孔令軍

摘要：風(fēng)力在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有非常重要的作用，風(fēng)力作為一種可再生能源，具有能量大、無污染的優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)?，F(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要應(yīng)用無功補(bǔ)償方式，既發(fā)揮了一定的作用，也存在一些問題，本文對新型無功補(bǔ)償裝置穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電壓存在的問題進(jìn)行分析，對新型無功補(bǔ)償裝置應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定電壓進(jìn)行研究，提高電壓的穩(wěn)定性，保證電力順利輸送。

關(guān)鍵詞：無功補(bǔ)償裝置；風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)；穩(wěn)定電壓；問題；有效措施

一、前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會生產(chǎn)對電力的需求越來越大，電力系統(tǒng)為了保證供電安全，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行了改革，風(fēng)力發(fā)電是可持續(xù)發(fā)展倡導(dǎo)的清潔能源，目前，已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用，風(fēng)電容量注入電力系統(tǒng)對風(fēng)電系統(tǒng)電網(wǎng)產(chǎn)生了一定的影響，尤其是電網(wǎng)中的電壓穩(wěn)定。為了保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行安全，在發(fā)電機(jī)組中裝置電容補(bǔ)償裝置，以投切補(bǔ)償?shù)姆绞綄C(jī)組出力進(jìn)行補(bǔ)償，但是，投切補(bǔ)償電容器不具備連續(xù)性，對電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定產(chǎn)生較大程度的影響。為此，提出了用新型的無功補(bǔ)償裝置穩(wěn)定風(fēng)電系統(tǒng)中的電壓，保證電網(wǎng)安全，促進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展。

二、無功補(bǔ)償裝置應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的重要性

影響風(fēng)力穩(wěn)定性的因素有很多，其中主要包括：氣候、溫度以及光照，所以風(fēng)力具有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性，風(fēng)速發(fā)生變化的時候，風(fēng)電系統(tǒng)中的風(fēng)電機(jī)組也會隨之發(fā)生變化，通過無功補(bǔ)償裝置可以有效減少電壓波動對電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的沖擊。在風(fēng)力風(fēng)電系統(tǒng)中有足夠的無功功率備用，電網(wǎng)系統(tǒng)中無功電源充足，就可以解決較高電壓下安全用電問題，可以充分滿足無功平衡的需要，提高發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行電壓質(zhì)量。電網(wǎng)中有足夠的無功功率，就可以使電網(wǎng)負(fù)荷電壓保持在正常水平，無功電源的容量不足，電壓負(fù)荷端的電壓就會降低。所以，要提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量，保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，就必須使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無功功率保持平衡，電網(wǎng)系統(tǒng)中的無功電源充足。無功補(bǔ)償裝置在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以提高無功功率的因數(shù)，提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的設(shè)備利用率、輸電功率，有效改善電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，滿足社會生產(chǎn)的用電需求，為社會發(fā)展提供充足的動力，促進(jìn)社會發(fā)展，具有非常重要的意義。

現(xiàn)階段，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的無功補(bǔ)償裝置主要有同步調(diào)相機(jī)、風(fēng)力電容器、靜止無功補(bǔ)償器以及靜止同步補(bǔ)償器等，每種裝置都有自身的優(yōu)勢和不足，但這些裝置的共同目的都是減少電感性的負(fù)荷，校正無功補(bǔ)償因素，使之接近于1，最大限度的減少無功損耗，保證風(fēng)電系統(tǒng)中的電壓穩(wěn)定，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。下面對基于DSP靜止無功裝置取代并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行分析，這種無功補(bǔ)償裝置的最大特點(diǎn)就是能夠快速連續(xù)地對風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，還可以產(chǎn)生風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中三項不對稱造成的負(fù)序電流，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用具有非常重要的作用。

三、無功補(bǔ)償裝置

這種基于DSP的靜止無功補(bǔ)償裝置是一種比較常見的靜止無功補(bǔ)償器，它的優(yōu)點(diǎn)是：裝置結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)性好。

圖：無功補(bǔ)償裝置控制圖

如上圖所示，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計算主要通過運(yùn)算單元，高速處理能力的DSP對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，及時發(fā)現(xiàn)無功補(bǔ)償裝置在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用存在的問題，解決這些問題，保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定，在測量環(huán)節(jié)中對數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，準(zhǔn)確測量出風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電壓和電流，從而測算出SVC（靜止無功補(bǔ)償器）的補(bǔ)償電量，將這行信息輸送給觸發(fā)環(huán)節(jié)，觸發(fā)環(huán)節(jié)及時作出反映，對晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行控制，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性提供充分的保障。

四、靜止無功補(bǔ)償裝置中DSP軟件的設(shè)計

（一）DSP硬件設(shè)計

DSP的硬件在無功補(bǔ)償裝置中發(fā)揮著非常重要的作用，是靜止無功補(bǔ)償裝置的重要組成部分，靜止無功補(bǔ)償裝置中DSP的硬件包括：電壓、電流的采樣轉(zhuǎn)換電路、采樣周期信號產(chǎn)生電路、存儲器擴(kuò)展電路、復(fù)位電路、串行接口以及鍵盤現(xiàn)實(shí)模塊，只有保證每一個部分的安全、穩(wěn)定，靜止無功補(bǔ)償裝置才能在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮自身的重要作用。

（二）DSP軟件設(shè)計

軟件在靜止無功補(bǔ)償裝置中發(fā)揮著和硬件同等重要的作用，軟件和硬件質(zhì)量得到保證，才能共同促使靜止無功補(bǔ)償裝置正常運(yùn)行，充分發(fā)揮其重要作用。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中為了保證電壓的檢測精度，一般采用128倍頻的采用頻率對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的三相電壓以及三相電流進(jìn)行采樣，并對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，及時解決問題，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，對于電壓異常的情況，應(yīng)該通過靜止無功補(bǔ)償裝置系統(tǒng)的定時中斷服務(wù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，確保128倍頻的采用頻率采樣速度，提高工作效率和工作質(zhì)量，保證電網(wǎng)中三相電壓和三相電流穩(wěn)定，保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的電壓穩(wěn)定。

總之，靜止無功補(bǔ)償裝置中必須保證DSP軟、硬件系統(tǒng)安全、正常，使靜止無功補(bǔ)償裝置能夠在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，保證電壓穩(wěn)定，促使電網(wǎng)安全運(yùn)行，從而為社會生產(chǎn)提供充足的動力支持，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，無功補(bǔ)償裝置也得到了優(yōu)化和完善，新型無功補(bǔ)償裝置解決了傳統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置中的很多問題，為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了重要保障。尤其是面臨能源短缺問題，風(fēng)力在發(fā)電系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，為社會生產(chǎn)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，但是，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在很多問題，這些問題較大程度影響了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的電壓穩(wěn)定，對風(fēng)電系統(tǒng)和電網(wǎng)產(chǎn)生了非常不利的影響，新型無功補(bǔ)償裝置在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用有效控制和解決了這些問題，提高了電網(wǎng)質(zhì)量，為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的電壓穩(wěn)定提供了充分的保障。因此，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為保證電壓穩(wěn)定，必須應(yīng)用無功補(bǔ)償裝置，并結(jié)合實(shí)際情況對無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行優(yōu)化。

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