Elspec风力发电应用

以色列ELSPEC动态无功补偿技术在风力发电中的应用

Elspec中国代表处 邓剑琪 [1**********](上海)

一.Elspec产品在风力发电中的应用

由于风能具有不稳定性,造成使用风电的电网的稳定性较差。当整个电网中风电的比例不大时,不会对电网造成大的影响;但当风电在电网中的比例较大时,这种不稳定便会影响电网的正常运行。

Elspec产品在世界各国的风力发电场有很高的知名度,Elspec是唯一提供给异步风力发电机的动态无功补偿产品。5-20ms投切所需要的全部电容器组,同时具有稳定电网电压作用,电压控制运算是和全世界的风力发电设备制造商和使用公司一起制定的,广泛应用于澳大利亚、丹麦、德国、法国、美国等国家的风力发电中,Elspec产品和现在世界上所有的风电场控制系统都能通信。

一.直接安装在风力发电机里、进行本地补偿,我们和世界上许多大的风力发电机制造厂商合作,包括Siemens(原Bonus)、Vestas/Neg Micon和Nordex等,丹麦生产的风机有一半安装我们的产品,在丹麦波罗地海166MW风电场中使用72套共100MVar进行本地补偿应用。

二.安装在风力发电场与公网并网处进行集中补偿,在风力发电机启动、运行过程中防止波动、稳定电压,在公用电网发生故障的时候投入全部补偿,起到紧急处置、稳定公网电压的作用,在澳大利亚维多利亚50MW风电场中使用8MVar进行集中补偿应用。

Elspec是在国际上领先进行动态无功补偿和滤波的公司,总部位于以色列Caesarea Industrial Park,主要市场在欧洲、亚洲、美洲,具有遍及全球的业绩、全球性的销售网络,Elspec公司在全世界有40多个国家有销售,北美的通用电气、施耐德用Elspec的产品OEM后去销售,西门子每年从Elspec采购1000万美金的设备,可以看出该产品在国际上的地位。

Elspec的动态电容柜在同类产品中最为先进,Elspec的Equalizer产品在业内唯一能真正做到5-20ms投切全部电容器组。采用无触点电子开关及专利的过零检测、投切技术,5-20ms投切全部组数,具有真正的Real time 和 Transient-free的优秀品质,克服了浪涌冲击电流、装置使用寿命大大提高,电容器平均统计寿命长达10年之久,技术、性能领先于许多“准实时动态补偿柜”,受到了世界各国的青睐。在科技水平发达的美、日、德、俄、英等国的许多行业都有十分出色的业绩,主要用户包括世界知名汽车商,在世界各国的风力发电场、电气化铁路中也有非常广泛的应用。

Elspec于98年进入中国,在20多个省市、已有几百套的业绩,在制造业、冶金、化工、电力、汽车、造船、建筑、通信、医院等各个领域广泛应用,形成了良好的口碑,节能效果、运行性能等得到普遍认可。高质量的补偿滤波产品、完善的技术支持体系,长期形成的服务于中国市场的价值理念,Elspec电容柜是广大工业用户最佳的选择。

二.Elspec公司动态补偿技术简介

TSC低压动态无功补偿是采用晶闸管作为开关,投切电力电容器组、实现无功补偿的装置。该装置能有效改善用电负荷的功率因数,具有显著的节能效果;同时在TSC系统中采用特定的电感器,可有效防止谐波放大、有效吸收大部分谐波电流,达到谐波治理的目的。

实时检测感性负载的无功功率,及时投切电容器组,提供所需的容性无功功率,而无需配电系统电源供给,因此改善了网络系统的功率因数,提高了输电线路的传输能力和变压器的负载能力以及稳定了负载端的端电压,因此减少了电力线路电力能量损失,节约电能损耗(一般在25%以上),使用户获得相当的经济效益。另外,本补偿装置中电容器组串接了一定比例的电抗器,具有抑制高次谐波功能。

Elspec中国代表处 邓剑琪 021-51096325 [1**********] [email protected]

主要特点

1. 使用电子开关元件快速投/切电容器组;2.对电网的每一周波进行无功功率补偿(总响应时间5~20ms);3.节能;4.防止电压跌落和闪烁;5.滤除谐波;6.防止灵敏电子设备的损坏;

7.即使在有谐波的场合仍能精确控制功率因数;8.独特的扫描功能,显著降低电容器及电抗器的温升;9.延长开关器件及电容器的使用寿命;10.内设三相网络分析仪,测量包括谐波在内的所有电网参数;11.独特的自诊断和综合图文报表功能;12.适于实时应用场合,如电焊机、电动机启动、精密电子仪器设备等;13.提高区域发电机系统带负荷能力,如柴油发电机、风力发电站等;

14.模块化结构,由控制器模块、电子开关模块、电容电抗器模块构成,便于安装和维修;15.通讯接口RS485、RS232可与计算机连接通讯,进行遥测、遥控及打印报表;16.柜体外型亦可根据用户需求设计(如MNS、GCS、GCK、GGD等)。

三.Elspec产品在风力发电中的优势

风力发电是Elspec公司一直致力于的、处于领先地位的市场,我们专门提供Equalizer-W的产品(W代表”Wind Turbines”,风力发电机),该产品非常复杂的运算基于国际上最新的风力发电的规约,Elspec产品可以对风力发电场及公共电网进行以下的支持:

当风力发电的输出电压达到某一特定阈值时(高或低),在无功补偿的基础上进行电压控制。 当风力发电的输出电压上升到某一极限时,不管无功补偿的情况而切除所有接入的电容器组。 当风力发电的输出电压下降到某一极限时,为了帮助提升电压、同时帮助异步风力发电机仍然接在电网上工作,而使用全部的电容器组的补偿能力。

风力发电机从电网消耗无功功率,电网要求它自身提供无功补偿,在少于一个电网周期内完成,电压控制功能也在少于一个电网周期内完成。

对电网的支持

主要的风力发电场都在遥远的地方,连接到电网有的时候会有非常不稳定的电压水平。而且当电网故障或者风力发电机掉线的时候,电网和风力发电机会反过来立刻互相影响。应用Elspec的

Elspec中国代表处 邓剑琪 021-51096325 [1**********] [email protected]

复杂的风力发电的解决方式,可以让2个系统不会互相影响,保证电网的稳定。

Elspec的Equalizer系统设计成能量可以运行在四象限中,(±有功功率,±无功功率)。不象传统的补偿系统的局限,Equalizer可以设置为一个超前的功率因数。对于风力发电场的应用,这是一个非常积极的因素。超前的功率因数只是作用在风力发电机“没有负载”的情况下,这样的系统可以用正的VARS来支持电网的稳定。Equalizer在风发场电压稳定中有非常优秀的作用,在公电网发生故障、电压跌落的时候,可以动用所有的补偿能力来对公电网进行有益的电压支持。

Elspec产品和现有的所有风电场管理系统都可以进行通信,中心控制计算机可以远程操作每一个Equalizer系统,通过Elspec的PowerIQ软件、或者通过任何现有的风力发电SCADA系统。

负载跌落时候的过补偿

负载跌落是风力发电场中最普遍的现象,因为它们的地理位置和在各种情况下的不稳定操作。当风力发电机工作在全部负载、使用全部无功补偿容量情况下,负载的跌落马上影响风力发电机本身甚至于超过对电网的影响。如果补偿方法是很慢的,过激励将会产生,导致对风力发电机的损坏。 在这些情况下,Equalizer系统马上会检测到电流方向的变化,在一个电网周期内切除所有的电容器。这样快速的反应能够防止过激和任何对风力发电机的损坏。

功率因数&效率

风力发电机的功率因数根据发电机的输出水平而变化,在所有的案例中发电机在负载变化率从25%直到125%满载的情况下,以25%的增量变化。功率因数根据负载的情况而变化,比如在25%的负载率的情况下功率因数是最低的。在“没有负载”的情况下的无功损耗大约是额定功率的30%。

传统的系统因为电容器的放电时间而得到限制,在风力发电机运行的阶段,一个传统的系统常常因为等待电容器的放电而处于欠补状态。同时,断开时间也非常的慢,也会导致过补。这样常常会导致风力发电机的锁定,比如因为电压的不稳定而关断。很多的风力发电场主只能被迫接受了这样的一个现实。

当使用Elspec的Equalizer的实时补偿系统后这些现象不再发生,在通常操作的情况下,在2/3的电网周期内导通和关断所有需要的无功功率,这样可以实时满足所有负载的功率因数。

表1验证了1300kW的风力发电机,使用常规PFC系统,额定350KVAR、每一步87.5KVAR,这些值的计算是基于平均功率因数的改善。

一个优秀的系统,应该能保证100%的效率和电网功率因数为1.0,能保证电流输出1360A。输出功率是从(额定输出*额定效率*功率因数),输出电流是根据(输出功率/相对相电压)计算。

如果我们使用Elspec的Equalizer系统,电网功率因数在表2所显示的结果里面,输出电流在所有的负载里都能增加。在这一点显示,最大的电流的改进是在最大的负载功率负载时候。尽管这只是4%的改进,看上去很小,但在有50个这样容量的风力发电机的风电场,改进是2.6MW。

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平均增长3.99%。

滤波处理

当6脉冲的变频技术用在风力发电机里面的时候,Equalizer因为采用特定的电抗器,可以用作滤波器。这是一个非常明显的优势,这样使得更少的电压畸变产生在公共电网上。

没有瞬变的开关特性

接触器开关所引起的浪涌故障会是一个问题,特别是在大的功率安装的时候。平均来说,每一个风机有6或7步的传统接触器投切的系统。在所有的负载补偿的情况下,这些数据将会成倍地增长。比如,一个风力发电场的30个风力发电机在没有负载的情况下,有180-210步的接触器开关的步数。在这样大的步数的情况下,全部接触器导通,相应的浪涌将会非常高。

Equalizer系统是没有浪涌,使用SCR晶闸管和快速傅立叶算法(FFT变换)来计算在零电流的时候充放电,保证所有的步数平稳地进行。

紧凑的结构设计、特殊的环境工况设计

Elspec的Equalizer系统可以提供不同的机械设计,所有的这些都是非常的紧凑设计,以适应风力发电机里的有限的空间。很多的风力发电机是安装在遥远的地方,必须要考虑到十分恶劣的工作状况,Equalizer系统经过各种特殊的形式实验,比如盐雾、震动等等,丹麦波罗地海166MW风电场全球招标,最后选用72套共100Mvar的Equalizer系统在海上进行本地补偿应用。

Elspec的产品在业内唯一能真正做到5-20ms投切全部电容器组,目前国际上所知的其他技术在80ms内只投切或关断一组电容器。下图是使用两种不同补偿方式的效果比较:

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四. Elspec公司技术在风力发电的案例

Equalizer直接安装在风力发电机里、进行本地补偿,全世界的风电场有数百套在运行,广泛应用于澳大利亚、丹麦、德国、法国、美国等国家,在丹麦波罗地海166MW风电场中使用72套共100MVar进行本地补偿应用。类似于电动机起动,风力发电机在起动的第一个50/60周期内的电流有很大的无功和谐波分量,电压波动非常厉害;而使用了Equalizer动态无功补偿,系统电压波动在第一个周期内稳定、恢复快,同时发电机电流并不明显,直到有功功率的建立。

·在2/3的电网周期内完成无功功率补偿 (典型)

·开关电容器组没有浪涌

·在风力发电机起动的时候防止故障

·可以提供更多的无功功率补偿

·电压稳定功能,使用无功补偿控制或使用单独电压控制(根据需求)

·和现有的所有风电场管理系统都可以进行通信

·全世界的风电场有数百套运行(Bonus, Vestas/NEG-Micon, Nordex)

安装在风力发电场与公网并网处进行集中补偿,例如在澳大利亚维多利亚50MW风电场,使用8MVar进行集中补偿应用,在低压690伏侧通过变压器变换补偿22KV、66KV公共电网侧的电压(详细资料请联系本文作者)。

·基于目标功率因数或无功功率,2/3的电网周期动态无功补偿

·稳定风电场的电压输出,达到供电当局的要求

·无浪涌的动态补偿,提供系统和设备长的使用寿命

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·在公电网电压跌落的时候进行有益的电压支持

·在过电压的时候切除所有的电容器组

·远程控制和管理

该风力发电场位于澳大利亚的Challicum Hills,当风力发电场接入公共电网的时候,要求控制66千伏侧的输出电压。该风电场有35台风力发电机,每台容量为1.5MW,Elspec公司使用了4套2100Kvar的Equalizer实时动态无功补偿系统进行集中补偿。

系统是在2003年8月调试验收,Equalizer在低压侧690伏通过变压器来补偿22千伏、66千伏侧的电压,Equalizer的导通和关断是基于非常复杂的运算,该控制运算是和风力发电机制造商和使用公司一起制定的。在这个系统中,主要依据的参数有功率因数、无功功率、22千伏侧的电压、66千伏侧的电压,功率因数和无功功率用来作为动态补偿控制,电压参数用来作为电压控制,同时Equalizer还可以提供有功功率的控制来补偿上级变压器。

当系统有任何故障的时候,Email和SMS短消息可以自动送到以下三个地方:在澳大利亚的风电场主、在丹麦的风力发电机制造厂商、在以色列的Elspec技术支持部门。

在最终用户签署的验收报告中这样写道:

关于无功补偿作用,在整个监测过程中我们看到了最快、最精确的动态无功补偿,在风力发电无功需求的时候,Equalizer提供了及时、精度很高的无功功率。

关于电压控制,在整个监测过程中我们看到Equalizer保证了我们所需要的、能接到公共电网的非常稳定的电压水平,以及先进的电压故障处置能力。

最后的结果是我们的风力发电场每年可以为维多利亚的26,000个家庭提供稳定、清洁的电力能源。

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以色列ELSPEC动态无功补偿技术在风力发电中的应用

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一.Elspec产品在风力发电中的应用

由于风能具有不稳定性,造成使用风电的电网的稳定性较差。当整个电网中风电的比例不大时,不会对电网造成大的影响;但当风电在电网中的比例较大时,这种不稳定便会影响电网的正常运行。

Elspec产品在世界各国的风力发电场有很高的知名度,Elspec是唯一提供给异步风力发电机的动态无功补偿产品。5-20ms投切所需要的全部电容器组,同时具有稳定电网电压作用,电压控制运算是和全世界的风力发电设备制造商和使用公司一起制定的,广泛应用于澳大利亚、丹麦、德国、法国、美国等国家的风力发电中,Elspec产品和现在世界上所有的风电场控制系统都能通信。

一.直接安装在风力发电机里、进行本地补偿,我们和世界上许多大的风力发电机制造厂商合作,包括Siemens(原Bonus)、Vestas/Neg Micon和Nordex等,丹麦生产的风机有一半安装我们的产品,在丹麦波罗地海166MW风电场中使用72套共100MVar进行本地补偿应用。

二.安装在风力发电场与公网并网处进行集中补偿,在风力发电机启动、运行过程中防止波动、稳定电压,在公用电网发生故障的时候投入全部补偿,起到紧急处置、稳定公网电压的作用,在澳大利亚维多利亚50MW风电场中使用8MVar进行集中补偿应用。

Elspec是在国际上领先进行动态无功补偿和滤波的公司,总部位于以色列Caesarea Industrial Park,主要市场在欧洲、亚洲、美洲,具有遍及全球的业绩、全球性的销售网络,Elspec公司在全世界有40多个国家有销售,北美的通用电气、施耐德用Elspec的产品OEM后去销售,西门子每年从Elspec采购1000万美金的设备,可以看出该产品在国际上的地位。

Elspec的动态电容柜在同类产品中最为先进,Elspec的Equalizer产品在业内唯一能真正做到5-20ms投切全部电容器组。采用无触点电子开关及专利的过零检测、投切技术,5-20ms投切全部组数,具有真正的Real time 和 Transient-free的优秀品质,克服了浪涌冲击电流、装置使用寿命大大提高,电容器平均统计寿命长达10年之久,技术、性能领先于许多“准实时动态补偿柜”,受到了世界各国的青睐。在科技水平发达的美、日、德、俄、英等国的许多行业都有十分出色的业绩,主要用户包括世界知名汽车商,在世界各国的风力发电场、电气化铁路中也有非常广泛的应用。

Elspec于98年进入中国,在20多个省市、已有几百套的业绩,在制造业、冶金、化工、电力、汽车、造船、建筑、通信、医院等各个领域广泛应用,形成了良好的口碑,节能效果、运行性能等得到普遍认可。高质量的补偿滤波产品、完善的技术支持体系,长期形成的服务于中国市场的价值理念,Elspec电容柜是广大工业用户最佳的选择。

二.Elspec公司动态补偿技术简介

TSC低压动态无功补偿是采用晶闸管作为开关,投切电力电容器组、实现无功补偿的装置。该装置能有效改善用电负荷的功率因数,具有显著的节能效果;同时在TSC系统中采用特定的电感器,可有效防止谐波放大、有效吸收大部分谐波电流,达到谐波治理的目的。

实时检测感性负载的无功功率,及时投切电容器组,提供所需的容性无功功率,而无需配电系统电源供给,因此改善了网络系统的功率因数,提高了输电线路的传输能力和变压器的负载能力以及稳定了负载端的端电压,因此减少了电力线路电力能量损失,节约电能损耗(一般在25%以上),使用户获得相当的经济效益。另外,本补偿装置中电容器组串接了一定比例的电抗器,具有抑制高次谐波功能。

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主要特点

1. 使用电子开关元件快速投/切电容器组;2.对电网的每一周波进行无功功率补偿(总响应时间5~20ms);3.节能;4.防止电压跌落和闪烁;5.滤除谐波;6.防止灵敏电子设备的损坏;

7.即使在有谐波的场合仍能精确控制功率因数;8.独特的扫描功能,显著降低电容器及电抗器的温升;9.延长开关器件及电容器的使用寿命;10.内设三相网络分析仪,测量包括谐波在内的所有电网参数;11.独特的自诊断和综合图文报表功能;12.适于实时应用场合,如电焊机、电动机启动、精密电子仪器设备等;13.提高区域发电机系统带负荷能力,如柴油发电机、风力发电站等;

14.模块化结构,由控制器模块、电子开关模块、电容电抗器模块构成,便于安装和维修;15.通讯接口RS485、RS232可与计算机连接通讯,进行遥测、遥控及打印报表;16.柜体外型亦可根据用户需求设计(如MNS、GCS、GCK、GGD等)。

三.Elspec产品在风力发电中的优势

风力发电是Elspec公司一直致力于的、处于领先地位的市场,我们专门提供Equalizer-W的产品(W代表”Wind Turbines”,风力发电机),该产品非常复杂的运算基于国际上最新的风力发电的规约,Elspec产品可以对风力发电场及公共电网进行以下的支持:

当风力发电的输出电压达到某一特定阈值时(高或低),在无功补偿的基础上进行电压控制。 当风力发电的输出电压上升到某一极限时,不管无功补偿的情况而切除所有接入的电容器组。 当风力发电的输出电压下降到某一极限时,为了帮助提升电压、同时帮助异步风力发电机仍然接在电网上工作,而使用全部的电容器组的补偿能力。

风力发电机从电网消耗无功功率,电网要求它自身提供无功补偿,在少于一个电网周期内完成,电压控制功能也在少于一个电网周期内完成。

对电网的支持

主要的风力发电场都在遥远的地方,连接到电网有的时候会有非常不稳定的电压水平。而且当电网故障或者风力发电机掉线的时候,电网和风力发电机会反过来立刻互相影响。应用Elspec的

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复杂的风力发电的解决方式,可以让2个系统不会互相影响,保证电网的稳定。

Elspec的Equalizer系统设计成能量可以运行在四象限中,(±有功功率,±无功功率)。不象传统的补偿系统的局限,Equalizer可以设置为一个超前的功率因数。对于风力发电场的应用,这是一个非常积极的因素。超前的功率因数只是作用在风力发电机“没有负载”的情况下,这样的系统可以用正的VARS来支持电网的稳定。Equalizer在风发场电压稳定中有非常优秀的作用,在公电网发生故障、电压跌落的时候,可以动用所有的补偿能力来对公电网进行有益的电压支持。

Elspec产品和现有的所有风电场管理系统都可以进行通信,中心控制计算机可以远程操作每一个Equalizer系统,通过Elspec的PowerIQ软件、或者通过任何现有的风力发电SCADA系统。

负载跌落时候的过补偿

负载跌落是风力发电场中最普遍的现象,因为它们的地理位置和在各种情况下的不稳定操作。当风力发电机工作在全部负载、使用全部无功补偿容量情况下,负载的跌落马上影响风力发电机本身甚至于超过对电网的影响。如果补偿方法是很慢的,过激励将会产生,导致对风力发电机的损坏。 在这些情况下,Equalizer系统马上会检测到电流方向的变化,在一个电网周期内切除所有的电容器。这样快速的反应能够防止过激和任何对风力发电机的损坏。

功率因数&效率

风力发电机的功率因数根据发电机的输出水平而变化,在所有的案例中发电机在负载变化率从25%直到125%满载的情况下,以25%的增量变化。功率因数根据负载的情况而变化,比如在25%的负载率的情况下功率因数是最低的。在“没有负载”的情况下的无功损耗大约是额定功率的30%。

传统的系统因为电容器的放电时间而得到限制,在风力发电机运行的阶段,一个传统的系统常常因为等待电容器的放电而处于欠补状态。同时,断开时间也非常的慢,也会导致过补。这样常常会导致风力发电机的锁定,比如因为电压的不稳定而关断。很多的风力发电场主只能被迫接受了这样的一个现实。

当使用Elspec的Equalizer的实时补偿系统后这些现象不再发生,在通常操作的情况下,在2/3的电网周期内导通和关断所有需要的无功功率,这样可以实时满足所有负载的功率因数。

表1验证了1300kW的风力发电机,使用常规PFC系统,额定350KVAR、每一步87.5KVAR,这些值的计算是基于平均功率因数的改善。

一个优秀的系统,应该能保证100%的效率和电网功率因数为1.0,能保证电流输出1360A。输出功率是从(额定输出*额定效率*功率因数),输出电流是根据(输出功率/相对相电压)计算。

如果我们使用Elspec的Equalizer系统,电网功率因数在表2所显示的结果里面,输出电流在所有的负载里都能增加。在这一点显示,最大的电流的改进是在最大的负载功率负载时候。尽管这只是4%的改进,看上去很小,但在有50个这样容量的风力发电机的风电场,改进是2.6MW。

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平均增长3.99%。

滤波处理

当6脉冲的变频技术用在风力发电机里面的时候,Equalizer因为采用特定的电抗器,可以用作滤波器。这是一个非常明显的优势,这样使得更少的电压畸变产生在公共电网上。

没有瞬变的开关特性

接触器开关所引起的浪涌故障会是一个问题,特别是在大的功率安装的时候。平均来说,每一个风机有6或7步的传统接触器投切的系统。在所有的负载补偿的情况下,这些数据将会成倍地增长。比如,一个风力发电场的30个风力发电机在没有负载的情况下,有180-210步的接触器开关的步数。在这样大的步数的情况下,全部接触器导通,相应的浪涌将会非常高。

Equalizer系统是没有浪涌,使用SCR晶闸管和快速傅立叶算法(FFT变换)来计算在零电流的时候充放电,保证所有的步数平稳地进行。

紧凑的结构设计、特殊的环境工况设计

Elspec的Equalizer系统可以提供不同的机械设计,所有的这些都是非常的紧凑设计,以适应风力发电机里的有限的空间。很多的风力发电机是安装在遥远的地方,必须要考虑到十分恶劣的工作状况,Equalizer系统经过各种特殊的形式实验,比如盐雾、震动等等,丹麦波罗地海166MW风电场全球招标,最后选用72套共100Mvar的Equalizer系统在海上进行本地补偿应用。

Elspec的产品在业内唯一能真正做到5-20ms投切全部电容器组,目前国际上所知的其他技术在80ms内只投切或关断一组电容器。下图是使用两种不同补偿方式的效果比较:

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四. Elspec公司技术在风力发电的案例

Equalizer直接安装在风力发电机里、进行本地补偿,全世界的风电场有数百套在运行,广泛应用于澳大利亚、丹麦、德国、法国、美国等国家,在丹麦波罗地海166MW风电场中使用72套共100MVar进行本地补偿应用。类似于电动机起动,风力发电机在起动的第一个50/60周期内的电流有很大的无功和谐波分量,电压波动非常厉害;而使用了Equalizer动态无功补偿,系统电压波动在第一个周期内稳定、恢复快,同时发电机电流并不明显,直到有功功率的建立。

·在2/3的电网周期内完成无功功率补偿 (典型)

·开关电容器组没有浪涌

·在风力发电机起动的时候防止故障

·可以提供更多的无功功率补偿

·电压稳定功能,使用无功补偿控制或使用单独电压控制(根据需求)

·和现有的所有风电场管理系统都可以进行通信

·全世界的风电场有数百套运行(Bonus, Vestas/NEG-Micon, Nordex)

安装在风力发电场与公网并网处进行集中补偿,例如在澳大利亚维多利亚50MW风电场,使用8MVar进行集中补偿应用,在低压690伏侧通过变压器变换补偿22KV、66KV公共电网侧的电压(详细资料请联系本文作者)。

·基于目标功率因数或无功功率,2/3的电网周期动态无功补偿

·稳定风电场的电压输出,达到供电当局的要求

·无浪涌的动态补偿,提供系统和设备长的使用寿命

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·在公电网电压跌落的时候进行有益的电压支持

·在过电压的时候切除所有的电容器组

·远程控制和管理

该风力发电场位于澳大利亚的Challicum Hills,当风力发电场接入公共电网的时候,要求控制66千伏侧的输出电压。该风电场有35台风力发电机,每台容量为1.5MW,Elspec公司使用了4套2100Kvar的Equalizer实时动态无功补偿系统进行集中补偿。

系统是在2003年8月调试验收,Equalizer在低压侧690伏通过变压器来补偿22千伏、66千伏侧的电压,Equalizer的导通和关断是基于非常复杂的运算,该控制运算是和风力发电机制造商和使用公司一起制定的。在这个系统中,主要依据的参数有功率因数、无功功率、22千伏侧的电压、66千伏侧的电压,功率因数和无功功率用来作为动态补偿控制,电压参数用来作为电压控制,同时Equalizer还可以提供有功功率的控制来补偿上级变压器。

当系统有任何故障的时候,Email和SMS短消息可以自动送到以下三个地方:在澳大利亚的风电场主、在丹麦的风力发电机制造厂商、在以色列的Elspec技术支持部门。

在最终用户签署的验收报告中这样写道:

关于无功补偿作用,在整个监测过程中我们看到了最快、最精确的动态无功补偿,在风力发电无功需求的时候,Equalizer提供了及时、精度很高的无功功率。

关于电压控制,在整个监测过程中我们看到Equalizer保证了我们所需要的、能接到公共电网的非常稳定的电压水平,以及先进的电压故障处置能力。

最后的结果是我们的风力发电场每年可以为维多利亚的26,000个家庭提供稳定、清洁的电力能源。

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  • 小型风力发电机性能测试 1.2 小型风力机开发背景 近三十年来随着世界资源的过度消耗,人类可用资源日益减少,石油价格不断上涨,世界 各地频发石油短缺信号,并且由于化学能源的应用,人类居住环境日益恶化,人类迫切需要 一种清洁的持续能源.由于风能取之不尽,用之不竭,不消耗资源,清洁卫生,分布范围广 等特 ...

  • 中国风力发电的发展现状和前景
  • EA产业市场ET前沿 文/清华大学电机工程系 李永东 苑国锋 风力发电是新能源中技术最成熟的.最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式,目前其发电成本与常规发电方式接近.我国的风能资源十分丰富.目前,我国的并网型风机主要由国外厂家提供的,大型风机也只能依赖进口或者与外商合作生产.在风机制造水平上, ...

  • 垂直轴风力机研究进展
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  • 风力发电厂设备调试过程管理现状与问题
  • 管理科学 ·65· 风力发电厂设备调试过程管理现状与问题 尹佳林 (中广核风力发电有限公司黑龙江分公司,黑龙江哈尔滨150001) 摘要:中国的风力发电产业没有达到非常成熟的现状,而且一般投资单位多为异地操作,再有风力发电厂调试的费用要远高于一 般的变电站,因此调试的质量控制和技术措施及管理手段大多 ...

  • 海上风力发电技术研究
  • 海上风力发电技术研究 牟磊 新疆电力设计院新疆乌鲁木齐830002 摘要:风力发电是一种清洁的.可再生的能源.随着风力发电技术的不断发展,海上风力发电这一项技术以逐步进入人们的视野,并逐渐成为风电发展的新领域.我国的海岸线长,因此拥有非常丰富的风资源,对于这些风资源,如果能够加以利用,是可以有效解决 ...

  • 河海大学工程力学张建新硕士毕业论文
  • 分类号: UDC:TB12学号:1031001050密级:硕士学位论文 垂直轴风力机仿真与应用研究 张建新指导教师姓名:蔡新 申请学位级别: 论文提交日期:教授河海大学力学与材料学院专业名称:工程力学工学硕士2013年5月论文答辩日期:2013年5月21日2013年6月日学位授予单位和日期: 答辩委 ...

  • 风力发电原理及生产过程
  • 风 能发电的主要形式有三种:一是独立运行:二是风力发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合:三是风力并网发电.由于并网发电的单机容量大.发展潜力大,故本文所指的风电, 未经特别说明,均指并网发电. 1.小型独立风力发电系统 小型独立风力发电系统一般不并网发电,只能独立使用,单台装机容量约为100瓦- ...

  • 1000W家用风力发电机升速箱
  • 摘要 机械设计制造及其自动化专业 学生: 指导教师: [摘 要]风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣,风电齿轮箱 作为风电机组的核心部件,倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注.但由于 国内风电齿轮箱的研究起步较晚,技术薄弱.因此,急需对风电齿轮箱进行自主 开发研究,真正掌握风电齿轮箱设计制 ...