风力发电系统中动态无功补偿装置SVG的应用论文_张志潮

风力发电系统中动态无功补偿装置SVG的应用论文_张志潮

(保定四方电力控制设备有限公司 河北保定 071000)

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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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十1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

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论文作者:张志潮

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/5

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