基于SVC和STATCOM的风电场无功补偿研究

通过在MATLAB/Simulink下仿真分析了异步风力发电机组的稳态特性和暂态特性得出异步风力发电机在向电网输出有功功率的同时,还必须从电网吸收滞后性的无功功率,无功吸取如果不经过补偿直接并网,不仅对电网形成污染,妨碍有功功率的输出,而且还会造成线损增加,电网稳定性降低等问题。异步发电机在电网短路故障结束后吸收大量无功功率,会恶化电网无功状况,扩大无功缺额,使整个区域电网电压水平降低,甚至会诱发电压失稳乃至电压崩溃,提出在风电场中安装动态无功补偿装置的必要性。 本论文在MATLAB/Simulink/Powersystem下建立动态无功补偿装置SVC、STATCOM的控制器模型,确定其参数,通过含风电场的算例仿真分析比较了SVC和STATCOM的动态无功补偿效果,结果表明SVC和STATCOM均能改善异步机风电场的暂态电压稳定性,确保风电机组连续运行及电网安全稳定。但SVC的补偿效果受电压的影响较大,由于SVC装置的工作原理,补偿能力受机端电压影响比较大,在外部电网电压偏低时,补偿效果相对于额定电压时有所下降。而STATCOM与现有的静止无功补偿装置(SVC)相比,具有调节速度更快、运行范围更宽、吸收无功连续、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低等优点。