纲目：以辽宁省阜新已投运的华能阜北胀舞为实例，原委箱式变压器、集电线途、升压变压器轻风电送出线路的无功鼓舞得到的修立略则。把理论策略的无功填充结果与本质运转中的风电场投运的无功境况进行比较，验证无功添加的无误性，一起提出依据电网结构的特色忖量在编制侧填充无功的提议，以点拨风电场并网工程中升压站内的无功铺排。

　　关于风电场的无功补偿在许多规律中均有法令。《风电场接入电网技巧轨则Q/GDW392-2009》[1]5.2中轨则：始末风电征采升压站接入世人电网的风电场，其设置容性无功填充容量或许补偿风电场满发时送出线途上的无功销耗;其修设理性无功加添容量无妨补偿风电场空载时送出线途上的充电功率。《电力编制无功填充设备时刻提纲(Q/GDW212-2008)》[2]9.2中规律：风电场无功加添设备容量总和不小于风电装机容量的30%～50%，风电场内会合无功填充容量不低于风电场无功补偿设备容量的40%～60%，或经鼓动理解得出。文献[3-4]对风电场的无功补偿做了理论上的参议，但没愚弄到工程本质。尽管以上这些规章中对风电场的无功添加做了很少提纲性的规则，但在风电场的无功补偿详细胀舞方面持续没有做出大白的规则。风电场的无功加添容量缺乏，会从电网中招致无功变成电压提高，一起因为功率因数问题，风电场也会遭到电网的罚款;风电场的无功加添容量特别是动态无功补偿容量过大，会变成风电场的运转费用高大约设备持久搁置，任意锈蚀老化。本文从风电场的无功耗费动身，以实例进行风电场的无功填充细心发动，并详细分析无功添加容量的合理设备提纲，与本性运转比较较，得出结论，以提示风电场并网的无功配备。

　　①箱式变压器：箱式变压器将风机的电压由690V升压到10kV或35kV，一台风机对应一台箱式变压器，750kW的风机一般采用800kVA的箱变。

　　②集电线路：风机的电力始末箱式变压器升压后通过集电线道将电力送至风电场升压站，大凡一个50MW的风电场要通过3回以上的35kV线路将电力送至升压站主变压器的低压侧。

　　③升压变压器：风电场升压站内升压变压器将集电线途送来的电力升压后送出，66kV和110kV主变一般选择50MVA、100MVA，220kV主变一般采用100MVA、150MVA，330kV主变但凡拣选240MVA。

　　以华能阜新阜冬风电场为例举行无功蹧跶核算。阜新阜朔风电场总装机容量为300MW。风电场采用大连重工起重大众公司临产的单机容量1500kW风电机组，装机200台，风机功率调理选择变速、变桨格局，发电机榜样选择双馈异步发电机。阜冬风电场构筑两个220kV升压站，区分为主题升压站和东区升压站，两个升压站用一回11.5kmLGJ-300类型的220kV送电线kV送点线所示;风电场电气主接线所示。

　　式中：XT*为变压器电抗的标幺值;XT为变压器电抗的有名值;QT为变压器的无功花费;Se为变压器额外容量;Sj为编制基准功率(MVA);Ue为额外电压;Uj为基准电压;P和Q区分为始末变压器的有功功率和无功功率;n为变压器并排运转的台数，本例中n为1。策略风机满发情状下箱式变压器的消灭，P=1500kW，Q=0kVar，Ue=Uj=35kV，Sj=100MVA，Se为1.6MVA，I0%=0.9，Uk%=4.5，始末鼓动风机满发时，单台箱式变压器的无功蹧跶为77.68kVar。

　　阜冬风电场关计200台1500kW的风力发电机组，200台箱式变压器的总无功耗费为15.536MVar。

　　2.2 35kV集电线MW的风电场来叙，假设送电线kV集电线途没合系准确胀动每条集电线路的亏本，而对待一个百万大约千万基地的风电场，准确煽惑每条集电线途的无功糜掷过于烦难，这儿介绍无功耗费的预算办法。阜冬风电场共18回集电线MW，每回集电电路均匀长度为3.4km。

　　东区升压站内1台120MVA主变压器下连100.5MW的风电机组，中心升压站内1台100MVA主变压器下连99MW的风电机组，另一台100MVA主变压器下连99.5MW的风电机组。

　　升压变压器的无功浪费教唆与箱式变压器的无功浪费鼓动相仿，见公式(1)、(2)、(3)，其间升压变压器的空载电流I0%为0.19、变压器的短路电压Uk%为9。通过策划，在风电满发景遇下3台主变压器的无功浪掷悉数约25.9MVar。

　　阜冬风电场的220kV中心升压站以一回220kV送电线kV变电站，线导线km。

　　风电送出线途的无功糟塌发动见公式(4)。P=300MW，Q=0MVar，U=220kV，X=15.2，通过带动风电场送出线风电场的无功耗费

　　经以上核算，在风电场满发景况下箱式变压器、集电线道、升压变压器的无功蹧跶关计为47.7MVar，风电场送出线MVar。

　　在阜冬风电场并网诡计时，按风机功率因数为1.0举行怀想，挂念添加箱式变压器、集电线道、升压变压器的无功耗费以及送出线路无功浪费的一半，阜朔风电场安顿了3组20MVar动态无功添加设备。

　　3.1风电场并网产权的区分及现有无功补偿的观点笔据《中华百姓共和国可复生动力法》第二十一条则定：电网企业为收买可再生动力电量而付出的合理的接网费用以及其谁们合理的相干费用，可以计入电网企业输电本钱，并从出售电价中授与。所以风电场升压站送出线途出口但凡做为电量计量点，电网企业但凡要求风电场计量点处的功率因数为1.0，不能从编制中接纳无功。

　　左证现有规程轨则的概念，风电场的无功加添除了要补偿箱式变压器的糜费、集电线途的浪费、升压变压器的丢失外，还应当填充风电送出线途无功浪费的整体恐怕一半。箱式变压器的耗费、集电线路的浪费、升压变压器的花费必要补偿无可争议，对送出线途的无功糜掷是否需求补偿以及补偿容量怎样配备不断没有殷切的追究，本文联合风电场运转本性详细分化。

　　式中：S、U区分为线途的功率糜费和电压降;R+jX为线区分为风电并网点的电压、有功和无功，其间有功功率方针为风电场侧流向编制侧。在公式(6)中，一般虚部可无视不计，值得留意的是在实部中，若思量风电场出口功率因数为1.0，则P2和Q2的方向相反，也正是因为倾向相反，U比P2和Q2的方针如同的境况下要小，也就是说思要使风电场到并网点的压降最小，风电送出线道的有功和无功最好倾向相反。一起，因为送电线途的电抗比电阻要大，只须从体系侧倒送很少一限制无功就无妨保证编制的电压条款，上述阜冬风电场满发境况下，只消送出线路在风电场侧功率因数为1，体系侧只需倒送13.9MVar的无功就无妨使线kV。我们一向过于着重风电场内无功的补偿容量充溢，广泛疏忽整体查办无功和无功优化的标题，并不是讲无功都在风电场侧集结补偿不可，要串同电网本质景象详细酌量，若一个变电站别离通过几条线道接入几个诀别的风电场时，会使线途的压降U太大，这时间即便风电场的无功添加越多则压降越大，构成风机过电压防卫跳闸。铁岭昌图区域的风电场便是如此，昌图220kV变电站66kV侧接入的风电场曾经有250MW，风电接入线条，在风电场大发方法下，就变成昌图变66kV侧电压很低，此刻即便投运风电场升压站的电容器，则风电场将会因过电压保护跳闸。

　　国内分娩的风机的功率因数大凡均可实今朝-0.98～0.98之间诊治，进行无功铺排时应充溢想念行使风机宣布的无功。上述阜冬风电场若想念能完工功率因数为0.98，则风电场自身宣布的无功可抵达60MVar，则阜冬风电场升压站侧不用兴办无功补偿配备。阜冬风电场于2009年1月投运，2011年4月前，本性运转中3组音讯无功加添配备未曾投运过，与理论理睬的总算齐截。

　　阜冬风电场的并网点松涛变电站和体系电厂接洽稹密，近距离秤谌比较高，无功加添偿溢;相同是阜新区域彰武东部的风电场350MW，接入电网最终彰武变电站，短路电流惟有几千安，在本质运转中也未投运无功填充配备。本来无功补偿要勾搭电网归纳怀念，当然彰武区域的无功不那么充溢，电网结构也对比单薄，可是风电接入后，削弱了上端电网的电力运送，如公式(6)所示，因为有功的减小，形成上端电网线路上的压降微小，因此，电压相同舒畅条款。

　　风电场接入电力体系后，最顾忌的标题是在动态通过中吸收编制无功引起电压升高，对体系的安定性构成胁迫。文献[1]中第8条对风电机组的低电压穿越做了法规，但不断没有关连质料注解在低电压通过中风电场是个什么样的状况。差异风电场修造企业出产的风机脾气是不同的，然而在低电压经由中的天分是如同的。风机宣布的电流包含有功电流和无功电流，其电流有个极限值，风电场的有功电流和无功电流和不能胜过这个极限值。以金风科技的风机为例，若风机在满发情状，编制电压每举高1%，其无功电流填充2%，当电压降到50%，那么基础上风机不发有功，向体系注入的均为无功电流。编制电压安稳的判剧为：曲折断根后，电网纽带变电站的母线.8p.u.时，满发的风电机组此刻风机的无功电流比往常花式下要高潮40%，也便是谈风电机组此刻的有功着力大大前进，向体系中注入大部分无功电流来拥护编制电压，所以，在电压举高的动态经由中，风电机组不会从编制中招致无功。风电场升压站内不用为应对音讯始末而加添无功加添容量。

　　①无功填充容量需求始末胀动得出，不能按风电场份额进行铺排，要优先挂念使用风机自己的无功。②风电场的无功奢华应煽惑箱式变压器、集电线路和升压站升压变压器的亏本，风电场升压站无功补偿容量应为箱式变压器、集电线路和升压站升压变压器的无功耗费减去风机自身可发的无功容量。

　　③风电送出线途的无功糜费是否需求补偿应留意景象细心理睬，需求笔据发动得出，变电站通过多条线路接入多个风电场时，无功补偿应综关怀想，最合理的加添形状是在编制变电站侧补偿必定容量的无功。

　　④编制发生阻滞电压普及时，风机的有功电流减小，无功电流添加，风电场升压站内无须为应对动态通过而储藏反响的无功。

　　[1]国家电网公司.风电场接入电网技巧礼貌Q/GDW392-2009[S].北京：华夏电力出版社，2010.[2]国家电网公司.电力编制无功填充设置时分纲要Q/GDW212-2008[S].北京：中国电力出版社，2008.

　　[3]何庆亚，杨海林.风电场无功填充姿态对比[J].电气手工，2009(8)：86-88.

　　[4]朱雪凌，张洋等.风电场无功加添标题的深究[J].电力编制捍卫与支配，2009，37(6)：68-72，76.

　　[5]纪雯等.电力编制妄图手册[M].北京：华夏电力出版社，1998：315;319.