如何优化风电场系统电压？

海上风电场并网带来的电压问题主要是电压偏差和电压闪变。我国要求风电场连续运行区间为额定电压的-10%～+10%；并网电压为110kV及以下时，并网点电压的正、负偏差绝对值之和不超过10%；并网电压为220kV及以上时，并网点电压的正、负偏差为额定电压的-3%～+7%。

电压偏差主要由无功问题引起，电压闪变则是由于功率的波动性导致。采用交流输电方式，则需要同时解决电压偏差和电压闪变的问题，若采用直流输电方式则电压偏差问题会相对较小，只需重点解决电压闪变的问题。

1.电压偏差解决措施

从前文的分析可以看出，当风电场向系统输送功率时，在输电电压一定的情况下，电压损耗近似与传输的无功功率成正比，无功功率是产生电压下降的主要因素。因此风电场需要从系统吸收无功功率是引起电压偏差的根本原因。

GB/T19963—2011 《风电场接入电力系统技术规定》指出，风电场要充分利用风电机组的无功容量及其调节能力；当风电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要时，应在风电场集中加装适当容量的无功补偿装置，必要时加装动态无功补偿装置。

由于长距离海底电缆的充电功率较大，对风电场并网点及风机机端电压影响较大。根据电力系统无功功率分层和分区补偿原则，需要考虑配置一定容量的感性补偿装置吸收海底电缆的充电功率，同时应配置一定容量动态无功补偿设备便于风电场侧电压调节和功率因数调整。(www.xing528.com)

2.电压闪变解决措施

目前，在风电接入电力系统中，为抑制电压闪变可从多方面着手。如设计规划合适的风电场并网短路容量、线路阻抗比和合适的机型。另外，还可利用控制操作系统、电能质量补偿设备和储能元件等。

（1）提高系统的短路容量比。当短路容量较小时，其产生的波动电流在系统的供电线路阻抗上产生波动的压降，可使系统中多个电压等级节点产生电压闪变，使电能质量恶化，危害电网安全运行；当短路容量比较大时，可有效抑制电压闪变。

（2）采用电能质量补偿器。国外一般采用有源电力滤波器 （Active Power Filter，APF）抑制电压闪变。对于有功波动频率增大所产生的电压闪变，不仅要求补偿设备补偿无功波动，而且还要补偿瞬时有功，这就要求只有带储能设备的装置才能补偿，如动态电压补偿器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）。在工程经验上，静止无功补偿器 （Static Var Compensator，SVC）抑制电压闪变能力可以达到2∶1，但是受其响应速度的影响，即便增大SVC容量，对于改善其对电压闪变抑制能力的作用也不大。静止同步补偿器（STATCOM）具有电流源补偿特性，其对电压闪变的补偿能力可达到4∶1～5∶1，由于其响应速度非常快，增大STATCOM容量还可以继续提高其抑制电压闪变的能力。