤其在低电压时，仍能输出大电流的无功 分级、多极投切 线性调节 线性调节 补偿效果 多功率晶闸管逆变单元串联 晶闸管控制投切电容器组 磁控制饱和式电抗器 晶闸管阀组控制相控电抗器 补偿原理 多功率单元串联模式SVG TSC型SVC MCR+FC型SVC TCR+FC型SVC 补偿方式 几种无功补偿装置比较 五 风电场无功优化与经济运行 目标函数 Min或max 约束条件 s.t. 等式 约束 不等式 约束 变量 无功优化一般是指在满足系统中各设备和运行限制条件下，通过调整系统中无功源出力以及调节变压器分接头位置，使系统某一个或多个指标达到最优，如系统网损最小。 无功补偿装置的优化规划 电压无功优化控制 约束条件 s.t. 系统有功平衡 电压满足运行上下限 无功出力满足上下限 分接头位置满足上下限 目标函数：风电场网损最小 变量：风电场各元件无功出力 变压器分接头位置 系统无功平衡 变压器损耗 箱变损耗 升压变损耗 变压器损耗公式： 铁损 空载损耗 铜损 其中 为负载损耗或短路损耗 变压器经济运行：当 = 时，变压器线损率最低 实际运行时， 为固定值， 与 成正比例关系，当 固定 时， 与 成正比例关系。 线路损耗 汇流线损耗 送出线损耗 无功优化重点是研究如何调整 使线路损耗 最小 最优潮流计算 中调主站 一级电压 控制器 子站1 一级电压 控制器 子站2 一级电压 控制器 子站n …… …… 两级电压控制AVC系统示意图 如何合理调配风电机组、风电场无功补偿设备的无功出力？ 重点研究 基于风电场 经济运行的 无功优化控 制策略研究 风场AVC与 风场能量管 理平台无缝 对接 * * * * * * * * * * * * * * * * 风电场无功电压专业 技术探讨 2014.4.23 1 无功存在的意义 2 3 4 风电场无功补偿 风电机组的无功特性 无功与电压的关系 4 风电场无功优化与经济运行 一 无功存在的意义 电能 机械能 ？ 一次侧能量 二次侧能量 ？ B（磁感应强度）如何产生? a 永磁体 *b 通电导线 公式中的 称为线圈的自感电动势。 当线圈通过的是恒定电流（直流），则自感电动势为0，一般用于小容量直流励磁电机，不需要无功。 当线圈通过的是正弦交流电时： 如只考虑线圈的电感原件，则感应电动势 与端电压 大小相等，方向相反。 无功的定义：无功功率是电压、电流幅值以及电压和电流之间夹角正弦的乘积，无功功率表示能量交换过程中的能量存储最大值，但不消耗功率。 通电线圈的瞬时功率： 无功的平衡 瞬时平衡