充電功率對海上風電場的影響及應對策略

　　3.1 直流輸電
　　采用直流輸電可避免電容電流產生的危害，但需增加交- 直- 交整流系統，在選擇風電機組時要考慮機組本身是交流輸出還是直流輸出。選用這種措施的缺點是增大項目的投資，根據項目的具體情況進行經濟技術比較。
　　3.2 接地變壓器
　　接地變壓器的作用是在系統為△型接線或Y 型接線中性點無法引出時，引出中性點用于加接消弧線圈，該變壓器采用Z 型接線（或稱曲折型接線），與普通變壓器的區別是每相線圈分別繞在兩個磁柱上，這樣連接的好處是零序磁通可沿磁柱流通，而普通變壓器的零序磁通是沿著漏磁磁路流通，所以Z 型接地變壓器的零序阻抗很小（10Ω 左右），而普通變壓器要大得多。因此規程規定，用普通變壓器帶消弧線圈時，其容量不得超過變壓器容量的20%，而Z 型變壓器則可帶90% ～ 100% 容量的消弧線圈，接地變除可帶消弧圈外，也可帶二次負載，可代替所用變，從而節省投資。
　　3.3 消弧線圈
　　電力系統輸電線路經消弧線圈接地，為小電流接地系統的一種，當單相出現斷路故障時，流經消弧線圈的電感電流與流過的電容電流相加為流過斷路接地點的電流，電感電容上電流相位相差180˚，相互補償。當兩電流的量值小于發生電弧的最小電流時，電弧就不會發生，也不會出現諧振過電壓現象。10kV ～ 63kV 電壓等級下的電力線路多屬于這種情況。
　　3.4 加裝補償裝置
　　對于海上風電場，平衡長距離220kV 海纜輸電線路充電功率可采取以下兩種補償方式：在海纜登陸點加裝220kV高壓電抗器和在海上升壓站低壓側加裝低壓電抗器，這樣既可平衡充電功率，又可減小海上升壓站體積，降低造價。
　　4 補償容量的確定
　　按照國家電網公司Q/GDW212-2008《電力系統無功補償配置技術原則》，在任何情況下，風電場不應向電網倒送無功電力。低壓電抗器、高壓電抗器的容量應根據海上風電場的風電機組機型、布置、高低壓海纜的長度、截面積進行專題計算確定，一般可按照平衡電纜線路充電功率所需的感性補償60% ～ 70% 容量裝設。

　　參考文獻
　　[1] 李福壽. 消弧線圈自動調諧原理. 上海交通大學出版社,1993.
　　[2] 變電技術問答（上冊）. 電力工業出版社，1976 年.
　　[3] 電力工程電氣設計手冊( 第一冊). 水利電力部西北電力設計院編, 中國電力出版社.
　　作者簡介
　　鹿浩（1963- ），男，電力系統及其自動化專業，高級工程師，主要從事風電場建設、調試，變電站設計、工程管理，以及風力發電等相關工作。