风电场用快速反应型磁控电抗器的研究

刘益初，　朴在林

(沈阳农业大学 信息与电气工程学院　辽宁 沈阳 110866)



风电场用快速反应型磁控电抗器的研究

刘益初，朴在林

(沈阳农业大学 信息与电气工程学院辽宁 沈阳 110866)

摘要：针对目前风电场使用的磁控电抗器的反应速度较慢，不能满足风电场快速无功补偿要求的现状，提出了一种快速反应型高压磁控电抗器的技术方案.给出了该磁控电抗器的铁芯与绕组结构以及快速跟踪原理，并对电抗器的稳态工作过程及其稳态运行参数进行了分析，提出了其快速跟踪时间的表达式.仿真结果表明，该快速反应型磁控电抗器具有很快的电流跟踪速度，可以满足风电场快速无功动态补偿装置的跟踪时间要求.

关键词：磁控电抗器； 快速反应； 风电场

0引言

风电场使用大量的异步电动机，这些异步电动机会为系统输入大量无功功率，造成系统的功率损耗增加，因此风电场必须装设无功补偿装置.同时为了能够适应风电场的风力及风向随时变化的补偿需求，风电场通常装设的都是动态无功补偿装置.

当前能够应用在风电场的动态无功补偿装置有TCR型、MCR型、SVG型.TCR型动态无功补偿装置采用晶闸管投切空心电抗器，这种无功补偿装置虽然反应速度很快(20 ms)，但占地面积大，设备会产生大量的谐波，需要配备多组单调谐滤波器来滤除设备产生的谐波，有逐渐被淘汰的趋势；MCR型动态无功补偿装置[1—5]产生的谐波含量很小，通常为3%左右，设备占地面积小，制造成本低，抗冲击电压能力强，但设备的跟踪速度较慢，根据设备的容量大小，其跟踪速度通常为200～500 ms；……