李奔

摘要：本文主要分析了風(fēng)電場電氣一次部門的無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了風(fēng)電場工程電氣一次部分設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容以及其技術(shù)可以分為同步調(diào)相機(jī)，固定投切電容器，靜止無功補(bǔ)償和靜止同步補(bǔ)償器等四方面的內(nèi)容。同時(shí)對于其中的所涉及到的技術(shù)特點(diǎn)也進(jìn)行了相關(guān)的闡述，以此來推動(dòng)風(fēng)電場電氣的相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步完善。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場;電氣一次部分;無功補(bǔ)償技術(shù)

1. 簡述風(fēng)電場工程電氣一次部分設(shè)計(jì)

1.1. 概述

當(dāng)前階段的發(fā)展之中，各國較為注意的便是關(guān)于能源方面的技術(shù)革新。常規(guī)能源仍是本國現(xiàn)階段主要的能源結(jié)構(gòu)，具體常用的能源如天然氣、石油以及煤炭。對這些常規(guī)能源有效應(yīng)用，推動(dòng)著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，但這些能源都有著一個(gè)特性即不可再生性。社會(huì)發(fā)展的不斷加快，對能源的需求逐步增長，以及能源資源的不可再生性，導(dǎo)致我國在能源的使用方面越來越緊張，從而出現(xiàn)了能源危機(jī)。能源供需結(jié)構(gòu)矛盾的日益突出推動(dòng)著新能源的出現(xiàn)，而風(fēng)能便是一種新發(fā)現(xiàn)的，可再生能源。當(dāng)前階段中，我國正集中技術(shù)在發(fā)展風(fēng)能方面，通過對風(fēng)能的有效利用來改善能源危機(jī)的現(xiàn)狀。因此對于風(fēng)電場的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員在其中加入了有助于調(diào)節(jié)電壓的無功補(bǔ)償裝置，同時(shí)也為風(fēng)電場配置了相應(yīng)的容性無功補(bǔ)償裝置的容量，以此來補(bǔ)償在運(yùn)行的過程中風(fēng)電場匯集系統(tǒng)和主變壓器的感性無功損耗以及風(fēng)電場全部感性無功損耗輸送電壓。

1.2. 風(fēng)電場電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

對于風(fēng)電場的電氣設(shè)計(jì)中，其主要內(nèi)容包括了一下幾個(gè)方面，具體如圖1所示。

2. 風(fēng)電場電氣一次部門的無功補(bǔ)償技術(shù)

風(fēng)電場電氣一次部分的無功補(bǔ)償技術(shù)主要分為四個(gè)部分，具體如表1所示。

風(fēng)電場電氣一次部分的無功補(bǔ)償技術(shù) 技術(shù)名稱 技術(shù)詳解

靜止無功補(bǔ)償 在風(fēng)電場的無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)之中，靜止無功補(bǔ)償是最為常見的技術(shù)手段。簡單來說，靜止無功補(bǔ)償是指在電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中通過吸收無功率來對風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行動(dòng)態(tài)的補(bǔ)償。在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被進(jìn)行廣泛的運(yùn)用，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員可以對瞬時(shí)無功理論算法有效應(yīng)用，計(jì)算相應(yīng)的無功補(bǔ)償數(shù)據(jù)，電路中的觸發(fā)脈沖由脈沖轉(zhuǎn)化而來。在此階段的脈沖借助轉(zhuǎn)化，便可以被傳導(dǎo)至最為符合的脈沖功率單元之中。最終，在對無功輸出容量進(jìn)行控制的時(shí)候，也可以對競晶夾管導(dǎo)通角的大小進(jìn)行改變對上述目的有效實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)在具體應(yīng)用的過程中有較強(qiáng)的抗干擾性。

靜止同步補(bǔ)償器 在實(shí)施靜止同步補(bǔ)償器技術(shù)的時(shí)候，首先需要明確其技術(shù)原理。即該項(xiàng)技術(shù)是在電網(wǎng)中進(jìn)行補(bǔ)償裝置的連接。簡單來說，即是將無功電源捆綁到相應(yīng)的電路上，隨后電路上的無功電源可結(jié)合電網(wǎng)具體情況，對電流大小進(jìn)行相應(yīng)的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對電氣系統(tǒng)中無功補(bǔ)償?shù)淖孕锌刂啤?/p>

該技術(shù)的安全性和穩(wěn)定性較高，同時(shí)在運(yùn)行的過程中還可以滿足連續(xù)和動(dòng)態(tài)控制。

固定投切電容器 在整個(gè)電力系統(tǒng)的組成部分中，固定投切容器是其重要且關(guān)鍵的組成部分。電力電容器有著結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。在運(yùn)行的整個(gè)過程中，該項(xiàng)技術(shù)保證穩(wěn)定的電壓，主要依靠的設(shè)備為電容器設(shè)備的投切和接頭轉(zhuǎn)換工作。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)工作人員在也可將電容器并聯(lián)到風(fēng)電場出口的位置，從而實(shí)現(xiàn)異步發(fā)電機(jī)的功率補(bǔ)償工作。該技術(shù)的不足之處在于其調(diào)節(jié)速度過慢，甚至在某些調(diào)節(jié)情況中還會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)失靈的情況。

同步調(diào)相機(jī) 電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一般都設(shè)計(jì)多個(gè)復(fù)雜的環(huán)節(jié)，異步電動(dòng)機(jī)、同步調(diào)相機(jī)以及變壓器設(shè)備是該系統(tǒng)中主要的承載。同時(shí)上述不同的設(shè)備也同樣是吸收無功功率的主要設(shè)備。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，同步調(diào)相機(jī)運(yùn)行時(shí)，會(huì)使得出現(xiàn)的超前的電流被電機(jī)過勵(lì)磁吸收，從而對電能的質(zhì)量有效提升。但另一方面，該技術(shù)主要的問題是其中主要時(shí)候所需要的功率十分巨大，同時(shí)在維護(hù)方面也需要較多的成本。

3. 風(fēng)電場無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對風(fēng)電場無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要從無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，無功電壓自動(dòng)控制原理以及無功電壓自動(dòng)控制的系統(tǒng)參數(shù)三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

一，無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)。在進(jìn)行該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，最為重要的便是遠(yuǎn)程控制設(shè)備的裝備。系統(tǒng)在進(jìn)行加載的時(shí)候，由于本身已經(jīng)具備了為感應(yīng)型設(shè)備的異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，故而其自身便需要無功補(bǔ)償。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員可以將其設(shè)計(jì)為自動(dòng)控制模式，隨后在此基礎(chǔ)上，借助電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)，有效減少電網(wǎng)的武功損耗。在無功電壓自動(dòng)控制系統(tǒng)中，主要分為下層和上層。系統(tǒng)控制層屬上層，下層則為設(shè)備設(shè)備控制層。系統(tǒng)控制層主要是對風(fēng)力發(fā)電廠的電壓和無功功率進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，而下層則是對風(fēng)機(jī)側(cè)的就地?zé)o公共臺(tái)進(jìn)行補(bǔ)償控制，同時(shí)對變電站集中電壓無功控制。上層和下層彼此相互協(xié)作，共同改善發(fā)電廠的電壓質(zhì)量，保持電壓的穩(wěn)定，同時(shí)降低電壓的損耗。

二，無功電壓自動(dòng)控制原理分析。在整個(gè)運(yùn)行過程中，電壓調(diào)節(jié)器對系統(tǒng)中的電容器和電抗器進(jìn)行控制，被控制的電壓便可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中無功功率的調(diào)節(jié)。而其中晶夾管投切電容組在整個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了無涌流，電弧重燃以及暫態(tài)沖擊的現(xiàn)象，同時(shí)根據(jù)不同的電荷變化，調(diào)節(jié)投切電容器，對電壓逐步穩(wěn)定。

三，無功電壓自動(dòng)控制的系統(tǒng)參數(shù)。對于無功電壓自動(dòng)控制的系統(tǒng)參數(shù)分為三個(gè)方面。第一個(gè)方面，對目標(biāo)，時(shí)間的控制。一般情況下，將電壓的調(diào)節(jié)范圍控制為3%-7%左右。第二個(gè)方面，對運(yùn)行環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的參數(shù)進(jìn)行控制。其主要控制的便是外界環(huán)境的溫度以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?。最后便是對系統(tǒng)運(yùn)行保護(hù)的技術(shù)規(guī)范。當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)問題，便可以讓系統(tǒng)進(jìn)行自我的切斷，避免造成更大損害。

4. 小結(jié)

綜上所述，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)前階段中能源發(fā)展中重要環(huán)節(jié)。在盡可能的提高風(fēng)能的利用率方面，風(fēng)力發(fā)電過程必須做好相應(yīng)的無功補(bǔ)償以及減少無功功率等，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)能運(yùn)用中的無功補(bǔ)償，推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張家林.風(fēng)電場電氣一次部分的無功補(bǔ)償技術(shù)探究[J].電子世界，2015，（14）：106-107，112.

[2]唐永剛.風(fēng)電場電氣一次部分的無功補(bǔ)償技術(shù)的問題研究[J].電子測試，2018，（21）：101-102.