直驱式风力发电机组风电场电能质量测试

中广核四子王旗杜尔伯特风电场49.5MW工程场地位于内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗乌兰花镇境内。风电场总占地范围约18km²。场区内植被稀疏，大部分为荒漠草原；场址周围地势延绵起伏，平均海拔高程约为1490～1580m。中广核杜尔伯特风电场工程机组一期采用金风82/1500kW型号直驱风力发电机组，单机容量1.5 MW，于2009年11月全部并网发电，共计33台，装机容量为49.5 MW。风电场内建设一座220kV升压变电站（以下简称升压变），风机机组以35kV电压等级接入风电场升压变，共4回出线，风电场220kV升压变以单回220kV线路至杜尔伯特220kV数字变电站，全长18.7km。升压站远期建设1台主变压器，容量120MV·A，为220kV、35kV两级电压。220kV规划出线1回，采用单母线接线；35kV远期出线8回，采用单母线接线，即主变接35kV母线，35kV母线接8回35kV出线。

风电场工程的接入系统方案：风机出口电压为690V经35kV箱式变压器升压后通过4回35kV集电电缆，送至风电场220kV升压站（主变容量为120MV·A一台，一、二期共用），接入220kV杜尔伯特数字变电站，并入蒙西电网。35kV母线采用北京三得普华有限公司生产的动态无功补偿装置，装设1组电容器组（5并两串），容量为12MV·A。

中广核四子王旗杜尔伯特风电场基本参数见表8-12。

表8-12 中广核四子王旗杜尔伯特风电场基本参数

中广核杜尔伯特风电场（一期）入网参数测试结果如下。

1.使用仪器仪表及测试环境

（1）Fluke 435电能质量分析仪

（2）测试时间：2010-5-6T18：00

（3）测试时平均风速：14m/s

（4）测试时风场有功负荷：47MW

（5）测试时未投入无功补偿装置

（6）测试位置：电能计量屏

2.技术参数

（1）220kV线路侧CT电流比：600A∶5A(www.xing528.com)

（2）220kV线路侧PT电压比：220kV∶100V

3.规范性引用文件

（1）内蒙古电网风电场接入电网技术规定（讨论稿）

（2）GB/T 20320—2006风力发电机组电能质量测量和评估方法

（3）GB/Z 19963—2005风电场接入电力系统技术规定

4.电能质量测试分析及结论

220kV线路侧电压质量测试分析及结论见表8-13。

表8-13 220kV线路侧电压质量测试分析及结论

220kV线路侧电流质量测试分析及结论见表8-14。

表8-14 220kV线路侧电流质量测试分析及结论

风电场电能质量的优劣对电力系统产生直接的影响，加强风力发电场的电能质量监测十分必要。从本次测试数据分析来看，中广核杜尔伯特风电场工程的电能质量各项指标中包括电压变动、电压闪变、频率偏差、谐波电流等满足内蒙古电网风电场接入电网技术规定（讨论稿）及国标GB/T 20320—2006和GB/Z19963—2005中对风电场接入电力系统的技术要求。针对本次测试结果，建议风场技术人员进一步加强电能质量监督管理，收集风电场电能质量测试数据，积累基础资料，有条件时积极采取措施改善电能质量，以确保电力系统与风电场的安全稳定运行。由于风场未提供最小短路容量，在本次测试结果中各次谐波电流含量按国标220kV基准短路容量计算。

测试数据及录波图参见附录2。