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          茂明风电场无功补偿的控制策略茂明风场无功补偿采用恒功率因数方式，电压电流取样点为升压站主变220kV侧电压、电流。控制采用开、闭环结合的控制方式。开环以满足SVC控制器的响应时间，确保系统对电压波动和闪变抑制的要求。闭环控制来调节被控TCR电流精度，以确保功率因数的稳定。可实现三相同时控制、分相控制和三相平衡化等多种控制方式。正常运行时，电容器全部投入运行，TCR接入35kV母线，无功补偿控制器接收到风场无功参数后，经过计算，可实现和功率因数运行，自动通过晶闸管调节无功补偿的动态容量。因风场无功补偿控制器安装在晶闸阀，为了更好的监控无功补偿状态，通过RS232接口接入南瑞自动化系统，能够在主控室很好的监视到无功补偿的运行状态，及各项运行参数。茂明风电场配置无功补偿的必要性探讨华能内蒙古茂明风电场一期工程是华能新能源公司在内蒙古西部地区投产的个风电项目。本工程总装机容量为49.5MW，采用由东方汽轮机厂生产的FD70B型1500kW双馈式异步风力发电机。从茂明风电场运行中看，风机能够按照定功率因数运行，监测风机发出的电能质量也较好，满足安全稳定的要求。主要是因为，风机自身在设备配置上采取了无功补偿及消谐措施，可以定功率因数运行，通过参数调整，还可以发出一定容量的容性无功，因此，在风机正常发电时，不投入无功补偿，也能保证输出的电能质量达到电网的要求。但这并不意味着配置无功补偿装置没有必要。

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    为了有效抑制5、7th谐波的放大，目前市面上有5.5%、6%或7%等不同电抗率的无功补偿系统，到底那种功能较好?应该如何选用?电容器串联电抗器的目的？由于电力电子科技快速发展及半导体技术的成熟，工业应用常使用包括变频驱动器驱动的电动机、可控整流器与间歇性控制设备可随负载大小随时改变设备输出的功率，以达设备节能降耗的目的。但此类负载在运行过程中电流波形是非线性及不连续的，产生谐波电流并直接注入供电系统。此时若使用纯电容器作为系统的无功补偿，将产生并联谐振的风险。为了避免纯电容与系统等效阻抗形成并联谐振，因此，将电容器串接电抗器后，使电容器对于系统谐波电流而言其阻抗皆呈现电感性，可有效避开谐振点，防止发生系统谐振。此外，电容器串联电抗器后，对于涌流有减轻及抑制作用。调谐电抗器的种类和功能以系统存在5th谐波为例，若串联6%电抗器，其调谐点为4.08；若串联7%电抗器，调谐点则落于3.78，其频率阻抗响应图，如图1所示。由图可知6%电抗器的调谐频率较接近5th谐波，而7%电抗器的调谐频率则较远离5th谐波。而补偿回路投入后，5.5%电抗率的补偿回路将吸收约45%至35%的5th谐波电流；6%电抗率的补偿回路将吸收约30%至40%的5th谐波电流；而7%电抗率补偿回路则仅吸收约25%至35%的5th谐波电流。

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串联电抗器回收的额定端电压与串联电抗率、电容器的额定电压有关。该额定端电压等于电容器的额定电压乘以电抗率(一相中仅一个串联段时)，10kV串联电抗器的额定端电压的选择见表4。

2.2 串联电抗器额定容量

串联电抗器额定容量等于电容器的额定容量乘以电抗率(单相和三相均可按此简便计算)。由此可见，串联电抗器额定端电压、额定容量均与电容器的额定电压、额定容量及电抗率有关。电容器的额定电压、额定容量本文不作详细分析，下面着重分析串联电抗率的选择。

2.3 电抗率选择的一般原则

(1)电容器装置接入处的背景谐波为3次

根据文献[4]，当接入电网处的背景谐波为3次及以上时，一般为12%;也可采用4.5%～6%与12%两种电抗率。设计规范说的较含糊，实际较难执行。笔者认为，上述情况应区别对待：

1)3次谐波含量较小，可选择0.1%～1%的串联电抗器，但应验算电容器装置投入后3次谐波放大是否超过或接近国标限值，并且有一定的裕度。

2)3次谐波含量较大，已经超过或接近国标限值，选择12%或12%与4.5%～6%的串联电抗器混合装设。

(2)电容器装置接入处的背景谐波为3次、5次

1)3次谐波含量很小， 5次谐波含量较大(包括已经超过或接近国标限值)，选择4.5%～6%的串联电抗器，忌用0.1%～1%的串联电抗器。

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