风电发电场济源干式变压器方式的应用

风电发电场济源干式变压器方式的应用

1.风力发电发展现状

　　当前，我国的能源结构以常规能源（煤、石油和天然气）为主，由于常规能源的不可再生性，使得能源的供需矛盾日益突出。作为可再生能源的风能，“取之不尽、用之不竭”。发展风力发电，改善传统的能源结构，实现能源多元化，缓解对有限矿物能源的依赖与约束，是我国能源发展战略和调整电力结构的重要措施之一。

　　根据《风电场接入电网技术规定》，应在风电场加装适当容量的济源干式变压器装置，济源干式变压器装置应具有自动电压调节能力。风电场配置的容性济源干式变压器容量除能够济源干式变压器并网点以下风电场汇集系统及主变压器的感性损耗外，还要能够济源干式变压器风电场满发时送出线路的全部感性损耗；配置的感性济源干式变压器容量能够济源干式变压器风电场送出线路的全部充电功率。

　　2.济源干式变压器方式

　　动态济源干式变压器方式有TCR型、MCR型和SVG型三种。

　　2.1 MCR型动态济源干式变压器装置

　　2.1.1原理

　　三相饱和电抗器的工作绕组并联在电网上，通过改变饱和电抗器的直流控制绕组的励磁电流，借以改变铁心的饱和特性，从而改变工作绕组的感抗，达到改变其所吸收的功率的目的。

　　2.1.2占地面积

　　由于MCR没有像TCR一样采用晶闸管阀组以及空心相控电抗器，而是采用晶闸管控制部分饱和式电抗器，因此，比TCR面积要小。

　　2.1.3响应速度

　　MCR型SVC的响应速度一般在100～300ms之内。

　　2.1.4损耗

　　可控电抗器在额定负载时，铁芯工作在磁饱济源变压器厂家和区域，在这种结构下，磁饱和时的边缘效应显着，由于磁阀交替饱和，在磁阀附近铁芯区域存在较大的横向磁场分量，因此增了电抗器铁芯和绕组的附加损耗，通常约为2%～4%。

　　目前，MCR经过不断的技术革新，损耗也有所下降，但是始终不会低于铁芯式电抗器的额定损耗。铁心式电抗器的国家标准，按照其容量不同，额定损耗一般为1.2～2%之间。因此，实际运行中，小于5万Mvar的MCR式动态济源干式变压器的损耗不会小于1.8%。

　　2.1.5谐波电流

　　如电抗器部分投入，电抗器与负荷产生的谐波将同时出现。

　　2.1.6运行噪音大、振动大

　　由于铁芯式饱和电抗器的固有特点，因此实际运行过程中噪音很大，振动很厉害。

　　2.1.7控制范围小

　　饱和电抗器属于非线性元件，使得工作绕组的电流不能有效跟随控制绕组（励磁绕组）电流的变化而变化，也即济源干式变压器的功率有过补和欠补现象发生。为了抑制过济源干式变压器现象，设计时把控制电流限制为铁心完全饱和时电流的0.85以下，也就是说MCR的控制范围在0～85%之间，而不是0～100%之间。