风电场的静止无功补偿控制策略和安全运行措施
电力网无功补偿技术及安全运行范本（2篇）
电力网无功补偿技术及安全运行范本无功补偿是电力系统中的一项重要技术，用于提高电力网的稳定性和可靠性。
它通过引入无功功率来补偿负载的感性无功功率或者释放负载的容性无功功率，从而在电力系统中维持合理的功率因数。
无功补偿技术的安全运行对于电力网的正常运行至关重要。
无功补偿技术主要分为静态无功补偿和动态无功补偿两种。
静态无功补偿一般采用电容器或电感器来补偿，具有响应速度快、成本低等特点。
而动态无功补偿则使用STATCOM（Static Synchronous Compensator）或SVC（Static Var Compensator）等设备，能够实时调整无功功率，对于电力系统中的动态变化起到较好的补偿效果。
无论是静态无功补偿还是动态无功补偿，都需要在电力系统中安装合适的装置，并进行合理的控制和调节。
在无功补偿技术的安全运行中，需要遵循一系列的操作规范和安全要求。
首先，无功补偿技术的装置应符合国家相关电力标准和规范，具备必要的检测、控制和保护功能。
装置的选型应根据电力系统的实际需求和负载的无功功率情况进行合理选择，并且在安装过程中遵循相关的安装规程和技术要求。
另外，在运行过程中需要进行定期的检测和维护，确保装置的正确运行和性能稳定。
定期检测无功补偿装置的参数和功能是否正常，例如电容器的电压、电流、温度等参数，以及控制系统的运行状态等。
及时发现问题并进行处理，确保装置的长时间稳定运行。
此外，无功补偿技术的安全运行还需要进行合理的调节和控制，确保补偿装置的工作在一定的范围内。
例如，在静态无功补偿中，初始投入的电容或电感器的电压值应在合理范围内，过高或过低都可能引起装置的过压或过流。
对于动态无功补偿，应合理调节补偿装置的响应速度和控制参数，以达到最佳的无功补偿效果。
总之，无功补偿技术在电力系统中的应用对于提高电网的稳定性和可靠性具有重要作用。
然而，为了保证无功补偿技术的安全运行，需要在装置的选型、安装、运行调整和控制等方面遵循一系列的操作规范和安全要求。
《风电场课件》风电场无功补偿
针对风电场的无功需求分析结果，我们需 要选择合适的无功补偿方案进行实施。
3 无功补偿设备的安装和调试
4 无功补偿效果的评估
风电场无功补偿设备的安装和调试是实施 无功补偿的重要任务之一。
实施无功补偿后，如何评估其补偿效果？ 我们来一起看看。
无功补偿效果的评估方法
功率计的使用
功率计在实施无功补偿效果评 估中扮演着重要的角色，使用 方法要注意哪些细节？
数据统计和分析
在测量数据获得后，如何进行 数据的统计和分析？让我们来 了解。
绘制曲线图
绘制无功补偿效果曲线图可以 直观地反映出补偿效果，下面 我们具体来看看绘制方法。
风电场无功补偿案例分享
年份 2018 2019 2020 2021
无功电压降幅度 4.8% 6.2% 8.3% 7.9%
节约电能（度） 6574 8722 10985 9984
延长设备使用寿命
无功补偿可以降低电力系统的损耗，从而延 长风电场设备的使用寿命。
节约能源
风能是一种宝贵的资源，通过无功补偿技术 的应用，可以大大节约能源的消耗。
提高电力系统品质
无功补偿可以提高电力系统的品质，避免系 统负载严重不平衡。
风电场无功补偿的技术方案
1
静止无功补偿方案
什么是静止无功补偿？静止无功补偿方案有哪些优缺点？请听下文详细介绍。
本节将为大家分享实际的风电场无功补偿案例，通过数据的直观展示，让大家了解风电场无功补偿的实 际效果表现。
2
动态无功补偿方案
相比静止无功补偿，动态无功补偿方案的优势在哪里？欢迎听老师详细讲解。
3
混合无功补偿方案
混合无功补偿是如何结合静止和动态无功补偿方案而成的？请听下文详细剖析。
电力网无功补偿技术及安全运行（三篇）
电力网无功补偿技术及安全运行随着变配电网络的不断扩展，电网容量持续增加，用户对电网无功电源的要求与日俱增。
无功电源同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分。
发、供电部门除了供给用户的有功负荷之外，还要供给用户一定量的无功负荷，有功负荷是用户的测量和用电设备正常工作必须要消耗的电能量，无功负荷则是为了维护电源与用户的电感、电容设备之间磁场和电场振荡所需要的能量，而在电力系统网络中，这种能量是无法避免的。
同时也说明电力网中，要保持有功和无功功率的平衡，否则，将会使系统电压降低，电气设备出力不足，网络传输能力下降，损耗增加，严重时导致设备损坏，系统解列。
解决好网络无功补偿问题，对电网降损节能有着重要的意义。
二、无功补偿的方式：在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理。
目前，无功补偿技术在国内得到广泛应用，采用的补偿方式一般有三种：1、集中补偿。
补偿电容器组装设在变电站站内母线上，可手动或分组自动补偿。
结合电网实际情况，选择按功率因数、电压无功、电压无功综合控制或电压无功综合控制兼滤波等不同方式进行补偿。
2、动态无功补偿。
由可控硅控制投切电容器，这种控制方式反应速度一般在20ms，投切时无充电电流和过电压，但由于可控硅有自然导通电压的特性，电容器投切是会产生谐波。
3、供电线路分组自动无功补偿。
一般用于厂矿企业、配电变压器低压部分就地补偿。
在考虑无功补偿方式选择时，为了充分发挥发、供电设备的潜力，尽量让发电机少发无功，对于用户所需的无功功率和电网中的无功损耗优先考虑在变电端予以补偿，以增加供电网络中各组成部分的允许温升和允许电压降下的输电能力，减少网络中的电能损耗。
三、无功补偿电容器安装及运行中的安全问题：根据SD325-89《中华人民共和国能源部标准电力系统电压和无功电力技术导则》规定：在主变压器最大负荷时，高压侧功率因数不低于0.95，中、低压侧功率因数不低于0.9，高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数在0.9以上。
浅析风电场无功补偿设备经济运行方法
浅析风电场无功补偿设备经济运行方法摘要：风力发电厂无功补偿技术可以更好地保障风力发电的稳定性，将自然界内的风力资源得到充分的利用。
因此，本篇文章深入的研究风电场无功补偿设备经济运行方法，希望大家能够了解风电场无功补偿的特点，无功补偿配合方法以及运行效果。
关键词：风电场；无功补偿设备；运行；方法风力发电是目前为止较为成熟的发电技术，它可以将自然界存在的风转换成为电能。
通过风力发电，可以将自然界之中的风充分的利用起来，节省大量的资金。
风力发电是一种清洁的发电方式，能够在提高居民用电幸福程度的同时尽可能的节省自然资源，最大程度上减少设备运行对周围环境的污染。
为社会节省大量的资源，能够帮助社会提高经济收益。
但是风能发电也会出现一定的不足，比如说风能存在随机性，它来自于大自然，不受到人为意愿的控制。
风力过小或者是没有风的情况下，就无法达到运用风能而发电的目的。
有些时候风力过大也会影响到整个发电系统电网运行的安全性。
这个时候就需要我们加强对电压的观察，保障电压的稳定，减少风力发电厂造成的经济损失。
1、风电场无功补偿特点针对风力发电厂的日常运行状况进行深入的研究分析，得到的数据经过研究讨论，发现无功补偿设备的作用体现在以下三个方面。
1.1电力企业补偿感性的无功功率，企业应当加强对风力发电厂安全性的建设，保障应用设备能够合理地发挥作用，使得有功以及无功之间的比例处于科学的状态。
1.2风机具有很强的不可控性，他受到了风力大小的影响，假如风力改变，就会影响到风机的输出功率。
想要保障风力发电设备发电的稳定性，就需要运用无功补偿设备，这样能够调节整个系统的电压，保障电压供给的稳定性。
保障使用人员以及工作人员的生命安全，减少风力发电厂的经济支出。
1.3应用无功补偿设备，可以提高能源的利用率，减少变压器以及线路损失的能量数值。
通过对无功补偿措施的科学使用，可以减少变压器产生的能量损失，最大程度上利用能源，节省我国的资源。
通过无功补偿设备的运用可以控制损耗，将损耗减少到3.5%~6.5%。
风力发电机组运行安全与控制方案分析
风力发电机组运行安全与控制方案分析风力发电机组是一种利用风能发电的设备，其运行安全和控制方案十分重要。
本文将分析风力发电机组的运行安全和控制方案，以加强其安全性。
1、风速监测风速是影响风力发电机组运行的关键因素。
因此，在选择风力发电机组的安装位置时，需要对该区域的风速进行监测，以确保风力发电机组的正常运行。
此外，还需要设置风速控制系统，在风速过高时及时切断电力系统，以保障风力发电机组的安全。
2、保护装置风力发电机组在运行中，可能会发生过电流、过电压等异常现象，因此，需要装设相应的保护装置，以确保运行安全。
例如，可以设置过电流保护器、过电压保护器等装置，及时切断电力系统，以防止过电流、过电压等危险事件的发生。
3、供电系统风力发电机组的供电系统需要满足安全、可靠的要求。
电缆、接头等组件的选用与安装质量对供电系统的可靠性至关重要。
此外，还需要采用安全可靠的保险丝、断路器等附件，以防止短路、过电流等危险事件的发生。
4、机械结构与安全风力发电机组的机械结构也是影响运行安全的关键因素。
包括机组的齿轮传动结构、机组转速、转子叶片等等。
在机械结构设计和制造过程中需要严格按照标准要求进行设计与制造，以保障其安全性。
此外，还需要定期检测机械部件的状态，及时发现和处理机械部件的磨损、松动等问题。
1、启动与停止控制风力发电机组的启动与停止控制是其重要的控制方案之一。
一般采用变频器的方法进行控制，确保风力发电机组的启动过程平稳。
此外，在停止风力发电机组时，需要注意事先切断电力系统，采取安全措施，确保工作人员的安全。
例如，建立隔离区、装上你运动机械停止装置、建立明显的安全提示等。
2、转速控制风力发电机组的转速控制是保证发电效率的关键控制方案之一。
通常采用调节叶片的方法进行控制，以调节转速的大小。
此外，在高速运行时，还需要通过实时监测，确保风力发电机组的稳定性。
例如，观察转速表参数、运动机械停止装置、电磁刹车等等。
3、电网连接控制风力发电机组的电网连接是将风能转化为电能的关键步骤之一。
风力发电机组运行安全分析和控制策略
风力发电机组运行安全分析和控制策略摘要：风力发电是一种绿色能源，风力发电的运用可以改善能源结构，有利于推行可持续经济发展。
但是在实际发展内容中风力发电技术需要改善技术性能，在技术上实现突破降低并网对电力系统运行所带来的负面影响。
风力发电机组运行的安全内容复杂，文章介绍了风力发电机组运行内容，阐述风力发电机组的运行安全，针对机组实际运行采取合理控制措施。
风力发电机组的运行需采取有效措施加以控制，可以减少风电事故，发挥风电效益来保证电网安全。
关键词：风力发电机组；运行安全；措施风电机组运行场所比较恶劣，而且现阶段人们对风力发电的认识不断加深，在技术创新的基础上风电技术处于不断完善的过程中。
在这个过程中由于机组运行质量不稳定，在运行中因为停电、故障、技术缺陷、安装质量等造成风电事故的增加，从而导致风电运行出现隐患。
近几年来风机倒塌、机舱着火、触电、机组大面积脱网等事故的存在，造成风电发展的隐患。
这几年我国风力发电经过了快速发展阶段。
在这种情况下全方位分析机组运行安全，有利于防范风险，实现质控。
1.机组运行原理风力发电机组属于全天性自动化运行设备，在运行的时候可以实现自我控制，满足自动化运行、状态监测、无人值守等相关要求。
从当前的风力发电机组控制系统来看关键在于实现编程的控制、传感器、控制器、PLC系统的组合使用，结合先进技术实现系统控制。
传感信号可以展示风力发电机运行的实际情况，如果在运行中有指标改变，在PLC的处理下系统可以下发指令来实现控制。
因此风电机组控制系统的运行安全不但要机组控制系统，还可以在常规系统内增设安全链保护系统。
系统在实际运行中运用单回路结构，在运行中发生电网异常、过速、变桨超限等故障之后贿赂自动断开，就会出现发生事故。
风力发电机组运行原理是通过风机主动对风方式让叶轮始终处于迎风状态，吸收风能之后转化为机械能，驱动发电机旋转之后将机械能转换为动能，最终景观变压器并入电网，向电网传输电能。
无功补偿装置的运行与维护管理策略
无功补偿装置的运行与维护管理策略无功补偿装置是电力系统中常用的一种设备，用于补偿电网中产生的无功功率。
它的运行与维护管理策略对于确保电力系统的正常运行和稳定供电起着重要的作用。
本文将从以下几个方面展开对无功补偿装置的运行与维护管理策略进行探讨。
一、无功补偿装置的运行策略无功补偿装置的运行策略主要包括无功功率的控制策略、并联与串联工作策略以及投运与停运策略。
1. 无功功率控制策略无功补偿装置的控制策略可以采用手动控制、自动控制或者组合控制的方式。
其中，自动控制是最常见的一种方式，通过对电网中无功功率的监测以及实时调节无功补偿装置的容量和投入方式来实现无功功率的控制和优化。
2. 并联与串联工作策略并联与串联是无功补偿装置常用的工作方式。
并联方式适应于无功功率需求波动较大的情况，通过增加或减少并联装置的数量来实现功率的调节；串联方式适用于需要较大容量的无功补偿的情况，通过将多个装置串联起来以增加总容量。
3. 投运与停运策略无功补偿装置的投运与停运策略需要根据电力系统的负荷情况和无功功率需求进行合理安排。
在负荷较大的情况下，应及时投入无功补偿装置以保持电力系统的稳定；而在负荷较小时，可以适当停运一部分装置以减少能耗。
二、无功补偿装置的维护管理策略无功补偿装置的维护管理策略主要包括定期巡检与检修、故障排除与修复以及数据分析与监测。
1. 定期巡检与检修为了确保无功补偿装置的正常运行，需要定期进行巡检与检修工作。
巡检工作应包括对各部件的可视检查、松紧度检查、温度检测等，及时发现并排除潜在的故障隐患；检修工作则需要对装置进行全面的维护和检修，包括设备清洁、接线紧固、润滑加油等。
2. 故障排除与修复当无功补偿装置发生故障时，需要及时进行故障排除与修复。
故障排除的方法包括对故障进行分析、检测和定位，然后根据实际情况采取相应的修复措施。
修复措施可以是更换故障部件、修理设备或者进行设备调试等。
3. 数据分析与监测通过对无功补偿装置一段时间内的运行数据进行统计和分析，可以及时了解装置的运行状况和性能指标。
《静止无功补偿器》课件
目录 CONTENTS
• 引言 • 静止无功补偿器的基本原理 • 静止无功补偿器的应用 • 静止无功补偿器的技术发展 • 静止无功补偿器的实际案例分析
01
引言
介绍静止无功补偿器的概念
静止无功补偿器（SVC）：是一种用 于动态无功补偿的电力电子装置，通 过控制电力电子开关的通断，实现对 无功功率的快速补偿。
技术发展面临的挑战和解决方案
技术发展面临的挑战主要包括设备容量和电压等级的提高、损耗和散热问题以及设备可靠性的提高等 。
为了解决这些挑战，需要加强基础研究和技术创新，提高设备的核心性能和可靠性。同时，还需要加 强产学研合作和技术交流，推动静止无功补偿器的产业化和市场化进程。此外，制定相关标准和规范 也是推动技术发展的重要保障。
主要由电容器、电抗器和晶闸管控制 电抗器等元件组成，通过调节晶闸管 的触发角，可以改变电抗器的感性无 功功率，从而实现无功补偿。
静止无功补偿器的重要性
提高电网的稳定性
通过快速响应无功功率的变化， 静止无功补偿器能够有效地抑制 电压波动和闪变，提高电网的稳 定性。
改善电能质量
通过补偿负荷的无功需求，静止 无功补偿器可以降低线路损耗， 改善电压分布，提高电能质量。
提高输电效率
在长距离输电线路中，静止无功 补偿器可以控制线路的充电电容 ，减少线路损耗，提高输电效率 。
课程目标和内容概述
掌握静止无功补偿器的原 理和结构
了解静止无功补偿器的应 用场景和优势
学习静止无功补偿器的控 制策略和算法
掌握静止无功补偿器的安 装、调试和维护方法
02
静止无功补偿器的基本原理
在工业领域的应用
01
电动机的无功补偿
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风电场的静止无功补偿控制策略和安全运行措施
风电作为可循环再生使用的清洁能源，具有相当的发展前景。
随着风力发电的发展，风机并网运行的需求也将会不断增加，为了保障电网的安全，风电场运行的无功补尝不仅需要满足单个风电场的动态补偿要求，还要从系统的角度接受调度的协调配合，为整个电网的稳定运行提供支撑。
标签：风力发电；静止无功补偿器；控制策略；TV断线
1、无功补偿模式的选择
1.1磁控型磁控型SVC利用磁路饱和原理
进行无级动态补偿，设备的安装无需建造专门的小室，在新疆风电场中用得较多。
但是，这种技术的响应时间超过100ms后无法满足风电场安全稳定运行的要求，而且运行过程中的损耗很大，不是大型风电场理想的无功补偿技术。
1.2晶闸管控制电抗器型SVC利用大功率
晶闸管控制电抗器（TCR）的触发角，从而控制流过电抗器的基波电流有效值，以达到对无功功率的无级调节。
在控制器设计合理的基础上，晶闸管型的SVC的响应速度已经小于30ms，而且技术成熟，已经成为解决动态无功补偿的一种有效手段。
2、风电场运行控制策略
目前的风电场运行控制策略以无功为控制目标，通过无功调节器对SVC输出的无功功率进行控制，并稳定在设定值。
在风电场运行时把进线的无功功率值与SVC的无功功率设定值进行比较，按一般的控制策略，将得到的偏差值减去投入的滤波器及电容器容量，所得就是TCR开环控制所需的输出无功量。
但是在总结多次风电场低电压事故后发现，这种控制策略不能满足风电场安全稳定运行的要求。
其原因是SVC的补偿容量偏小，发生故障时动态无功支撑不足，特别是以无功为控制目标，在PCC点电压发生跌落时，不能跟踪电压的变化，无法进行动态补偿。
事实上，风电场的安全、稳定运行，以风电场电气系统接入点电压作为SVC 的控制目标效果更好。
这种控制策略可以让SVC在系统的层面上发挥其动态补偿作用。
电压调节器（A VR）利用SVC装置不断对电力系统的电压进行调整，将系统的电压稳定在设定值附近。
一个基本的电压调节器控制框图如图1所示。
图1中，调节器输入的三相交流母线电压Umeans，经过电压空间矢量坐标变换及低通滤波等环节后，与设置的电压参考信号Uref相比较，得到电压的误差信号ΔU。
这个电压误差信号经过PI调节器计算，得到所需的TCR输出电纳参考信号Bref；该信号经过限幅等处理，转换成用于控制TCR出力的脉冲触发信号。
通过控制TCR的实际出力，改变接入系统的电压，从而调整电压并使得电压误差信号不断减小。
理论上，经过PI调节，系统电压的静稳定误差可以为零。
当电压升高时，增大参考电纳，减小触发角，增大TCR的出力，可以使系统电压降低，维持电压稳定。
相反，当电压下降时，减小参考电纳，增大触发角，减少TCR的出力，使系统电压升高，维持电压稳定。
典型的SVC稳态U-I特性曲线，通常具有一个小的斜率（调差率）。
常用的SVC电压电流特性曲线，如图2所示。
3、安全运行的措施
3.1 TV断线的判断和处理
目前风电场对SVC控制策略未考虑TV断线。
要以电压为控制目标，就必须防止高压侧TV断线带来的误动作。
由于TV断线发生后，高压侧和低压侧二次电压会有较大的差别，因此根据低压侧TV电压的变化进行断线判别，是一种比较合理方法。
通常，发生TV断线时SVC有两种处理方式：一种是闭锁脉冲，并发出报警，由运行人员检修TV并恢复SVC的运行；另一种是TV断线时，记录TV断线前的电压值并保持，SVC不闭锁脉冲但发出报警，由运行人员检修TV。
需要注意的是发生TV断线时，要根据接线方式区别对待，确定是三相断线还是单相断线。
滤波器作为SVC系统中提供容性无功支撑和滤去电网有害谐波的重要设备，在进行参数设计时，必须考虑到设备运行可能遇到的极端气候，考虑到电网条件等对谐振頻率的影响，避免发生滤波器谐振。
特别是充分考虑当地环境对电容电抗的影响，并考虑到最大的等值频偏，以保证极端气候下滤波器不会失谐。
3.2控制器的反应速度
SVC作为阻抗型的设备，无功输出受电压影响很大。
当电压升高时输出无功容量增大（相当于提高了补偿容量），当电压跌落时无功输出容量减小；当系统发生故障需要大量的无功支撑系统电压时，由于组抗型设备的特性，实际的无功输出容量将低于额定容量，补偿效果不佳。
为此，可以对控制系统进行优化，确保系统一旦发生电压跌落，控制器可以立刻做出快速反应，立即将TCR的无功储备量释放，强行提高SVC所在母线的电压，并尽可能将这个电压值支撑一段时间。
4、结束语
作为目前成熟、可靠的无功补偿模式，SVC必将在中国新能源发展进程中发挥重要作用。
根据具体情况经过优化和改进的SVC的控制策略，才能更好地发挥作用，为风电场的电压调整和控制起到积极作用。
参考文献：
[1]2010年中国风电装机容量统计[R].中国可再生能源学会，2011.
[2]闫广新，刘新刚，李将.SVC对并网型风电场运行性能的影响分析[J].电网与清洁能源，2010，26（9）：54-57.
[3]黄黎芬，姜建国.一种新型基于双闭环PID控制的SVC控制系统研究[J].系统仿真分析，2007，19（8）：1803-1806.。