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基于新能源電站的無功配置計(jì)算分析

   2015-02-04 特變電工西安柔性輸配電有限公司19870
核心提示:一、關(guān)于光伏電站的無功配置計(jì)算由于光伏電站逆變器可發(fā)出無功功率,但考慮電站能為系統(tǒng)提供一定的無功儲備容量,需配置無功補(bǔ)償裝置
一、關(guān)于光伏電站的無功配置計(jì)算

由于光伏電站逆變器可發(fā)出無功功率,但考慮電站能為系統(tǒng)提供一定的無功儲備容量,需配置無功補(bǔ)償裝置。

光伏電站的無功配置計(jì)算需依據(jù)《GB 19964-2012 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》,《GBT 29321-2012 光伏發(fā)電站無功補(bǔ)償技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行分析。

無功補(bǔ)償容量應(yīng)結(jié)合實(shí)際接入電網(wǎng)情況確定,其配置的容性無功補(bǔ)償容量,應(yīng)為光伏電站額定出力時(shí)升壓變壓器無功損耗、線路無功損耗及線路充電功率之和,其配置的感性無功補(bǔ)償容量應(yīng)能夠補(bǔ)償全部線路的充電功率。

一般的,升壓變無功損耗所占總無功損耗的比例接近70%,送出線路中的架空線產(chǎn)生的無功損耗占總無功損耗22%以上,光伏電站全部電纜線路產(chǎn)生的無功損耗所占比例約為8%;另外,電站的感性無功需求遠(yuǎn)小于容性無功需求。

對于SVG這樣的無功補(bǔ)償設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)額定感性到額定容性的連續(xù)調(diào)節(jié),因此可以以容性無功需求量來配置SVG容量。

為減少計(jì)算的工作量,可進(jìn)行近似計(jì)算,其無功補(bǔ)償容量只需考慮升壓變無功損耗,再按照系數(shù)進(jìn)行折算即可。

變壓器無功損耗計(jì)算公式見圖一。式中,QT 為變壓器無功損耗,kvar;UK %為變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù),I0%為變壓器空載電流百分?jǐn)?shù);S為變壓器的視在功率,kVA;SN 為變壓器額定容量kVA。一般情況下,升壓變的短路電壓百分值為6.7%,空載電流百分值為0.4%。

按照此參數(shù),升壓變的無功需求約為電站總?cè)萘康?%,整個(gè)電站無功需求為10%;若光伏電站并網(wǎng)工程采用一次升壓,即升壓至35 kV并網(wǎng),其無功補(bǔ)償容量可按光伏電站總?cè)萘康?0%配置。

考慮光伏電站容量對接入電網(wǎng)電壓等級的要求及實(shí)際并網(wǎng)點(diǎn)對電壓等級的限制,光伏電站并網(wǎng)工程可能需要兩次升壓,若光伏電站接入系統(tǒng)電壓等級為110 kV,則還需進(jìn)行35 kV/110 kV升壓方可接入電網(wǎng),一般35 kV/110 kV升壓變短路電壓百分值為10.5%,空載電流百分值為0.67%,因此若采用兩次升壓,其無功補(bǔ)償容量可按光伏電站總?cè)萘康?0%配置。

二、關(guān)于風(fēng)電場的無功配置計(jì)算

一般需要依據(jù)《GBT_19963-2011風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》進(jìn)行風(fēng)電場的無功配置分析。

風(fēng)電場的無功損耗主要由4部分構(gòu)成:

1)箱式變壓器:箱式變壓器將風(fēng)機(jī)的電壓由690V升壓到1OkV或35kV,一臺風(fēng)機(jī)對應(yīng)一臺箱式變壓器。

2)集電線路:風(fēng)機(jī)的電力經(jīng)過箱式變壓器升壓后通過集電線路將電力送至風(fēng)電場升壓站。

3)升壓變壓器:風(fēng)電場升壓站內(nèi)升壓變壓器將集電線路送來的電力升壓后送出。

4)風(fēng)電場送出線路:升壓變壓器將風(fēng)電電力升壓后經(jīng)送電線路接入電力系統(tǒng)。

同樣的,上述無功損耗中變壓器損耗占比最大,計(jì)算公式相同。一般的箱式變壓器短路電壓百分值為4.5%,空載電流百分值為0.9%,無功配置容量應(yīng)在5.4%以上。升壓變壓器短路電壓百分值為9%,空載電流百分值為0.19%,無功配置容量應(yīng)在9.2%以上。再加上集電線路和送出線路的無功損耗,整個(gè)風(fēng)電場的無功配置應(yīng)在20%以上。

所以風(fēng)電場的無功配置容量一般按照電站容量的20%比例來配置。
 
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