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分布式调相机+储能—新能源场站的标配

作者:中国储能网新闻中心 来源:发电行业 发布时间:2022-07-26 浏览:

中国储能网讯:相较于传统电网侧的大型调相机,电源侧运行的分布式调相机具有集成度高、系统稳定、建设周期短、调节性能好等优点,同时也具备更优的暂态、次暂态和稳态性能。可以大幅提升新能源外送能力。

1.调相机工作原理及作用

调相机是与电网相连、不通过轴系机电能量转换、仅通过改变励磁电流的方式向电网输送或吸收无功功率的一种同步电机。调相机组由调相机、励磁系统、启动系统、润滑油系统、DCS系统、保护系统等组成。

调相机是一种特殊运行状态下的同步电机,当应用于电力系统时,能根据系统的需要,自动地在电网电压下降时增加无功输出,在电网电压上升时,调相机吸收无功功率,以维持电网电压,改善系统供电质量。

同步调相机作为专用的无功功率源,与其它无功源相比,其无功输出受系统电压影响小,具备瞬时无功支撑和很强的短时过载能力,且其输出的无功功率可连续控制,灵活调节无功数值,精度高,易于提高系统稳定性,并具有跟踪速度快、补偿范围广、故障率低的优点。

2.调相机在新能源富集区安装必要性

直流送端电网电压稳定问题突出。特高压直流承担着跨区输送新能源的重要任务,近区大规模新能源集中接入,电网短路容量低、机组耐压能力差。特高压直流闭锁、再启动、换相失败等故障期间吞吐大量无功,送端近区电压波动幅度大、变化快,存在新能源机组大规模无序脱网风险。直流换相失败传导并放大了受端电网交流故障扰动。受端负荷中心电网直流落点密集、电气距离近,单一交流故障往往会造成多回直流同时发生换相失败,给直流两侧电网造成巨大的有功、无功功率冲击,对送、受端电网频率及送端关键联络线正常运行均造成影响。

大规模直流接入导致受端电网动态无功支撑不足。大规模直流馈入对本地开机替代效应明显,导致电网无功支撑能力下降;同时随着直流馈入规模的扩大,系统扰动暂态下对无功的需求大幅提高,电网抗故障能力下降。从直流工程的角度上看,直流稳态运行方式下的无功需求可以通过投入相应数量的滤波器来满足,但是滤波器的投切特性决定其在电网交直流扰动的暂态过程中无法提供灵活的动态无功支撑。为解决以上问题,在直流送、受端近区配置适当容量的动态无功补偿装置是切实有效的方案。

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