

1.1 工程概況
華能山西東馬坊風電場三期項目通過35kV/110kV主變壓器接入110kV母線并網,風機逆變器通過箱式變壓器接入35kV母線。由于風力發電的不穩定性,國家相關規定要求場站高壓側并網點電壓應可控,場站內應配備動態無功補償設備用以控制系統電壓,該項目SVG實際裝置如圖1.1所示,工程于2016年投運。
圖1.1 華能東馬坊項目SVG設備照片
1.2 技術方案
此項目采用系統電壓集中治理方式,在35kV母線下配備SVG設備,SVG設備可根據設定的電壓指令實時動態控制系統電壓,電壓指令由AVC控制系統遠程下發至SVG控制器。
SVG設備實時檢測110kV側母線電壓,以接收到的AVC指令作為電壓控制目標進行閉環控制。
1.2.1 SVG設備信息
SVG額定電壓:36.75 kV (根據實際母線額定電壓設計)
SVG額定容量:±16 Mvar (根據風場裝機容量的20% ~ 40%配置)
SVG連接方式:星接
1.2.2 SVG主電路拓撲結構
主電路拓撲結構如圖1.2所示,SVG模塊級聯后通過連接電抗器直掛于35kV母線。
1.3 應用效果
圖1.2中所示分別為電壓指令設定值(該指令由AVC系統給定)、系統實際電壓以及SVG輸出的無功功率。
圖1.2 系統電壓控制曲線
據中央電(dian)(dian)視臺(tai)報道,2018年12月25日13時21分(fen),隨著第57號風(feng)(feng)機的成功(gong)并網,國家電(dian)(dian)投(tou)(tou)大豐H3海(hai)上(shang)風(feng)(feng)電(dian)(dian)項(xiang)目(mu)72臺(tai)風(feng)(feng)機順利實現(xian)全容量投(tou)(tou)產并網。標(biao)志(zhi)著我(wo)國離岸(an)最遠的海(hai)上(shang)風(feng)(feng)電(dian)(dian)場正式投(tou)(tou)入運營(ying);標(biao)志(zhi)著該項(xiang)目(mu)順利實現(xian)全容量并網,創下(xia)了(le)電(dian)(dian)力行業內同等(deng)規模海(hai)上(shang)風(feng)(feng)電(dian)(dian)項(xiang)目(mu)建設及投(tou)(tou)運在當年開工、當年建成、當年收益(yi)的三項(xiang)紀錄(lu)。也為我(wo)國在深海(hai)領域(yu)發展(zhan)大容量、大規模海(hai)上(shang)風(feng)(feng)電(dian)(dian)積(ji)累了(le)寶貴經(jing)驗(yan)。
當前大(da)規模(mo)風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)由數(shu)百臺(tai)(tai)甚(shen)至(zhi)數(shu)千臺(tai)(tai)風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)組(zu)成,它們類(lei)型(xing)多樣(雙饋風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)、鼠籠(long)式(shi)風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)、直(zhi)驅風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)等),控制參數(shu)各(ge)異,而且(qie)運(yun)行方式(shi)各(ge)不相同。風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)大(da)多地處(chu)偏遠(yuan)地區,遠(yuan)離負荷中(zhong)心,其并網(wang)點短路比(SCR)隨著風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組(zu)并網(wang)數(shu)量(liang)的增加而降低,形(xing)成弱交(jiao)流系統。同時,大(da)規模(mo)風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)常采用高壓直(zhi)流輸電(dian)(dian)(dian)(HVDC)技(ji)術(shu)或串(chuan)聯補(bu)償(chang)技(ji)術(shu)實(shi)現遠(yuan)距離外(wai)送。相關研(yan)究(jiu)表明,當風(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)并入(ru)弱交(jiao)流系統、含串(chuan)聯補(bu)償(chang)系統,以及HVDC系統時,均可能發生(sheng)次同步振蕩。
福(fu)建省華安水(shui)電(dian)(dian)(dian)廠電(dian)(dian)(dian)力(li)發(fa)展(zhan)公司35kV金山2#變(bian)電(dian)(dian)(dian)站10kV母線接(jie)有(you)裕興Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ路4條饋線,供(gong)華易鑫鐵廠負荷,其(qi)中(zhong)裕興Ⅰ、Ⅱ路分別供(gong)兩臺(tai)(tai)容量(liang)為(wei)8000kVA電(dian)(dian)(dian)弧(hu)爐(lu),裕興Ⅲ路供(gong)一(yi)臺(tai)(tai)容量(liang)為(wei)4000kVA精(jing)煉(lian)爐(lu),裕興Ⅳ路供(gong)一(yi)臺(tai)(tai)容量(liang)630kVA動力(li)變(bian)及(ji)5000kVA無功(gong)補(bu)償裝置。正常生(sheng)產時,兩臺(tai)(tai)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)爐(lu)和精(jing)煉(lian)爐(lu)會(hui)同時生(sheng)產。
因(yin)為電(dian)弧(hu)爐工作(zuo)時會(hui)產(chan)生(sheng)很大(da)無功(gong)(gong)(gong)沖擊,會(hui)使電(dian)網(wang)公共(gong)母線上產(chan)生(sheng)較大(da)的(de)無功(gong)(gong)(gong)變動(dong),且會(hui)產(chan)生(sheng)不規(gui)則的(de)低次諧波,對離此(ci)負荷較近的(de)水力發電(dian)廠設備產(chan)生(sheng)較大(da)影(ying)響。現場反饋電(dian)弧(hu)爐工作(zuo)時,水力發電(dian)機(ji)組(zu)(zu)的(de)有(you)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率波動(dong)達(da)6MW~7MW,有(you)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率的(de)快(kuai)速波動(dong)可(ke)能(neng)導致機(ji)組(zu)(zu)振動(dong),對機(ji)組(zu)(zu)的(de)長期穩定運行有(you)著極大(da)危害。
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