新能源电站动态无功补偿设备应用方法与装置制造方法及图纸

技术编号:11943509 阅读:127 留言:0更新日期:2015-08-26 14:43
新能源电站动态无功补偿设备应用方法,改进内容为:(1)、将动态无功补偿设备连接到三绕组升压变压器的低压侧母线,三绕组升压变压器的中压侧连接汇集的新能源电能,两者经变压器隔离;(2)、用新能源电站高压侧电压作为计算参考电压和控制目标电压计算系统需求的无功功率;(3)、将新型电子式电流电压组合互感器应用于动态无功补偿设备的测量控制系统。它针对新能源电站运行稳定性差和电能质量不合格的问题,提出了适用于新能源电站并网发电和满足电网要求的动态无功补偿配置新技术,改变动态无功补偿设备安装地点实现了新能源集电系统与无功补偿设备有效隔离;解决了新能源电站补偿设备运行稳定性和电能质量问题;提高了无功补偿设备的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及与新能源电网安装方式及控制策略
,具体涉及一种新能源电站动态无功补偿设备应用方法,本专利技术还涉及一种新能源电站动态无功补偿设备应用装置。
技术介绍
风电场和光伏电站的并网功率和电压波动频繁,且电网发生故障造成电压跌落时必须具备低电压穿越能力,为了减少对电网的冲击,作为主要无功来源的新能源电站内无功补偿设备,必须具有足够的无功调节能力和响应速度以满足系统的无功补偿需要。因此,动态无功补偿设备SVG (Static Var Generator)成为新能源电站理想的无功解决方案。目前,新能源电站并网运行过程中仍然暴露出一些问题,引发了对动态无功补偿设备补偿能力的质疑。主要表现在两方面:一是设备运行不稳定,工作模块和互感器等元件故障频发,故障跳闸概率高;二是新能源电能质量较差,三相电压不平衡和电压闪变的问题突出,高次谐波含量超标。事故原因分析表明,虽然动态无功补偿设备的研发和制造能力已取得一定进步,但是严重缺乏针对与电网相关的具体配置技术的研宄,电网与无功补偿设备之间还存在诸多不协调和不匹配问题,譬如动态无功补偿设备的安装方式、控制策略以及涉网关键技术设备选型等。因此,研宄和设计一套完整的能够适应新能源发电和电网侧需求的动态无功补偿的配置技术,对于提高补偿设备的投运率,保障电网安全和增加新能源电站发电量具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种新能源电站动态无功补偿设备应用方法,本专利技术要解决另一的技术问题在于提供一种新能源电站动态无功补偿设备应用装置;进而解决新能源电站补偿设备的运行稳定性和电能质量问题。本专利技术解决上述第一技术问题采取的技术方案如下:一种新能源电站动态无功补偿设备应用方法,其特征在于改进的
技术实现思路
为: (1)、将动态无功补偿设备连接到升压变压器的低压侧母线,升压变压器的中压侧连接汇集的新能源电能,动态无功补偿设备与汇集的新能源电能经升压变压器隔离; (2)、用新能源电站高压侧电压Usystem,也即电网侧电压作为计算参考电压和控制目标电压计算系统需求的无功功率;(3)、将新型电子式电流电压组合互感器应用于动态无功补偿设备的测量控制系统。本专利技术解决上述第二技术问题采取的技术方案如下:一种新能源电站动态无功补偿设备应用装置,包括新能源集电线路、升压变压器、升压变压器高压侧母线、升压变压器低压侧母线与动态无功补偿装置;其特征在于:升压变压器为三绕组变压器,还包括升压变压器中压侧母线,新能源集电线路连接于升压变压器中压侧母线,升压变压器中压侧母线连接于升压变压器中压侧,动态无功补偿装置通过连接线路连接于升压变压器低压侧母线,连接线路上安装有第一电子式电流电压组合互感器,升压变压器与升压变压器高压侧母线的连接线路上安装有第二电子式电流电压组合互感器。本专利技术针对新能源电站运行稳定性差和电能质量不合格的现实问题,提出了一套完整的适用于新能源电站并网发电和满足电网要求的动态无功补偿配置新技术,通过改变设备安装地点实现新能源集电系统与无功补偿设备有效隔离,避免二者相互干扰影响;通过优化控制策略,以新能源电站电网侧电压(Usystem)代替稳定性和电能质量差的新能源汇集侧电压(Uenergy ),解决了新能源电站补偿设备的运行稳定性和电能质量问题;在无功补偿设备控制系统的测量控制回路中引入新型电子式电流电压组合互感器,大大提高了无功补偿设备的运行稳定性。本专利技术技术效果详述如下:首先,用三绕组变压器替换原两绕组升压变压器,并改变了动态无功补偿设备的安装地点。按照惯例,无功补偿设备直接安装在新能源汇集侧,二者共用变压器低压侧母线。由于本专利技术改变了动态无功补偿设备的安装地点,实现新能源集电系统与无功补偿设备的有效隔离,减轻了前者对后者的谐波干扰,提高了无功补偿设备运行稳定性,也避免了后者的工作容性电流对前者的影响,减少了新能源集电系统单相接地容性电流,有利于新能源电站的稳定运行。其次,优化了动态无功补偿设备的控制策略,以电网侧电压Usystem代替新能源侧电压Uenergy作为计算参考和控制目标电压,经变压器隔离后控制算法更合理,将维持新能源电站稳定作为最终控制目标更符合电网实际需求,解决了传统控制策略中动态无功补偿设备逆变器交流侧电压Uinventer和新能源侧电压Uenergy处于同一母线侧造成的相互影响问题,避免了新能源汇集线路所在侧电压Uenergy的电压质量差,三相不平衡度、闪变、非周期分量、零序等问题引起的电能质量和谐波问题,提高了无功补偿设备的运行稳定性和对系统电压的支撑作用。传统控制策略是通过改变动态无功补偿设备逆变器交流侧电压Uinventer和动态无功补偿设备安装点母线电压的相对大小计算系统需求的无功电流和无功功率,因为补偿设备与新能源位于同一侧,安装点母线电压即新能源侧电压Uenergy0另外,在无功补偿设备控制系统的测量控制回路中引入新型电子式电流电压组合互感器,利用其光电模块测量精度高,抗干扰能力强,以及光纤电路传输效率高的优点,用光纤信号代替模拟信号避免了电磁干扰问题,提高了测量精度和信号传输的稳定性,减少新能源电站保护误动和故障跳闸的概率,大大提高了无功补偿设备的运行稳定性,解决了常规电磁式电流和电压互感器因磁饱和导致设备爆炸问题。本专利技术经甘肃多个新能源电站动态无功补偿改造前后运行情况验证,通过改变动态无功补偿设备安装方式,优化控制策略,在测量控制回路应用新型电子式电流电压组合互感器等技术创新,解决了动态无功补偿设备运行稳定性问题,提高了电站运行效率。【附图说明】图1为本专利技术新能源电站动态无功补偿设备应用装置结构示意图, 图2为新能源电站动态无功补偿设备传统安装方式示意图, 图3左图为动态无功补偿设备控制原理示意图之一 SVG发出容性无功运行模式,右图为矢量关系图, 图4左图为动态无功补偿设备控制原理示意图之二 SVG发出感性无功运行模式,右图为矢量关系图, 图中一升压变压器高压侧母线,2—升压变压器中压侧母线,3—升压变压器低压侧母线,4一升压变压器,5—当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新能源电站动态无功补偿设备应用方法,其特征在于改进的技术内容为:(1)、将动态无功补偿设备连接到三绕组升压变压器的低压侧母线,三绕组升压变压器的中压侧连接汇集的新能源电能,动态无功补偿设备与汇集的新能源电能经变压器隔离;(2)、用新能源电站高压侧电压Usystem,也即电网侧电压作为计算参考电压和控制目标电压计算系统需求的无功功率;(3)、将新型电子式电流电压组合互感器应用于动态无功补偿设备的测量控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴兴全王利平姚天亮吴丽魏刚李秋鹏瞿继平李学庆
申请(专利权)人:中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司
类型:发明
国别省市:甘肃;62

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