無(wú)功補(bǔ)償容量計(jì)算

1、一、無(wú)功補(bǔ)償裝置介紹現(xiàn)在市場(chǎng)上的無(wú)功補(bǔ)償裝置主要分為固定電容器組、分組投切電容器組、有載調(diào)壓式電容器組、SVC和SVG。下面介紹下各種補(bǔ)償裝置的特點(diǎn)。1) 固定電容器組。其特點(diǎn)是價(jià)格便宜，運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，投切間隔時(shí)間長(zhǎng)。但它對(duì)于補(bǔ)償變化的無(wú)功功率效果不好，因?yàn)樗荒苓x擇全部無(wú)功補(bǔ)償投入或全部無(wú)功補(bǔ)償切出，從而可能造成從補(bǔ)償不足直接補(bǔ)償?shù)竭^(guò)補(bǔ)償，且投切間隔時(shí)間長(zhǎng)無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)電壓穩(wěn)定的要求。而由于光照強(qiáng)度是不停變化的，利用光伏發(fā)電的光伏場(chǎng)發(fā)出的電能也跟著光伏能力的變化而不斷變化，因此固定電容器組不適應(yīng)光伏場(chǎng)的要求，不建議光伏項(xiàng)目中的無(wú)功補(bǔ)償選用固定電容器組。2) 分組投切電容器組。分組投切電容器組和固

2、定電容器組的區(qū)別主要是將電容器組分為幾組，在需要時(shí)逐組投入或切出電容器。但它仍然存在投切間隔時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，且分的組數(shù)較少，一般為23組（分的組數(shù)多了，投資和占地太大），仍有過(guò)補(bǔ)償?shù)目赡?。因此分組投切電容器組適用于電力系統(tǒng)較堅(jiān)強(qiáng)、對(duì)相應(yīng)速度要求較低的場(chǎng)所。3) 有載調(diào)壓式電容器組。有載調(diào)壓式電容器組和固定電容器組的區(qū)別主要是在電容器組前加上了一臺(tái)有載調(diào)壓主變。根據(jù)公式Q=2fCU2可知，電容器組產(chǎn)生的無(wú)功功率和端電壓的平方成正比，故調(diào)節(jié)電容器組端電壓可以調(diào)節(jié)電容器組產(chǎn)生的無(wú)功功率。有載調(diào)壓式電容器組的投切間隔時(shí)間大大縮短，由原來(lái)的幾分鐘縮短為幾秒鐘。且有載調(diào)壓主變檔位較多，一般為810檔，每檔的

3、補(bǔ)償無(wú)功功率不大，過(guò)補(bǔ)償?shù)目赡苄暂^小。因此分組投切電容器組適用于電力系統(tǒng)對(duì)光伏場(chǎng)要求一般的場(chǎng)所。4) SVC。SVC全稱(chēng)為Static Var Compensator，即靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。SVC如上圖所示接入系統(tǒng)中，電容器提供固定的容性無(wú)功Qc。電抗器提供滯后的無(wú)功，大小連續(xù)可調(diào)?？梢酝ㄟ^(guò)控制電抗器L上串聯(lián)的兩只反并聯(lián)可控硅的觸發(fā)角來(lái)控制電抗器吸收的無(wú)功功率的值。只要QV（負(fù)載）-Qc+QTCR（電抗器）=恒定值（或0），功率因數(shù)就能保持恒定，電壓幾乎不波動(dòng)。補(bǔ)償方式為自動(dòng)跟蹤投切式，根據(jù)負(fù)載的變化快速自動(dòng)投入必要的補(bǔ)償量，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功功率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償，從而保證電網(wǎng)的高功率因

4、數(shù)。由于SVC既有電容器，又有電抗器/晶閘管，故而價(jià)格較貴，占地面積較大。但它無(wú)投切延時(shí)，且補(bǔ)償為連續(xù)線性補(bǔ)償，故能較好的滿(mǎn)足電力系統(tǒng)對(duì)光伏場(chǎng)的要求。因此在電網(wǎng)公司自身的光伏匯集站內(nèi)要求配置SVC設(shè)備。5) SVG全稱(chēng)為Static Var Generator，即靜態(tài)無(wú)功發(fā)生器。SVG并聯(lián)于電網(wǎng)中，相當(dāng)于一個(gè)可變的無(wú)功電流源。由于SVG響應(yīng)速度極快，所以又稱(chēng)為靜止同步補(bǔ)償器，簡(jiǎn)稱(chēng)STATCOM。SVG的基本原理是利用可關(guān)斷大功率電力電子器件組成自換相橋式電路，經(jīng)過(guò)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上。適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿(mǎn)足要求的無(wú)功

5、電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?。SVG既可以發(fā)容性無(wú)功，又可以發(fā)感性無(wú)功，且其無(wú)功可連續(xù)調(diào)節(jié)。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)投切延時(shí)，且補(bǔ)償為連續(xù)線性補(bǔ)償。因此在用戶(hù)的光伏升壓站內(nèi)要求配置SVG動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。二、無(wú)功補(bǔ)償容量計(jì)算:135kV電壓等級(jí)及以下的架空線、35kV電壓等級(jí)以下的電纜充電功率忽略不計(jì)。110kV電壓等級(jí)及以上的架空線可查電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)P229表8-6.35kV電壓等級(jí)及以上的電纜參考廠家樣本.線路充電功率計(jì)算公式:Q=w×C×L×U2=(2×3.14×50)×(0.2146×10-6)×1×(35&

6、#215;103)×(35×103)=82.5kvarC=0.2146 uF/kmL為線路長(zhǎng)度(km)U為線路額定電壓(V)線路無(wú)功損耗計(jì)算公式:Q=(P2+Q2)/U2×w×L×L=(15002+3002)/(35×35)×(2×3.14×50)×(0.338×10-3)×1=202varL為線路長(zhǎng)度(km)L=0.3380 mH/km架空線電抗可參考一次設(shè)計(jì)手冊(cè)P194 P195.2風(fēng)機(jī)箱變損耗或光伏箱變損耗：臺(tái)數(shù)×箱變阻抗×箱變?nèi)萘浚╧var）=N&

7、#215;UK%×S=33×7×16003696kvar。（建議按主變方式修改）3主變箱變損耗：臺(tái)數(shù)×（主變空載電流主變阻抗×（光伏裝機(jī)容量/主變?nèi)萘浚?）×主變?nèi)萘浚╧var）N×（I0%UK%×(P/S) 2）×S1×（0.810.5×（49.5/50）2）×50000=5545.5kvar。故總共需補(bǔ)償無(wú)功容量為：(2)(3)線路無(wú)功損耗-線路充電功率36965545.59241.5kvar。中性點(diǎn)接地方式確定：?jiǎn)蜗嘟拥仉娙蓦娏饔?jì)算：135kV架空線：IC=(2.73.3)Ue×L×10-3=(2.73.3)×37×24×10-3=3A風(fēng)電場(chǎng)架空線長(zhǎng)度為24kmUe為線路額定電壓(kV)系數(shù)(2.73.3)取法：沒(méi)有架空地線取2.7,有架空地線取3.3.同桿雙回線路,電容電流為單回路的1.31.6倍.2