風電場升壓站

風電場升壓站是指將風電機組的輸出電壓升高到更高等級電壓並送出的設施。

基本介紹

• 中文名：風電場升壓站
• 外文名：ind farm booster station
• 一級學科：工程技術
• 二級學科：電力術語
• 套用：風電機組
• 作用：將電壓升高到更高等級電壓並送出

定義

風電場升壓站是指將風電機組的輸出電壓升高到更高等級電壓並送出的設施。

無功控制

作為一種清潔的可再生能源，風力發電在我國得到了廣泛套用。風電技術也從過去的自發自用、獨立運行的小型風力發電機發展成為多機聯合併網運行的大型風力發電場。我國已規劃並建設了多個百萬kW風電基地。

然而，由於風能是一種間歇性能源，風電出力的隨機性和波動性以及電網中風電比例的增加，給電網的調度、運行帶來了新的挑戰，大容量風電同時併網會造成接入變電站母線電壓質量急劇下降。由於風機大多為異步發電機，風電場在發出有功功率的同時會吸收無功功率，且風電機組大多不能進行持續有效的有功、無功調節，如不採取相應的控制措施，可能對電網的無功、電壓穩定性造成影響，或者增加電網的網路損耗。因此，大容量風電接入系統和遠距離輸送，往往存在無功平衡、電壓穩定等技術問題，對當地電網無功補償容量的配置以及電壓穩定性會產生明顯的影響。

為解決大規模風電場併網運行時帶來的送出系統電壓穩定問題，風電場匯集升壓站內無功補償方式一般採用靜止無功發生器（SVG）和並聯電容器組聯合運行的方式。因此，合理的無功控制策略就顯得尤為重要。

風電基地匯集升壓站控制策略的基本思路就是統籌考慮SVG、電容器組、風電場無功出力這3種無功電壓調節手段的特點，通過計算分析，設定升壓站母線整定電壓，在不同的電壓區間範圍內，採用不同的調壓模式，目標是能夠充分利用SVG的動態調節能力、避免電壓波動引起電容器組的頻繁投切、理順風電場和電網的調壓分工。

監控系統

風電場智慧型化升壓站監控系統採用分層、分散式網路結構，由站控層、間隔層和過程層三部分組成:

（1）站控層包括伺服器/操作員工作站、遠動工作站、計量工作站、維護工程師站、網路設備及網路印表機等，完成站內監控功能，為變電站提供運行、管理、工程配置的界面，並記錄站內所有相關信息。遠動工作站通過遠動通道向調度端傳送信息。操作員工作站可進行當地操作，並形成當地報表:所有站控層設備均採用快速乙太網，並按照IEC61850通信規範進行系統建模並進行信息傳輸。整站網路架構採用雙重化乙太網，保證單一故障時不損失任何功能。

（2）間隔層主要包括保護裝置、測控裝置以及其他智慧型設備。35kv間隔層保護測控設備直接下放至各間隔開關柜上，各間隔設備相對獨立，和站控層採用乙太網通信（MMS網）。

（3）過程層包括互感器、合併單元、智慧型開關設備及過程層網路設備等。220kV採用電子式電流電壓互感器，35kV採用傳統電磁式互感器；220kV合併單元和智慧型單元按間隔配置，均按雙冗餘配置對應於雙套配置的220kV線路保護及主變保護；35kV數字式測控保護裝置採用電纜跳閘方式。

監控系統採用雙層乙太網網路方案，站控層和過程層網路相互獨立，採用雙星形網路建構。站控層配置星形雙網，雙網互為熱備用；過程層網路方案可有多種方案比選。