分布式發(fā)電及其在電力系統(tǒng)中應(yīng)用

1、分布式發(fā)電及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用演講人：晉玉祥什么是分布式發(fā)電？ 分布式發(fā)電（分布式發(fā)電（DGDG）也稱分散式發(fā)電或分布式供）也稱分散式發(fā)電或分布式供能，一般指將相對(duì)小型的發(fā)電能，一般指將相對(duì)小型的發(fā)電/ /儲(chǔ)能裝置（儲(chǔ)能裝置（50MW50MW以下）分散布置在用戶（負(fù)荷）現(xiàn)場或附近的發(fā)以下）分散布置在用戶（負(fù)荷）現(xiàn)場或附近的發(fā)電電/ /供能方式。分布式發(fā)電的規(guī)模一般不大，通供能方式。分布式發(fā)電的規(guī)模一般不大，通常為幾十千瓦到幾十兆瓦，所用的能源包括天然常為幾十千瓦到幾十兆瓦，所用的能源包括天然氣（含煤層氣、沼氣等）、太陽能、生物質(zhì)能、氣（含煤層氣、沼氣等）、太陽能、生物質(zhì)能、氫能、風(fēng)能、小水電

2、等潔凈能源或可再生能源；氫能、風(fēng)能、小水電等潔凈能源或可再生能源；而儲(chǔ)能裝置主要為蓄電池，還可以采用超級(jí)電容而儲(chǔ)能裝置主要為蓄電池，還可以采用超級(jí)電容器、飛輪儲(chǔ)能等。此外，為了提高能源的利用效器、飛輪儲(chǔ)能等。此外，為了提高能源的利用效率，降低成本，分布式發(fā)電往往采用冷、熱、電率，降低成本，分布式發(fā)電往往采用冷、熱、電聯(lián)供或熱電聯(lián)產(chǎn)的方式。聯(lián)供或熱電聯(lián)產(chǎn)的方式。發(fā)展分布式發(fā)電系統(tǒng)的意義1.1.經(jīng)濟(jì)型經(jīng)濟(jì)型 有些分布式發(fā)電，如以天然氣或沼氣為燃料的內(nèi)有些分布式發(fā)電，如以天然氣或沼氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)等，發(fā)電后的余熱可用來制熱，實(shí)現(xiàn)能源的再燃機(jī)等，發(fā)電后的余熱可用來制熱，實(shí)現(xiàn)能源的再利用，從而提高利用效

3、率。此外，由于分布式發(fā)電利用，從而提高利用效率。此外，由于分布式發(fā)電的裝機(jī)容量一般較小，一次投資成本較低，建設(shè)周的裝機(jī)容量一般較小，一次投資成本較低，建設(shè)周期短，投資回報(bào)率高。靠近用戶側(cè)安裝能夠?qū)崿F(xiàn)就期短，投資回報(bào)率高?？拷脩魝?cè)安裝能夠?qū)崿F(xiàn)就近供電、供熱，因此可以降低網(wǎng)損（包括輸電和配近供電、供熱，因此可以降低網(wǎng)損（包括輸電和配電網(wǎng)的網(wǎng)損以及熱網(wǎng)的損耗）。電網(wǎng)的網(wǎng)損以及熱網(wǎng)的損耗）。2.2.環(huán)保環(huán)保效益效益 采用天然氣作燃料或以氫能、太陽能、風(fēng)能為能采用天然氣作燃料或以氫能、太陽能、風(fēng)能為能源，可減少有害物（二氧化碳、二氧化硫等）的排源，可減少有害物（二氧化碳、二氧化硫等）的排放，減小環(huán)保壓

4、力。大量的就近供電減少了大容量、放，減小環(huán)保壓力。大量的就近供電減少了大容量、遠(yuǎn)距離、高壓輸電線路的建設(shè)，也減少了高壓輸電遠(yuǎn)距離、高壓輸電線路的建設(shè)，也減少了高壓輸電線的線路走廊和相應(yīng)的征地面積，減小了對(duì)線路小線的線路走廊和相應(yīng)的征地面積，減小了對(duì)線路小樹木的砍伐。樹木的砍伐。3.3.能源利用的多樣性能源利用的多樣性 由于分布式發(fā)電可利用多種能源，如潔凈能源由于分布式發(fā)電可利用多種能源，如潔凈能源（天然氣）、新能源（氫）和可再生能源（生物質(zhì)（天然氣）、新能源（氫）和可再生能源（生物質(zhì)能、太陽能和風(fēng)能等），并同時(shí)為用戶提供熱、電能、太陽能和風(fēng)能等），并同時(shí)為用戶提供熱、電等多種能源利用方式，對(duì)節(jié)

5、約能源有重要意義。等多種能源利用方式，對(duì)節(jié)約能源有重要意義。4.4.調(diào)峰作用調(diào)峰作用 夏季和冬季往往是電力負(fù)荷的高峰期，此時(shí)如采夏季和冬季往往是電力負(fù)荷的高峰期，此時(shí)如采用以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)等冷、熱、電三聯(lián)供用以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)等冷、熱、電三聯(lián)供系統(tǒng)，不但可以解決冬、夏季的供熱與供冷的需要，系統(tǒng)，不但可以解決冬、夏季的供熱與供冷的需要，同時(shí)能夠提供電力，降低電力峰荷，起到調(diào)峰的作同時(shí)能夠提供電力，降低電力峰荷，起到調(diào)峰的作用。用。5.5.安全性和可靠性安全性和可靠性 當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電事故時(shí)，具有特殊設(shè)計(jì)當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)大面積停電事故時(shí)，具有特殊設(shè)計(jì)的分布式發(fā)電系統(tǒng)仍能保持正常運(yùn)行

6、。雖然有些分的分布式發(fā)電系統(tǒng)仍能保持正常運(yùn)行。雖然有些分布式發(fā)電系統(tǒng)由于燃料供應(yīng)問題（可能因泵站停電布式發(fā)電系統(tǒng)由于燃料供應(yīng)問題（可能因泵站停電而使天然氣供應(yīng)中斷）或輔機(jī)的供電問題，在大電而使天然氣供應(yīng)中斷）或輔機(jī)的供電問題，在大電網(wǎng)故障時(shí)也會(huì)暫時(shí)停止運(yùn)行，但由于其系統(tǒng)簡單，網(wǎng)故障時(shí)也會(huì)暫時(shí)停止運(yùn)行，但由于其系統(tǒng)簡單，易于再啟動(dòng)，有利于大電力系統(tǒng)在大面積停電后的易于再啟動(dòng)，有利于大電力系統(tǒng)在大面積停電后的黑啟動(dòng)黑啟動(dòng)，因此可提高供電的安全性和可靠性。，因此可提高供電的安全性和可靠性。6.6.遠(yuǎn)邊遠(yuǎn)邊地區(qū)的供電地區(qū)的供電 許多遠(yuǎn)邊及農(nóng)村、海島地區(qū)遠(yuǎn)離大電網(wǎng)，難以從許多遠(yuǎn)邊及農(nóng)村、海島地區(qū)遠(yuǎn)離大電

7、網(wǎng)，難以從大電網(wǎng)直接向其供電，采用光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)大電網(wǎng)直接向其供電，采用光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電的獨(dú)立供電系統(tǒng)是一種優(yōu)選的方法。電和生物質(zhì)發(fā)電的獨(dú)立供電系統(tǒng)是一種優(yōu)選的方法。分布式發(fā)電的分類1.1.微型微型燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)2 2. .太陽能光伏太陽能光伏電池電池3 3. .風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電4 4. .燃料電池燃料電池5.5.生物質(zhì)發(fā)電生物質(zhì)發(fā)電 6.6.分布式儲(chǔ)能技術(shù)分布式儲(chǔ)能技術(shù)1.微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電（1 1）燃?xì)廨啓C(jī)由壓縮機(jī)、燃燒室和渦輪發(fā)電機(jī)組組成。）燃?xì)廨啓C(jī)由壓縮機(jī)、燃燒室和渦輪發(fā)電機(jī)組組成。它可以利用天然氣、高爐煤氣、煤層氣等作為燃料。它可以利用天然氣、高爐煤氣、煤層氣

8、等作為燃料。燃?xì)廨啓C(jī)將燃料燃燒時(shí)釋放出來的熱量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)將燃料燃燒時(shí)釋放出來的熱量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，再轉(zhuǎn)化為電能輸出以供應(yīng)用。的動(dòng)能，再轉(zhuǎn)化為電能輸出以供應(yīng)用。 輕型輕型燃?xì)廨啓C(jī)：裝機(jī)快、體積小燃?xì)廨啓C(jī)：裝機(jī)快、體積小、啟動(dòng)、啟動(dòng) 快、快、快速反應(yīng)性能好、簡單循環(huán)快速反應(yīng)性能好、簡單循環(huán)效效 燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī) 率高，率高，適用于適用于電網(wǎng)中調(diào)峰、調(diào)節(jié)電網(wǎng)中調(diào)峰、調(diào)節(jié)或或 應(yīng)急備用。應(yīng)急備用。 重型重型燃?xì)廨啓C(jī)：運(yùn)行可靠、排煙溫度燃?xì)廨啓C(jī)：運(yùn)行可靠、排煙溫度高、高、 聯(lián)合聯(lián)合循環(huán)效率高，主要用于聯(lián)合循環(huán)效率高，主要用于聯(lián)合循循 環(huán)環(huán)發(fā)電、熱電發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)。聯(lián)產(chǎn)。（2 2）聯(lián)網(wǎng)條件下的數(shù)

9、學(xué)模型）聯(lián)網(wǎng)條件下的數(shù)學(xué)模型 為原動(dòng)機(jī)功率；為原動(dòng)機(jī)功率； 為發(fā)電機(jī)輸出功率；為發(fā)電機(jī)輸出功率； 、 為原動(dòng)機(jī)輸入、輸出功率；為原動(dòng)機(jī)輸入、輸出功率；w w、 為為發(fā)電機(jī)組送、受端發(fā)電機(jī)組送、受端角速度；角速度；M M、R R為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和阻抗。為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和阻抗。dtdwgwMPPRemRRoutminmwwwgRPP11.mPePinmP.outmP.Rw 在熱電聯(lián)產(chǎn)的情況下，微型燃?xì)廨啓C(jī)的各種輸出必在熱電聯(lián)產(chǎn)的情況下，微型燃?xì)廨啓C(jī)的各種輸出必須滿足熱量的需要，并且功率變化速度受到一定的須滿足熱量的需要，并且功率變化速度受到一定的限制，如下式：限制，如下式： 、 分別為功率變化和功率變化的

10、限制。分別為功率變化和功率變化的限制。max.min.gggPPPlim.ggPPgPlim.gP（3 3）并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 永磁同步發(fā)電機(jī)永磁同步發(fā)電機(jī) 微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)由微型燃?xì)廨啓C(jī)、永磁微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)由微型燃?xì)廨啓C(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)、整流器、逆變器、濾波器和負(fù)荷同步發(fā)電機(jī)、整流器、逆變器、濾波器和負(fù)荷組成。微型燃?xì)廨啓C(jī)直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速為組成。微型燃?xì)廨啓C(jī)直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速為5000050000120000r/min120000r/min，高頻交流電經(jīng)過整流器和逆變器，轉(zhuǎn)換為工，高頻交流電經(jīng)過整流器和逆變器，轉(zhuǎn)換為工頻交流電輸送至負(fù)荷或電網(wǎng)。頻交流電輸送至負(fù)荷或電網(wǎng)

11、。微型燃?xì)廨啓C(jī)AC/DC整流器DC/AC逆變器LC濾波器電網(wǎng)負(fù)荷2.太陽能光伏電池 太陽能太陽能光伏電池發(fā)電光伏電池發(fā)電技術(shù)利用技術(shù)利用半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體材料的光電效光電效應(yīng)應(yīng)直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。白天直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。白天發(fā)電的發(fā)電的盈余倒送電網(wǎng)，盈余倒送電網(wǎng)，晚間用戶從電網(wǎng)取電。采用光伏電池發(fā)電具有不消耗燃晚間用戶從電網(wǎng)取電。采用光伏電池發(fā)電具有不消耗燃料、不受地域限制、規(guī)模靈活、無污染、安全可靠、維料、不受地域限制、規(guī)模靈活、無污染、安全可靠、維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。光伏電池的輸出功率受日照強(qiáng)度、電池護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。光伏電池的輸出功率受日照強(qiáng)度、電池結(jié)溫等因素的影響。結(jié)溫等因素的影響。（1

12、 1）基本原理：當(dāng)太陽能照射到由）基本原理：當(dāng)太陽能照射到由P P、N N型兩種不同導(dǎo)型兩種不同導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的太陽能電池上時(shí)，電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的太陽能電池上時(shí)，其中一部分被反射，一部分光線被吸收，還有一部其中一部分被反射，一部分光線被吸收，還有一部分光線透過電池片。被吸收的光能激發(fā)被束縛的高分光線透過電池片。被吸收的光能激發(fā)被束縛的高能級(jí)狀態(tài)下的電子，產(chǎn)生能級(jí)狀態(tài)下的電子，產(chǎn)生“電子電子空穴空穴”對(duì)，在對(duì)，在PNPN結(jié)的內(nèi)建電場的作用下，電子、空穴相互運(yùn)動(dòng)，結(jié)的內(nèi)建電場的作用下，電子、空穴相互運(yùn)動(dòng)，N N區(qū)區(qū)的空穴向的空穴向P P區(qū)運(yùn)動(dòng)，區(qū)運(yùn)動(dòng)，P P區(qū)的電子向區(qū)的電

13、子向N N區(qū)運(yùn)動(dòng)，使太陽電區(qū)運(yùn)動(dòng)，使太陽電池的受光面有大量負(fù)電荷積累，而電池的背光面有池的受光面有大量負(fù)電荷積累，而電池的背光面有大量正電荷積累。（額定輸出電壓為大量正電荷積累。（額定輸出電壓為0.5V0.5V左右）。左右）。(2)(2)光伏電池的數(shù)學(xué)模型光伏電池的數(shù)學(xué)模型 太陽能電池的模型有多種，常見的一種如下圖太陽能電池的模型有多種，常見的一種如下圖所示所示單個(gè)太陽能電池的數(shù)學(xué)模型單個(gè)太陽能電池的數(shù)學(xué)模型 根據(jù)一系列的推導(dǎo)得到太陽能電池的伏安特性：根據(jù)一系列的推導(dǎo)得到太陽能電池的伏安特性：)()()(/)(1,1,11nomaanomcSCnomcscccGGTITITTIshsnkTIR

14、VqTTnkqVnccnkTNTqVcSCRIRVeeTTeTIcsccgcccOC)1()()1()()()11(31/)(1111（3 3）太陽能電池的電流）太陽能電池的電流電壓特性電壓特性 太陽能電池把接受的光能轉(zhuǎn)換成電能，其輸出電太陽能電池把接受的光能轉(zhuǎn)換成電能，其輸出電流流電壓的特性，即電壓的特性，即I-VI-V曲線如下圖所示。曲線如下圖所示。 最佳工作點(diǎn)就是最佳工作點(diǎn)就是得到得到最大輸出功率，最大輸出功率，在實(shí)際的太陽在實(shí)際的太陽能電池工作中，工作點(diǎn)與負(fù)載條件和光照條件有關(guān)。能電池工作中，工作點(diǎn)與負(fù)載條件和光照條件有關(guān)。（4 4）太陽能的并網(wǎng)）太陽能的并網(wǎng)根據(jù)逆變器是否含有變壓器及

15、變壓器的類型，可以將光伏并網(wǎng)逆變器分為根據(jù)逆變器是否含有變壓器及變壓器的類型，可以將光伏并網(wǎng)逆變器分為無變壓器型、工頻變壓器型和高頻變壓器型。無變壓器型、工頻變壓器型和高頻變壓器型。無變壓器無變壓器型型工頻變壓器型工頻變壓器型高頻變壓器型高頻變壓器型光伏陣列DC/DCDC/AC濾波器光伏陣列DC/AC濾波器光伏陣列DC/AC濾波器AC/DCDC/AC含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)潮流計(jì)算（1 1）分布式電源在潮流計(jì)算中的節(jié)點(diǎn)處理方法）分布式電源在潮流計(jì)算中的節(jié)點(diǎn)處理方法 傳統(tǒng)的配電網(wǎng)中一般包含三種節(jié)點(diǎn)類型：傳統(tǒng)的配電網(wǎng)中一般包含三種節(jié)點(diǎn)類型：PQPQ節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)、PVPV節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)。而隨著各種分布式電

16、源的加入節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)。而隨著各種分布式電源的加入配電網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)出現(xiàn)了新的節(jié)點(diǎn)類型，主要包括配電網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)出現(xiàn)了新的節(jié)點(diǎn)類型，主要包括:P:P恒定、電流幅值恒定、電流幅值I I恒定的恒定的PIPI節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)以及P P恒定、恒定、U U不定、不定、Q Q受受P P和和U U限定的限定的P-Q(V)P-Q(V)節(jié)點(diǎn)。在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，必節(jié)點(diǎn)。在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，必須針對(duì)不同的節(jié)點(diǎn)類型采取不同的處理方法，其本須針對(duì)不同的節(jié)點(diǎn)類型采取不同的處理方法，其本質(zhì)是在潮流計(jì)算的每個(gè)迭代步驟上將各種類型的節(jié)質(zhì)是在潮流計(jì)算的每個(gè)迭代步驟上將各種類型的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化成為傳統(tǒng)點(diǎn)轉(zhuǎn)化成為傳統(tǒng)方法方法能夠處理的能夠處理的PQP

17、Q節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)或PVPV節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。1.PQ1.PQ節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 在潮流計(jì)算中，對(duì)分布式電源的簡化處理方法就是在潮流計(jì)算中，對(duì)分布式電源的簡化處理方法就是將其視為將其視為“負(fù)的負(fù)荷負(fù)的負(fù)荷”，當(dāng)成，當(dāng)成PQPQ節(jié)點(diǎn)來處理，有功節(jié)點(diǎn)來處理，有功功率和無功功率均為定值。功率和無功功率均為定值。2.PV2.PV節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 內(nèi)燃機(jī)和傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)等分布式電源一般采用同步內(nèi)燃機(jī)和傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)等分布式電源一般采用同步發(fā)電機(jī)。所有同步發(fā)電機(jī)和通過電壓控制逆變器接發(fā)電機(jī)。所有同步發(fā)電機(jī)和通過電壓控制逆變器接入電網(wǎng)的分布式電源都可以處理成入電網(wǎng)的分布式電源都可以處理成PVPV節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。 在在迭代過程中，若經(jīng)過修正后的節(jié)

18、點(diǎn)無功功率越限，迭代過程中，若經(jīng)過修正后的節(jié)點(diǎn)無功功率越限，則將其轉(zhuǎn)化成則將其轉(zhuǎn)化成PQPQ節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。3.PI3.PI節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 光伏發(fā)電系統(tǒng)、部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料光伏發(fā)電系統(tǒng)、部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池等分布式電源一般通過逆變器接入電網(wǎng)。在使用逆電池等分布式電源一般通過逆變器接入電網(wǎng)。在使用逆變器的情況下，分布式電源可以用輸出限定的逆變器來變器的情況下，分布式電源可以用輸出限定的逆變器來建模。逆變器可以分為電流控制型和電壓控制型。而電建模。逆變器可以分為電流控制型和電壓控制型。而電流控制型逆變器可以仿真為有功輸出和注入電網(wǎng)電流恒流控制型逆變器可以仿真為有功輸出和

19、注入電網(wǎng)電流恒定的定的PIPI節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)的無功功率可以由前次迭代得到的電節(jié)點(diǎn)，相應(yīng)的無功功率可以由前次迭代得到的電壓、恒定的電流幅值和有功功率計(jì)算得出。壓、恒定的電流幅值和有功功率計(jì)算得出。 式式中，中，Q Q為第為第k+1k+1次迭代的分布式電源的無功功率；次迭代的分布式電源的無功功率；e e、f f分分別為第別為第k k次迭代得到的電壓實(shí)部和虛部；次迭代得到的電壓實(shí)部和虛部；I I為恒定的分布為恒定的分布式電源的電流相量的幅值；式電源的電流相量的幅值；P P為恒定的有功功率值。為恒定的有功功率值。22221)(PfeIQkkk 在在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，每次迭代前可以把進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，每次迭代前

20、可以把PIPI節(jié)點(diǎn)的無功節(jié)點(diǎn)的無功功率注入量求出，在第功率注入量求出，在第k+1k+1次迭代過程中便可將次迭代過程中便可將PIPI節(jié)節(jié)點(diǎn)處理成為有功功率和無功功率輸出分別為點(diǎn)處理成為有功功率和無功功率輸出分別為P P和和 的的PQPQ節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。4.P-Q(V)4.P-Q(V)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 作為分布式電源的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可能采用作為分布式電源的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可能采用異步發(fā)電機(jī)異步發(fā)電機(jī)，異異步發(fā)電機(jī)步發(fā)電機(jī)靠電網(wǎng)提供無功功率來建立磁場，其吸收的無靠電網(wǎng)提供無功功率來建立磁場，其吸收的無功功率大小與轉(zhuǎn)差率功功率大小與轉(zhuǎn)差率s s和節(jié)點(diǎn)電壓和節(jié)點(diǎn)電壓U U的大小有密切的關(guān)系，的大小有密切的關(guān)系，為了降低網(wǎng)

21、損，一般采取無功功率就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t，通為了降低網(wǎng)損，一般采取無功功率就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t，通常在風(fēng)電機(jī)組處安裝并聯(lián)電容器組。通過自動(dòng)分組投切，常在風(fēng)電機(jī)組處安裝并聯(lián)電容器組。通過自動(dòng)分組投切，可以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)符合要求。而電容器組可以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)符合要求。而電容器組的輸出無功功率也與節(jié)點(diǎn)電壓幅值有關(guān)。因此，風(fēng)力發(fā)的輸出無功功率也與節(jié)點(diǎn)電壓幅值有關(guān)。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組宜采用異步發(fā)電機(jī)近似等效電路的電機(jī)組宜采用異步發(fā)電機(jī)近似等效電路的P-Q(V)P-Q(V)模型。模型。 1KQ S S為轉(zhuǎn)差率；為轉(zhuǎn)差率； 為定子電流；為定子電流； 為轉(zhuǎn)子電流；為轉(zhuǎn)子電流； 為勵(lì)磁電流；為勵(lì)磁電流；

22、 R R為轉(zhuǎn)子電阻；為轉(zhuǎn)子電阻； 為負(fù)載等效電阻為負(fù)載等效電阻 為勵(lì)磁電抗；為勵(lì)磁電抗； 為漏電抗；為漏電抗； 可以推出發(fā)電機(jī)輸出電磁功率的計(jì)算可以推出發(fā)電機(jī)輸出電磁功率的計(jì)算式和功率因數(shù)角正切公式，分別為：式和功率因數(shù)角正切公式，分別為： 由可得由可得 sIrImIeRmXX2222RXssRUPesRXsXXXRmm22)(tan222422)4(XPPXUURsee無功功率無功功率 由和可得由和可得 帶并聯(lián)電容器組的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)為：帶并聯(lián)電容器組的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)為： 為并聯(lián)電容器輸出的補(bǔ)償無功功率；為并聯(lián)電容器輸出的補(bǔ)償無功功率；Q Q為風(fēng)力發(fā)電機(jī)吸收的為風(fēng)力發(fā)電機(jī)吸收的無

23、功功率，為了使發(fā)電機(jī)有原來的功率因數(shù)無功功率，為了使發(fā)電機(jī)有原來的功率因數(shù) 提高到提高到 ，所需的無功補(bǔ)償容量為：，所需的無功補(bǔ)償容量為： QemmePsRXsXXXRPQ22)(tan22)(cosQQPPCCQ1cos2cos)1)(cos11)(cos1(2221ecPQ 給出額定電壓下并聯(lián)電容器的單位容量給出額定電壓下并聯(lián)電容器的單位容量 ，可計(jì)算出并聯(lián)電，可計(jì)算出并聯(lián)電容器組的實(shí)際投入組數(shù)為：容器組的實(shí)際投入組數(shù)為： 電容器組在電壓電容器組在電壓U U下的無功功率輸出下的無功功率輸出 為：為： 節(jié)點(diǎn)電壓節(jié)點(diǎn)電壓U U在每次迭代后都得到修正，參與潮流迭代的節(jié)點(diǎn)的在每次迭代后都得到修正，參與潮流迭代的節(jié)點(diǎn)的注入無功功率注入無功功率Q Q為：為： 為異步發(fā)電機(jī)吸收的無功功率；為異步發(fā)電機(jī)吸收的無功功率； 為電容器組實(shí)際補(bǔ)償?shù)臒o為電容器組實(shí)際補(bǔ)償?shù)臒o功功率。因此，在每一次迭代前都可把功功率。因此，在每一次迭代前都可把P-Q(V)P-Q(V)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)潮流算法能處理的潮流算法能處理的PQPQ節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。NQNCQQnintQ 22NNUUnQQ QQQ Q