風電場無功補償優(yōu)化配置.pdf

1、風電場無功補償優(yōu)化配置風電場無功補償優(yōu)化配置ReactivePowerCompensationOptimalConfigurationofWindFarm學科專業(yè)：電氣工程研究生：李少博指導教師：李林川教授天津大學電氣與自動化工程學院二零一二年十二月摘要隨著全球范圍能源危機的愈發(fā)嚴重，加快開發(fā)利用可再生能源是解決人類能源和環(huán)境問題的必由之路。風電是技術(shù)最成熟、最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉蠢眉夹g(shù)。但風電機組的大量并網(wǎng)，給電力系統(tǒng)運行也帶來了

2、嚴重的問題，尤其是風電場對無功的需求會對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性帶來沖擊。因此，需要對風電場進行無功補償配置。常用的風機有籠型風機和雙饋風機兩種?；\型風機需要從電網(wǎng)吸收較多無功功率來勵磁。風速是實時連續(xù)變化的，籠型風機吸收的無功也是實時連續(xù)變化的。因此，只能分組投切的電容器組不能滿足無功補償?shù)木纫?。所以本文采用可以連續(xù)調(diào)節(jié)無功的SVC配合電容器組。令電容器第一組容量為風電場所需最小無功Qmin，將其平均分配到各個風機出口；令剩余(n1)組和S

3、VC的容量為(QmaxQmin)(n1)（Qmax為風電場所需最大無功），將其并到風電場出口。這樣第一組電容器可以提供風機所需最小無功；當風速增大，無功需求增大時，風電場出口的電容器組和SVC可以對其進行再補償。SVC的價格較貴且和容量相關(guān)，SVC的容量又和電容器所分的組數(shù)n有關(guān)。為了在補償總?cè)萘恳讯?，且補償后節(jié)點電壓滿足要求的情況下使得補償裝置費用最低，本文建立了以費用最小為目標的目標函數(shù)，通過對組數(shù)n的優(yōu)化，以使得目標函數(shù)取得最小值

4、。雙饋風機具有一定的無功調(diào)節(jié)能力，但其對容性無功和感性無功的調(diào)節(jié)能力并不均衡。這就導致了當風速較大時，雙饋風機需要從電網(wǎng)吸收一定的無功功率。本文通過在雙饋風機出口并聯(lián)電容器，以使其對無功的調(diào)節(jié)能力達到均衡。并在風電場出口裝設(shè)電容器組和SVC，以補償風電場內(nèi)變壓器和線路無功損耗。電容器組和SVC的容量及組數(shù)n的確定方法同籠型風機所用方法相同。本文選取了聯(lián)合迭代法和恒功率因數(shù)法，來分別對含籠型風機和雙饋風機的風電場并網(wǎng)進行潮流計算。然后對兩