风力发电系统中动态无功补偿装置SVG的应用摘要:随着世界对于能源的需求不断扩张,而化石能源的不可再生性以及带来 的污染性使得人们对于清洁能源的需求不断扩张,风力发电作为当今的清洁能源 获取的主要途径之一,风力发电设备以及相关技术也成为了当前人们所研究的重 要方向而静止无功发生器(SVG)在实际风力发电中的应用越来越广泛,下面 我们就对当前风力发电系统中的动态无功补偿装置SVG在实际风力发电中的应用 进行简要的分析和说明关键词:静止无功发生器;风力发电系统;动态无功补偿器一、 风力发电系统中SVG实施的概述随着科技的不断发展,越来越多的清洁能源被人们所发掘并加以利用,人们 通过对自然能量的收集,包括了对水资源的动能收集和利用创造了水力发电站, 通过太阳能收集板对太阳热能的收集和利用以及对风能转动风扇产生的动能进行 收集和利用就造就了当今的风力发电系统在目前的风力发电系统中,我们广泛 的使用了 SVG与SVC装置,这两者对当前的风力发电统中进行动态无功补偿设施 的效率提升有着显著的帮助作用,促使风力发电效率的提升,使得能源产生的最 大化SVG是静止无功发生器的简称,而SVC是静止无功补偿器,这两者都属于 交流无功功率电源,在当前的风力发电站中建设静止无功发生器和静止无功补偿 器可以有效的提升风力发电的效率,在当前风力发电的实际应用中,SVG即静止 无功发生器比当前的SVC设置更加具有效率性和安全性,是当今风力发电系统中 最为主流的设施之一。
二、 动态无功补偿装置SVG的结构原理和特点在当今的风力发电系统中,SVG装置的使用范围是十分广泛的,为了帮助更 好的了解风力发电系统中SVG设施的结构、运行原理以及装置特点,下面我们就 对SVG工作的原理和结构进行简要的阐述与分析2.1动态无功补偿装置SVG的特点在风力发电系统中,SVG是建立在在静止无功发生器的基础上进行综合补偿 的一种装置设备,就当前的实际情况来看,SVG设施是目前世界上最为先进和实 用的动态无功补偿装置,具有强大的能力,能够匹配风力发电系统的实际需求, 进而连续发出所需容性和感性无功功率SVG动态无功补偿装置的主要特点和优 势包括了以下几个方面的内容:第一,SVG动态无功补偿装置相较于其他补偿装 置其消耗的能量更少就当前实际情况来看,在相同的条件和范围中,SVG动态 无功补偿装置比传统的晶闸管控制电抗器以及磁控电抗器类动态调节装置耗能更 加小,平均耗能只占这两种的百分之二十,大大的降低了能源的损耗;第二, SVG动态无功补偿装置的实际安装使用面积更小从当前的风力发电系统中的动 态无功补偿装置的安装来看,由于SVG动态无功补偿装置的很多组成部分是半导 体,并且使用的是直流电进行储能的工作,这就大大的节约了装置的体积;第三, SVG动态无功补偿装置相较于其他装置更具安全性,这是由于SVG动态无功补偿 装置在工作中是可以滤除谐波的,这样就是的风力发电系统中不需要再增加额外 的滤波装置,促使发电系统更加安全稳定的运行;第四,SVG动态无功补偿装置 相较于其他装置反应与反馈更加及时迅速。
因为该装置对于闪变具有非常好的抑 制效果,同时还能快速的应对冲击负荷;第五,SVG动态无功补偿装置具有更高 的安全可靠性SVG采用N + 1冗余主电路拓扑结构,一个链节单元损坏后认可 继续满负荷运行,在系统短路故障条件下,SVG动态无功补偿装置可连续稳定运行2.2风力发电系统中SVG动态无功补偿装置原理在风力发电系统中,SVG动态无功补偿装置由于其独特的耗能低、占地小、 更加安全稳定运行的优势和特征已经逐渐替代了晶闸管控制电抗器以及磁控电抗 器等传统的装置设施SVG静止无功发生器是采用三相桥式变流电路通过电抗器 并联于电网上,通过调节桥式逆变电路的交流侧输出电压相位和幅值,或者直接 控制其交流侧的电流,来产生或吸收满足要求的无功功率,从而实现从感性到容 性无功的全范围动态补偿SVG并联接入电网,运行过程中涉及到交流环节和直 流环节交流环节与电网连接,直流环节系SVG将交流电能转换为直流,将其保 存至储能元件内,直流侧电压经变流器转换为交流电压电流输送至电网三、 SVG动态无功补偿装置在风力发电工程中的配置应用就目前存在的风力发电系统来看,当前的风力发电工程的规模主要集中在 100MW至300WM之间,并且很大部分都是100MW规模的风力发电工程,下面 我们就对此规模的风力发电工程中SVG动态无功补偿装置的配置应用进行简要的 举例分析。
一般情况下来说,100MW规模的风力发电厂所需要的无功补偿容量 一般是在20M乏至30M乏之间,单独使用SVG动态无功补偿装置是在感性无功 补偿容量与容性无功差不多的情况下进行的而大多数的风力发电厂其感性无功 补偿容量与容性无功之间是有一定差距的,这就需要我们使用SVG与FC装置的 联用,在配置比例时需要将SVG装置作为主体以三比一的比例进行容值的调整四、 结束语综上所述,SVG动态无功补偿装置相比于传统的补偿装置,具有更低的耗能、 更小的占地面积、工作的反应与反馈更加及时迅速以及更安全和稳定运行的优势 与特征,已经成为当前风力发电系统工程的主流动态无功补偿装置但在实际的 应用中,我们还需要结合风力发电厂的实际需求,以及风力发电厂感性无功补偿 容量与容性无功之间相差情况来与其他的补偿装置进行联合使用,共同促进风力 发电的效能提升参考文献[1] 钱建华,陈柏超.基于磁阀式可控电抗器的无功补偿系统[J].电力系统及其自 动化学报,2003,15(2):66-70.[2] 郎永强,张学广,徐殿国,等.双馈电机风电场无功功率分析及控制策略[J].中国 电机工程学报,2007,27(9) :77-82.[3] 朱星阳涨建华,刘文霞,等.风电并网引起电网电压波动的评价方法及应用[J]. 电工技术学报,2013,28(5):89-98.⑷王兆安,杨君,刘进军.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社, 1998.[5]刘俊杰.静止无功发生器(SVG)的研究与设计[D].天津理工大学,2012.。