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文件名称:风电补偿电容器的分组投入和切换原则.docx
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更新时间:2025-12-23
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风电补偿电容器的分组投入和切换原则

一般大型感应发电机,励磁电流为额定电流的20%~25%,再加上漏磁无功功率,感应发电机总共所需的无功功率约为发电机功率的30%。接在电网上的负载,一般来说,其功率因数都是落后的,需要滞后的无功功率,而接在电网上的感应发电机也需从电网吸取滞后的无功功率,这无疑加重了电网上其他同步发电机提供无功功率的负担,造成不利的影响。

由于异步发电机要从电网吸收无功功率,使风电机组的功率因数降低,而并网运行的风力发电机组一般要求其功率因数达到0.99以上,所以必须用电容器组进行无功补偿。由于风速变化的随机性,在达到额定功率前,发电机的输出功率大小是随机变化的,因此对补偿电容器的投入与切换需要进行自动控制。在控制系统中设有4组容量不同的补偿电容器,由计算机根据输出无功功率的变化,控制补偿电容器分段投入或切换,保证功率因数达到要求。双馈型发电机不需要电容器补偿,是直接由控制系统控制和调节无功功率的。

电容器投切控制应遵循以下原则:

(1)风力驱动的异步发电机正常运行时,向电网输送变化的电能,其所需要的无功补偿功率也相应随机变化。无功补偿电容器应按照风力发电机组运行的实际需要分组匹配。分组电容器按各种容量组合运行时,不得发生谐振。

(2)分成几组的并联电容器装置应采用自动投切方式。自动投切装置应具有防止保护跳闸时误合电容器组的闭锁功能。自动投切的控制量可选用无功功率、无功电流或功率因数。

(3)每组电容器投入和切除的控制量设定值应有适当的回差,以避免频繁投切。

(4)当风力发电机组脱网或电网失电时,应立即断开与发电机并联的电容器组,以避免发电机自励出现过电压。

(5)电容器补偿后功率因数在未满功率时应达到0.6~0.92以上。

(6)由于谐波的存在,电容器应选用特殊耐谐波型,或加装特制的高次谐波过滤装置。