风电场无功补偿相关问题及解决办法
35kV风电场无功补偿分析及改造
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风电厂三种无功补偿策略比较
风电厂三种无功补偿策略比较1.引言在风电场中，鼠笼式感应电机有许多非常吸引人的特性：健壮、可靠、价格便宜、维护成本低、功耗小。
为了控制风场电网的母线电压最大并且功率损失最小，风场电网的所有者并不愿意修改当地的无功补偿系统，他们通常会在两种不同的方法选择其一作为无功补偿系统：第一种方法只有一个补偿中心（集中式补偿），第二种方法是在每条母线上装设一套补偿装置（分布式补偿）。
本文展示了风场网络中三种无功补偿方法的对比：前面提到的两种方法在文献中已有叙述，本文新的方法，即个性化最佳的电容器组安装中心，给出了根据电厂特点的解决方案。
为了避免过电压，需要控制补偿的级别。
补偿中心的位置及容量的优化通过Genetic 算法解决。
2.潮流分析中的设备模型为了确保仿真结果的精确性及更短的计算时间，需要精细的网络设备模型及效率高的潮流算法。
为了达到这个目的，本节中用到了电容器组、风力涡轮发电机、电力变压器的模型，同时也简要介绍了辐射式分布网络的快速潮流算法。
A电容器组由可以得到电容器组的模型，如，因此无功可以表示成，B风力涡轮机在过去的二十年中，风力涡轮发电机的发展十分迅速。
虽然提出了很多种技术，但是应用最广泛的是异步电机。
具有代表性的模型是没有磁饱和的稳态模型。
在文献中，许多感应电机的模型都是可用的，一些是基于PQ分解法的，有功和无功都是常量。
其他的是基于RX模型。
本文提出了P-RX混合模型：有功电能是风速作用的结果，吸收的无功是通过RX模型计算得到的。
电阻R和电感X 是由风场电网的参数得到的。
有功电能是根据风场电网经济电力曲线计算得到的，为了评估风场电网吸收的无功量，需要考虑风速及生成的有功量。
C电力变压器连接风场电网的电力变压器的等效电路如图5所示。
是励磁电路的电阻和电抗。
是归算到一次侧的电阻电抗及电压。
图5电力变压器等效电路D潮流模型风场电网的潮流模型基于经典的迭代法。
主要步骤如下：第一步：将所有节点的电压设定为额定值；第二步：计算风场电网和电容器注入到网络中的电流；第三步：计算分支电流；第四步：从根节点开始计算电压；第五步：比较之前计算的电压值与当前计算的电压值。
风电场无功补偿计算方法
风电场无功补偿计算方法以下是 7 条关于风电场无功补偿计算方法的内容：1. 嗨呀，你知道无功补偿计算方法里的那个什么功率因数有多重要吗？就好比我们开车要知道油还有多少一样重要啊！比如风电场里的那些风机，如果功率因数出问题啦，那可就麻烦大咯！2. 哇塞，无功补偿计算方法里的那些公式啊，就像一道道谜题等你去解开呢！像我们解数学题似的，你得细心琢磨呀。
说真的，不认真可不行哦，就像盖房子不打牢基础会塌一样！比如计算无功补偿容量的时候，真得仔细再仔细呢！3. 嘿，你想想看，风电场无功补偿计算方法就像是给风电场打造一副合适的铠甲呀！你得选对合适的数据和公式，才能让风电场运行得稳稳当当。
这不就像给咱自己选合身的衣服一样嘛，不合适能行吗？瞧瞧那些不准确计算导致的问题，多吓人呀！4. 哎呀呀，无功补偿计算方法这东西啊，可复杂又可关键啦！相当于风电场的生命线呢！好比人没有了健康就啥都干不了。
比如说如果对无功补偿计算马虎了，那风电场可能就“生病”啦！5. 哟呵，风电场无功补偿计算方法，那可是一门大学问呐！不像做个简单手工那么容易哟。
这就好像一场艰难的比赛，你得全力以赴才能赢得漂亮。
想想看，如果计算错了，那不就像比赛跑错了赛道一样糟糕嘛！6. 哈哈，风电场的无功补偿计算方法啊，真的是要好好琢磨呢！就像走迷宫一样，你得找对路呀。
要是找不到，那不就被困住啦？比如说在选择补偿装置的时候，不仔细研究怎么行呢！7. 天呐，风电场无功补偿计算方法真不是随随便便就能搞定的呀！相当于要修好一条通往成功的路呢。
要是修不好，那后果不堪设想啊！这就如同做饭不掌握好火候，做出来的饭能好吃吗？所以啊，一定要认真对待无功补偿计算方法啊！我的观点结论就是：风电场无功补偿计算方法太重要了，我们必须要高度重视，认真去研究和运用，才能让风电场稳定、高效地运行。
无功补偿装置在风电场运行中出力不足分析及解决方案
无功补偿装置在风电场运行中出力不足分析及解决方案早晨的阳光透过窗帘，洒在了满是文件的办公桌上。
我泡了杯咖啡，深吸一口气，准备投入到这个棘手的问题中。
风电场无功补偿装置出力不足，这可是个头疼的问题，不过，既然已经接手了，那就得好好解决。
先来分析分析问题。
无功补偿装置，顾名思义，就是在风电场中起到补偿无功功率的作用。
但是，最近风电场运行中，这个装置出力不足，导致风力发电效率降低，甚至有时候还影响了电网的稳定。
这可不行，咱们得找出原因。
一、问题分析1.装置老化得考虑这个装置是不是因为长时间运行，设备老化导致的出力不足。
设备老化是个普遍现象，特别是那些长期暴露在恶劣环境下的设备，更容易出现故障。
2.设计不合理再来看看，这个无功补偿装置的设计是否合理。
或许在设计之初，就没有考虑到风电场的实际情况，导致在实际运行中出现了问题。
3.维护不及时还有，维护工作是否到位？设备运行过程中，总是需要维护的。
如果维护不及时，那肯定会影响设备的出力。
4.系统故障不能排除系统故障的可能性。
这个系统那么复杂，保不齐哪里出了问题，导致无功补偿装置出力不足。
二、解决方案1.更新设备对于那些老化的设备，咱们得考虑更新。
现在科技发展这么快，新型无功补偿装置性能更稳定，效率更高，更新设备是个不错的选择。
2.优化设计针对设计不合理的问题，咱们得重新审视一下这个装置的设计。
根据风电场的实际情况，调整设计方案，确保无功补偿装置能够发挥最大的作用。
3.加强维护4.故障排查对于系统故障，咱们得认真排查。
从硬件到软件，从电源到信号，一个一个环节查过去，找出问题所在，然后解决它。
三、实施步骤1.成立专项小组为了解决这个问题，得成立一个专项小组，专门负责无功补偿装置的更新、优化和维护工作。
2.制定实施计划制定详细的实施计划，明确每个环节的责任人和完成时间，确保整个项目的顺利进行。
3.落实责任每个环节都要明确责任人，确保每个人都清楚自己的任务，这样才能确保项目的成功。
无功补偿设备的故障诊断与维修技巧
无功补偿设备的故障诊断与维修技巧无功补偿设备作为电力系统中重要的组成部分，对提升电力系统的稳定性和运行效率具有至关重要的作用。
然而，由于使用环境、设备老化等原因，无功补偿设备在运行过程中难免会出现故障。
本文将介绍无功补偿设备故障的诊断与维修技巧，帮助读者更好地处理相关问题。
一、设备故障的检查与分析在无功补偿设备出现故障时，首先应进行细致的检查与分析。
以下是常见的故障检查步骤：1.检查电源线路：无功补偿设备的电源线路是否连接正常，有无松动、断裂等情况。
2.检查继电器：继电器是否损坏或接触不良，导致信号传输故障。
3.检查电容器：电容器是否老化、短路或开路，用万用表测试电容器的电压是否正常。
4.检查电抗器和感应电抗：电抗器和感应电抗是否损坏，是否存在短路或断路现象。
5.检查控制器：控制器是否正常工作，检查控制信号是否传输到位。
二、无功补偿设备故障的诊断方法针对不同的故障症状，可以采用不同的诊断方法。
以下是几种常用的诊断方法：1.可视检查法：通过观察设备的外观和连接线路，检查是否存在明显的损坏或线路接触不良等问题。
2.仪器测试法：利用专业的仪器设备，如示波器、电压表、电流表等对设备运行状态进行测试，以确定设备故障的具体位置。
3.数据分析法：利用数据采集系统，对设备运行过程中的电流、电压等参数进行实时采集和分析，通过对数据的比对和分析，找出异常点，进而判断出设备故障的原因。
4.模拟仿真法：通过搭建仿真模型，模拟设备运行过程中可能出现的故障情况，通过对模型的仿真和分析，识别出可能存在的故障点。
三、无功补偿设备故障的维修技巧当发现无功补偿设备出现故障时，及时的维修是非常关键的。
以下是一些常见的维修技巧：1.电源线路修复：如果发现电源线路存在松动或断裂的情况，应及时修复或更换受损的电源线路。
2.继电器更换：对于继电器损坏或接触不良的情况，应及时更换故障继电器，确保信号传输的正常。
3.电容器更换：对于电容器老化或损坏的情况，应选择合适的电容器进行更换，确保设备的正常运行。
无功补偿在风电场中的应用与优化策略
无功补偿在风电场中的应用与优化策略无功补偿是电力系统中的一个重要技术，用于解决无功功率的产生和消耗之间的不平衡问题。
尤其在风电场这种具有高变化性负载特点的场合，无功补偿的应用显得尤为重要。
本文将探讨无功补偿在风电场中的应用及相应的优化策略，希望提供有效的解决方案。
一、无功补偿在风电场中的作用风电场作为一种新兴的清洁能源发电方式，其特点是功率输出的波动性较大。
由于风力发电机与电网之间长距离输电，容易产生无功功率的不平衡。
无功功率的存在会导致电网电压不稳定、齐波性差以及潜在的电流谐波扩散等问题。
因此，在风电场中引入无功补偿技术，能够提高电网的稳定性和可靠性。
无功补偿的主要作用包括三个方面：稳定电压、改善功率因数和减小无功损耗。
首先，无功补偿装置能够通过动态调节无功功率的产生和吸收，使电网电压保持在合理范围内，从而稳定电力系统的运行。
其次，无功补偿技术能够改善风电场的功率因数，减少无功电流的流入，提高电力质量。
最后，无功补偿还可以降低系统电压损耗，减少无用功率的损耗。
二、无功补偿的应用技术在风电场中，无功补偿主要通过静态无功发生器(SVG)和STATCOM技术来实现。
SVG是一种能够根据系统负载需求自动调节无功功率的设备。
它通过改变电容和电感的容值，来调整电路的无功功率，从而实现无功补偿的目的。
SVG具有响应快、无功补偿精度高等优点，广泛应用于风电场中。
另一种常见的无功补偿技术是STATCOM。
STATCOM是一种基于电力电子技术的无功补偿设备，能够通过控制电压的相位和振幅来实现无功功率的调节。
STATCOM具有调节范围广、响应速度快、稳定性好等优点，被广泛应用于风电场的无功补偿中。
三、无功补偿的优化策略为了更好地应用无功补偿技术并提高其效果，以下是几种常用的优化策略。
1. 智能控制策略：机器学习和人工智能等智能控制技术的引入，能够根据系统的实时需求，动态调整无功补偿设备的参数，以实现最佳的无功补偿效果。
无功补偿装置的故障诊断与处理
无功补偿装置的故障诊断与处理无功补偿装置是电力系统中的重要设备，它能够对系统的无功功率进行补偿，保证系统的功率因数在合理范围内。
然而，在使用过程中，无功补偿装置也会遇到各种故障问题。
本文将针对无功补偿装置的故障进行诊断与处理，提供一些有效的方法和技巧。
一、故障诊断1. 系统参数异常首先，需要检查系统参数是否异常。
包括电网电压、电流、功率因数、频率等参数。
这些参数异常可能导致无功补偿装置无法正常工作。
可以通过合适的测试仪器对这些参数进行测试，确保其在正常范围内。
2. 继电保护故障无功补偿装置通常会采用继电保护装置进行保护，当继电保护装置发生故障时，无功补偿装置可能无法正常运行。
可以通过检查继电保护装置的工作状态、触发条件等来判断是否存在故障。
3. 接线错误无功补偿装置的接线错误也是常见的故障原因。
在安装或维护过程中，可能出现接线错误，导致装置无法正常运行。
此时需要检查接线是否正确，同时，注意排除因接线松动或短路引起的故障。
4. 电容器老化无功补偿装置中的电容器是关键部件，经过长时间使用后，电容器可能出现老化问题，从而导致无功补偿装置无法正常工作。
通过电容器的外观检查，并使用合适的测试方法，可以判断电容器是否存在老化问题。
二、故障处理1. 修复或更换故障部件根据故障的具体原因，对故障部件进行修复或更换。
例如，如果发现电容器老化，就需要更换新的电容器。
注意在更换过程中，需要按照相关的操作规程进行，确保安全可靠。
2. 调整系统参数在系统参数异常的情况下，可以通过调整系统参数来解决问题。
例如，调整电网电压、电流等参数，使其处于正常范围内。
可以根据实际情况，进行适当的试验和调整。
3. 调试继电保护装置如果继电保护装置发生故障，可以通过调试来修复。
根据继电保护装置的型号和厂家提供的操作手册，进行相应的调试工作。
注意在调试过程中，要保证安全，并遵循相关操作规程。
4. 清洁和维护工作定期对无功补偿装置进行清洁和维护是预防故障的有效措施。
无功补偿装置运行中出现的问题及对策
无功补偿装置是配电系统中主要设备之一，其作用表现在提高功率因数，降低功率损耗和电能损耗；改善电压质量，减少用户电费支出：所以供电部门和用电单位对无功补偿装置要求都很高。
然而无功补偿装置往往在运行中会出现较多问题，其主要原因是补偿装置选用电器元件配置的合理性，电器元件使用是否正确；电网中是否存在谐波的干扰以及安装工艺等诸多问题有关。
一：控制器问题补偿装置的电器元件（控制器）常会出现的问题是：补偿控制器上cosΦ显示不准确。
原因及对策：这种情况有两种可能性：A 补偿控制器产生误动误显，主要是由于电网中或负载源产生的谐波所致。
相应办法是更换抗谐波型控制器或在配电系统中加装抗谐波型元件。
B 补偿控制器与取样电流或电压有关。
在有负荷时正常的情况下投入电容器，功率因数应该从滞后值逐步变大至1.00，如果再投入电容器则功率因数应该为超前，继续投入超前值变小为正常；而出现：1. 始终只显示1.002. 电网负荷是滞后状态，补偿器却始终显示超前3. 电网负荷是滞后状态，补偿器显示滞后但投入电容器后滞后值不是按正常方向变化（增大）反而投入电容越多滞后值越小4. 电网负荷是滞后状态，补偿器虽显示滞后值，但投入电容器后滞后值不变化，滞后值只随负荷变化而变化。
上述情况：1往往是因为取样电流没有送入补偿器。
2一般情况是因为取样电流与取样电压相位不正确3一般情况下是因为投切电容器产生的电流没有经过取样互感器。
补偿控制器能够正常运行，必须取样电流正确，而且负荷电流与电容器投切产生的电流必须要从取样互感器上得到反应。
二：熔断器问题无功补偿装置在补偿投切过程中常常会出现熔断器经常熔断。
原因分析：1. 熔断器熔断与选型配置的合理性有关2. 熔断器熔断与计算实际投切电流的相应倍数有关3. 熔断器熔断与补偿控制器的投切时间有关4. 熔断器熔断与电网系统或负载设备产生的谐波有关5. 熔断器熔断与相数电流不平衡有关6. 熔断器熔断与安装工艺、工作环境等有关。
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[转载]风电场无功补偿相关问题及解决办法(一)
一般来说,风电场的无功功率需求来自于两个方面：风机与变压器。
其中变压器的无功损耗又分为正常运行时的绕组损耗和空载运行时的铁心损耗。
无论是否运行,只要变压器与主网联接,铁心的励磁无功损耗总是存在的。
1.风力发电系统简介
随着经济的快速增长和社会的全面进步，我国的能源供应和环境污染问题越来越突出。
开发和利用可再生能源的需求更加迫切。
风能作为可再生能源中最重要的组成部分和唯一经济的发电方式，由于其清洁无污染、施工周期短、投资灵活、占地少，具有良好的社会效应和经济效益，已受到世界各国政府的高度重视。
随着风力发电技术的快速发展和国家在政策上对可再生能源发电的重视，我国风力发电建设已进入了一个快速发展的时期。
我国风资源较丰富，但适合大规模开发风电的地区一般都处于电网末端，由于此处电网网架结构较薄弱，因此大规模风电接入电网后可能会出现电网电压水平下降、线路传输功率超出热极限、系统短路容量增加和系统暂态稳定性改变等一系列问题。
随着风电场规模的增大，风电场与电网之间的相互影响越来越大而系统对风力发电系统的要求也越来越严格。
对风电系统主要的两个要求是正常运行状态下的无功功率控制和故障状态下的穿越能力。
一般来说，风电场的无功功率需求来自于两个方面：风机与变压器。
其中变压器的无功损耗又分为正常运行时的绕组损耗和空载运行时的铁心损耗。
无论是否运行，只要变压器与主网联接，铁心的励磁无功损耗总是存在的。
风力发电系统中，风力发电机是能量转换的核心部分，风力发电机系统按照发电机运行的方式来分，主要有恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统两种。
对于恒速恒频发电机组，普遍采用普通异步发电机，这种发电机正常运行在超同步状态，转差率s 为负值，电机工作在发电机状态，且转差率的可变范围很小（s<5%），风速变化时发电机转速基本不变。
在正常运行时无法对电压进行控制，不能象同步发电机一样提供电压支撑能力，不利于电网故障时系统电压的恢复和系统稳；发出的电能也随风速波动而敏感波动，若风速急剧变化，感应电机消耗的无功功率随着转速的变化而不断变化。
由于恒速恒频发电机组自身不能控制无功交换并且需要吸收一定数量的无功功率，因此通常在机组出口端并联电容器组，但是单纯地依赖常规的补偿电容器是无法满足无功功率补偿要求，可能会引起风电机组发出电能质量问题，如电压闪变、无功波动以及故障条件下的穿越能力。
因此，恒速恒频发电机组需要静止无功补偿装置来优化其在正常条件和故障状态下的运行。
在工程中通常采用静止无功补偿器SVC或STATCOM来进行无功调节，采用软起动来减小起动时发电机的电流。
恒速恒频发电机组适合用于小功率，通常不高于600 kW的系统。
对于变频恒速风电机组，其采用电力电子变频器，通过一定的控制策略可对风电机组有功、无功输出功率进行解耦控制, 即可以分别单独控制风电机组有功、无功的输出，具备电压的控制能力。
变频恒速风电机组在运行时可以将功率因素提高，但在小于额定功率发电时往往功率因数较低，其自身的无功补偿能力仍无法满足系统要求。
因此，不论是停机（变压器消耗无功）还是非满功率发电都会消耗无功，需要加装静止无功补偿装置以满足系统需求。
变频恒速风电机组适合用于大功率，通常大于1MW的系统。
2.国家电网公司风电场接入电网技术规定的相关要求
《国家电网公司风电场接入电网技术规定》中对无功功率的要求如下：
1)当风电机组运行在不同的输出功率时，风电机组的可控功率因数变化
范围应在-0.95～+0.95之间。
同步发电机的功率因素控制在-0.95～
+0.95需要励磁装置有功率因素调节的相关功能。
2)风电场无功功率的调节范围和响应速度，应满足风电场并网点电压调
节的要求。
原则上风电场升压变电站高压侧功率因数按1.0配置，运行
过程中可按-0.98～+0.98控制。
3)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
应当充分利用风力发电机组的无功容量及其调节能力，如果仅靠风力发
电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要，则需要考虑在风电场加
装无功补偿装置。
风电场无功补偿装置可采用分组投切的电容器或电抗
器组，必要时采用可以连续调节的静止无功补偿器或其他更为先进的无
功补偿装置。
由于同步发电机能够提供一定的无功容量，因此在风电场
的无功补偿装置的容量需要相应地减小，一般来说最好不要使用分组投
切电容器，宜使用SVC和STATCOM。
《国家电网公司风电场接入电网技术规定》中对风电场运行电压的要求如下：
1)当风电场并网点的电压偏差在－10％～＋10％之间时，风电场应能正
常运行。
2)当风电场并网点电压偏差超过＋10％时，风电场的运行状态由风电场
所选用风力发电机组的性能确定。
3)当风电场并网点电压低于额定电压90％时，风电场应具有一定的低电
压维持能力（低电压维持能力是指风电场在电压发生降低时能够维持并
网运行的能力）。
4)风电场参与电压调节的方式包括调节风电场的无功功率和调整风电场
升压变电站主变压器的变比（当低压侧装有无功补偿装置时）。
5)风电场无功功率应当能够在其容量范围内进行自动调节，使风电场变
电站高压侧母线电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10％，一般应控制在额定电压的－3％～7％。
6)风电场变电站的主变压器宜采用有载调压变压器。
分接头切换可手动
控制或自动控制，根据电力调度部门的指令进行调整。