大理大风坝风电场无功补偿装置选型及应用

图3 无功电压控制原理

　　根据电压量，将控制策略划分为四区域，在每个区域内依据调节方式的不同，采用相应的控制策略。
　　只须设定电压的上、中、下限，控制器就可以判断出电容器、电抗器的投切。
　　电压低于U下限 时，控制器自动投电容器、调节调压器分接头使系统电压在U下限和U中限之间；系统电压高于U中限时，控制器自动切除电容器；系统电压高于U上限时，控制器自动投入电抗器，调节调压器分接头使系统电压在U上限和U中限之间；低于U中限时，控制器自动切除电抗器。
　　4 大风坝风电场无功补偿装置的应用效果
　　该设备于2008 年9 月份试运行到正式投运以来，由于原来考虑到35kV 电压波动会对风电机组运行产生影响，而采用保证35kV 电压稳定模式进行自动调节；最后在使用中，主变有载分接开关已经完全满足系统电压波动而调整35kV 电压要求后，通过更改无功补偿装置程序，按照电网考核的目标进行设置，保证功率因数在0.9 以上，运行情况良好，各项性能指标（如母线电压合格率、功率因数等）均达到设计和现场技术要求。当无功负荷低于电容器容量时，由于通过动态跟踪计算调节电压调节器分头降低补偿无功功率，优化了无功分布，使电容器不需切除，可以继续在低电压下运行，使电容器可以在24 小时连续运行，电容器投运率达100%，而且电容器在低电压下运行也是安全的，因不需要操作电容器开关，减少了开关机械磨损和缺陷率，提高了安全运行水平。
　　最近3 个月无功补偿装置电量统计表如表2 所示。从统计数字可以看出，无功补偿装置每月可以产生约200 万–300万kVar 的无功，而自身将消耗有功电量0.7 万–1.5 万kW·h。
 

表2 最近3个月无功补偿装置电量统计

　　大风坝风电场无功补偿装置自投运以来，该设备达到了设计的预期目的。系统电压和母线电压运行在国家规定的范围内，可靠地保证了风电场设备的安全运行。设备自动化程度高，运行过程中不需要人工操作，减轻了员工的劳动强度，而且后期维护成本也大大降低，完全能够满足该风电场的要求。
　　整个装置中变压器、电容器、电抗器均为外购组合，故单体质量会影响整体质量，如何降低电容器、电抗器的成本，在装置中配置备用设备，是今后研究的一个方向。