讲述了静止型动态无功补偿装置在风电系统中的重要性,以及茂明风电场无功补偿设备的结构、原理、功能、参数和特点,以及调试及运行状况。风电场无功补偿装置的选型风力发电机在正常运行时,向电网输送的电能是随风力的大小而变化的,因此要求无功随负荷的变化而变化的。这就要求无功补偿装置必须按照实际需要进行自动投切。如果风力发电机在满载时匹配固定补偿电容器,在空载或轻载时,将出现过补偿,发电效率下降,电网电压升高,直接影响电气设备安全运行及寿命;如果风力发电机在空载或轻载时匹配固定补偿电容器,在满载时达不到较为理想的无功补偿要求,在风机停机解列时,同样会导致电网电压升高。风电机组一般还配有大量的变压器、架空集电线路,也会消耗大量的容性无功,因此,风电场有必要配置动态无功补偿装置,以调节风电场无功功率。目前,动态无功补偿装置主要有TCR(晶闸管控制电抗器)型SVC、MCR(磁控电抗器)型SVC、电压型无功自动补偿成套装置等类型,均能满足风电运行需要,性能上TCR型SVC,具有快速抑制(响应时间10ms)电压波动,节约能源,能平滑的控制无功负荷的允许波动,负荷稳定,目前国内应用较广,基于MCR的SVC目前应用还不广泛,其可靠性还需进一步调研。电压型无功自动补偿成套装置价格相对,可靠性也能满足要求,抑制电压波动的速度相对较慢,不能满足风电场运行要求。
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电抗器回收铁芯由高精度的矽钢片冲压叠加而成,尽可能避免了三相之间的电感差异,确保电抗器的调谐精度。此外,在谐波污染程度严重的电网环境中,充足的铁芯线性度可承受电容组的反复投切而不造成饱和问题。高温度等级绝缘层采用 Class H 材料。工作温度可达 50℃,储存温度为 75℃。真空过压注入整个电抗器单元都是在真空的状态入绝缘材料,并在过压的情况下烘干。真空过压注入保证了电抗绕组与铁芯结构安全,从而达到降低噪声、减少震动、增强散热的目的。电脑控制设计与测试无论是对损耗、尺寸还是环境条件的要求的均可通过设计软件优化电抗器设计,并提供客户一个量身定做的产品. 数据库控制的电抗器测试设备适用于日常的电抗器测试。在型式试验中宏,一个的容量为 0.9Mvar 的三相谐波发生器可模拟现实电网中含谐波的情况,同时发出基波电流与谐波电流,测试电抗器的效果。同时,在产品的可靠性测试中,发热与噪声测试以及过压测试均是 ABB 电抗器测试的必选内容。
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电容器组合电抗器产生无功功率,而采用电力电子器件IGBT功率管来搭建整流和逆变电路,组成静止无功发生器(简称SVG),可对负荷实现双向补偿和连续性调节,实现功率因数全程接近。SVG工作原理静止无功发生器SVG是连接在电网上的电压源逆变器,通过实时监测调节逆变器输出电压的相位和幅值,可改变电路吸收或发出的无功电流,实现动态无功补偿。SVG可以等效为幅值和相位均可控制的、与电网同频率的交流电压源,通过交流电抗器连接到电网上。对于理想的SVG仅改变其输出电压的幅值即可调节与系统的无功交换;当输出电压小于系统电压时,SVG工作于“感性”区,吸收感性无功功率(相当于电抗器);反之SVG工作于“容性”区,发出感性无功功率(相当于电容器)。如图1所示,其中s和i分别为电网电压和SVG输出交流电压。静止无功发生器SVG的系统构成①主电路。断路器、系统连接变压器(或连接电抗器)、起动电路、电压型逆变器。②监测控制与保护系统。控制器、脉冲发生单元、脉冲分配单元、驱动与保护电路、监测与故障诊断单元、远程后台系统。③工程结构与冷却系统。
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