[實用新型]風電場就地無功控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320038656.3
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN203180533U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 殷駿;劉偉;謝旭;常曉慧;王雙;周鑫;于磊;朱梅
• 申請（專利權）人: 安徽立卓智能電網(wǎng)科技有限公司;冀北電力有限公司張家口供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種風電場無功控制裝置?，特別是一種風電場就地無功控制裝置。

背景技術

在電力生產(chǎn)中，發(fā)電機輸出的功率有兩種，即有功功率和無功功率。在交流電能輸送和使用過程中，用于轉換成機械能、熱能、光能等的部分能量叫有功功率，用于電路內(nèi)電場與磁場交流的部分能量叫無功功率。在電網(wǎng)運行中，因大量非線性負載的運行，除了要消耗有功功率外，還要消耗一定的無功功率。負荷電流在通過線路、變壓器時，將會產(chǎn)生電能損耗，功率因數(shù)越低電網(wǎng)所需無功越多，損耗就越大。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及家用電器的迅猛發(fā)展，我國電力系統(tǒng)的供電狀況日益緊張，供需矛盾日益突出。動力設備普遍存在著無功消耗大、電能浪費大的問題，嚴重制約了各企業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟效益的提高。要實現(xiàn)經(jīng)濟的快速增長，節(jié)電節(jié)能將是一項必不可少的重要舉措。因此，應采取積極的措施減少無功功率損耗。

　　無功補償主要分高壓集中補償、低壓分組補償和無功就地補償三種方式。

　　集中補償方式純?yōu)楣╇姴块T服務，它是高壓區(qū)域變電站內(nèi)，集中安裝一批高壓電容器，補償本區(qū)域內(nèi)無功能量，但這種補償方式無法降低各用電單位內(nèi)部的無功損耗，用電單位自身沒有明顯的節(jié)電效益。

　　分組補償是用電單位根據(jù)各個負荷中心而進行的局部補償，將電容器組安裝在終端變電所的高壓或低壓線路上。分組補償能使用電單位內(nèi)部的無功電力被限制在一個小范圍內(nèi)，降低高壓線損和變損，提高用電單位內(nèi)部的供電能力。但分組補償不能對大量的低壓輸配電網(wǎng)進行有效的補償。

　　無功就地補償克服了上述兩種補償方式的缺點，它是將電容器安裝在感性負載附近，就地進行無功補償。將無功電流限制在需要的范圍內(nèi)，消除了無功電流在高、低電網(wǎng)上的流動，是一種較完善的低壓補償方式。

　　???風電場開啟時所帶設備容量較大、負荷變化大，針對實際中存在的主要問題，人們在變壓器低壓側的輸電線路中，進行電容器固定容量的補償，這樣既可以克服集中固定補償中容量較大時的涌流過大等問題，并能有效的增大配電線網(wǎng)的供電能力，節(jié)電效果好。其優(yōu)點是在低負荷時，可以相應停運數(shù)組，以防過補，投資較為經(jīng)濟。若只進行手工投切，則需要人工頻繁投、切。在投、切不及時或投、切容量不合適時，也易造成過補或欠補現(xiàn)象。

另外，無功補償最為有效和易于實施的方法是在靠近負荷點的地方進行就地無功補償。由于無功補償掛接在電網(wǎng)上主要是通過自動投入和切除電力電容器來達到補償效果，因此，控制電容器投切的開關元件性能對整個裝置的質(zhì)量和穩(wěn)定性起著非常關鍵的作用。目前，國內(nèi)的無功補償產(chǎn)品控制器普遍采用交流接觸器或可控硅作為開關元件來控制電容器的通斷。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術的不足之處，本實用新型提供一種智能化的風電場就地無功控制裝置，采用就地補償?shù)姆绞?，選用單片機控制的自動投切，以保證系統(tǒng)的最佳運行。

本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是：風電場就地無功控制裝置，包括以下電路模塊：

一微處理器，用于電流、電壓信號檢測和開關信號的處理，并實時發(fā)出補償投切命令；?

一串口通信模塊，提供6路串行通信接口，為本裝置與調(diào)度、升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、風機監(jiān)控系統(tǒng)通信提供接口；

一網(wǎng)絡通信模塊，為外部提供網(wǎng)絡通信服務，為本裝置與調(diào)度、升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、風機監(jiān)控系統(tǒng)、后臺終端通信提供接口；

一模擬量輸入模塊，該模塊由交流電流傳感器、交流電壓傳感器、模數(shù)轉換集成電路組成，支持多種外回路接線方式，用于采集用于本裝置計算所需的現(xiàn)場模擬量信號；所述電流傳感器二次側三相采樣電流信號分別與所述模數(shù)轉換集成電路連接；

一開關量輸入模塊，支持接入8路開關量輸入，所有開關量輸入采用光電隔離，該模塊用于收集處理及向上報告各種開關量接點信息以監(jiān)視設備的狀態(tài)和條件，以及測量設備狀態(tài)的改變；

一開關量輸出模塊，支持16路開關量輸出，所有開關量輸出采用光電隔離，向上報告各種開關量接點信息以供其他設備監(jiān)視本控制器的狀態(tài)和條件，以及測量本控制器狀態(tài)的改變；

一電源模塊：采用雙輸入完全熱備用的冗余設計，支持雙電源輸入和自動切換。

本裝置工作原理：