風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化配置.pdf

1、風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化配置風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化配置ReactivePowerCompensationOptimalConfigurationofWindFarm學(xué)科專業(yè)：電氣工程研究生：李少博指導(dǎo)教師：李林川教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一二年十二月摘要隨著全球范圍能源危機(jī)的愈發(fā)嚴(yán)重，加快開(kāi)發(fā)利用可再生能源是解決人類能源和環(huán)境問(wèn)題的必由之路。風(fēng)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(fēng)電機(jī)組的大量并網(wǎng)，給電力系統(tǒng)運(yùn)行也帶來(lái)了

2、嚴(yán)重的問(wèn)題，尤其是風(fēng)電場(chǎng)對(duì)無(wú)功的需求會(huì)對(duì)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性帶來(lái)沖擊。因此，需要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償配置。常用的風(fēng)機(jī)有籠型風(fēng)機(jī)和雙饋風(fēng)機(jī)兩種?；\型風(fēng)機(jī)需要從電網(wǎng)吸收較多無(wú)功功率來(lái)勵(lì)磁。風(fēng)速是實(shí)時(shí)連續(xù)變化的，籠型風(fēng)機(jī)吸收的無(wú)功也是實(shí)時(shí)連續(xù)變化的。因此，只能分組投切的電容器組不能滿足無(wú)功補(bǔ)償?shù)木纫?。所以本文采用可以連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功的SVC配合電容器組。令電容器第一組容量為風(fēng)電場(chǎng)所需最小無(wú)功Qmin，將其平均分配到各個(gè)風(fēng)機(jī)出口；令剩余(n1)組和S

3、VC的容量為(QmaxQmin)(n1)（Qmax為風(fēng)電場(chǎng)所需最大無(wú)功），將其并到風(fēng)電場(chǎng)出口。這樣第一組電容器可以提供風(fēng)機(jī)所需最小無(wú)功；當(dāng)風(fēng)速增大，無(wú)功需求增大時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)出口的電容器組和SVC可以對(duì)其進(jìn)行再補(bǔ)償。SVC的價(jià)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(bǔ)償總?cè)萘恳讯?，且補(bǔ)償后節(jié)點(diǎn)電壓滿足要求的情況下使得補(bǔ)償裝置費(fèi)用最低，本文建立了以費(fèi)用最小為目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)對(duì)組數(shù)n的優(yōu)化，以使得目標(biāo)函數(shù)取得最小值

4、。雙饋風(fēng)機(jī)具有一定的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，但其對(duì)容性無(wú)功和感性無(wú)功的調(diào)節(jié)能力并不均衡。這就導(dǎo)致了當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，雙饋風(fēng)機(jī)需要從電網(wǎng)吸收一定的無(wú)功功率。本文通過(guò)在雙饋風(fēng)機(jī)出口并聯(lián)電容器，以使其對(duì)無(wú)功的調(diào)節(jié)能力達(dá)到均衡。并在風(fēng)電場(chǎng)出口裝設(shè)電容器組和SVC，以補(bǔ)償風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)變壓器和線路無(wú)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(fēng)機(jī)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(lái)分別對(duì)含籠型風(fēng)機(jī)和雙饋風(fēng)機(jī)的風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算。然后對(duì)兩