输电线路对风电场无功电能计量偏差的影响分析

J22内蒙古电力技术INNERMONGOIIAELECTRICPOWER2012年第3O卷第6期输电线路对风电场无功电能计量偏差的影响分析李勇，内蒙古电力科学研究院，内史玉娟蒙古呼和浩特010020摘要蒙西电网某些风电场存在输电线路两端无功电量计量值偏差较大的现象，给电网与风电场的交易结算带来不便。针对这一问题，选取内蒙古乌兰察布市化德地区3家典型风电场安装电参量采集系统，通过对采集到的风电场输电线路两端的电量参数的实时数据进行分析，并结合输电线路无功电能的理论计算结果，明确是由于风电场长期处于低负荷运行状态，线路的输送功率小于线路的自然功率，输电线路产生容性无功功率大于感性无功功率，从而导致风电场两端无功电量计量值偏差较大。关键词风电场；输电线路；无功电能；计量文献标志码B文章编号L0086218201206012203ANALYSISOFINFLUENCEONWINDFARMREACTIVEPOWERMEASUREMENTDEVIATIONSBYTRANSMISSIONLINELIYONG，SHIHMERMONGOLIAELECTRICPOWERSCIENCERESEARCHYUJUANINSTITUTEINNERMONGOLIAHOHHOT010020ABSTRACTREACTIVEPOWERMEASUREMENTDEVIATIONSONBOTHENDSOFTRANSMISSIONLINEEXISTEDINSOMEWINDFARMSINTHEWESTOFINNERMONGOLIAGRID，THATBRINGISSUESOTTRADINGSETTLEMENTBETWEENINNERMONGOLIAELECTRICPOWERCOMPANYANDWINDFARMSTOSOLVETHISPROBLEM，SELECTED3TYPICALWINDFARMSTOINSTALLTHEELECTRICPARAMETERCOLLECTIONSYSTEM，THROUGHANALYSISOFCOLLECTEDREALTIMEDATAOFREACTIVEPOWERONTHEENDSOFTRANSMISSIONLINEANDCOMPARISONWITHTHEORETICALCALCULATION，TOMAKECLEARTHATTHERESULTOFWINDFARMINTHELONGTERMLOWLOADRUNNING，THETRANSMISSIONPOWERISLESSTHANNATURALPOWEROFTRANSMISSIONLINE，TRANSMISSIONLINEGENERATESREACTIVEPOWERGREATERTHANTHEINDUCTIVEREACTIVEPOWER，THUSLEADINGTOTHEWINDFARMREACTIVEPOWERMEASUREMENTDEVIATIONONBOTHENDSOFTRANSMISSIONLINEKEYWORDSWINDFARM；TRANSMISSIONLINE；REACTIVEPOWER；MEASUREMENT0引言随着内蒙古风电装机总容量的不断扩大及风电场数量的逐年增加，上网风电场存在的计量问题日益显著，其中风电场输送线路两端无功电量不一致现象较为突出，给蒙西电网与风电场的电量交易结算带来不便。为解决该问题，本文通过选取蒙西电网RF1的部分典型风电场安装电参量采集系统，收集数据分析并与理论计算进行对比，分析风电场运行的无功电量特点及输电线路对风电场计量系统的影响，找FI输电线路对风电场无功电能计量影响的原因L收稿日期I2012一LL一27I作者简介L1978，舛，内蒙LI1人硕电气I程师，从事电能汁作、I基金项目太】蒙IFIIU，J彳F限资F公FI2011年第二批科技项H2012年第30卷第6期李勇，等输电线路对风电场无功电能汁最偏差的影响分析1231典型风电场的选取蒙西电网风电场在乌兰察布市化德地区接人较为集中，其中典型的风电场有中海油风电场、湘投国际汇德风电场、华能通顺风电场、国水长顺风电场、长春风电场。各风电场接人电网方式如下中海油风电场经长春风电场串联单回接人220KV兴广变电站，其他3个风电场全部为单回接人220KV兴广变电站。由于上述风电场接人电网较为集中，且具有蒙西地区风电场接入电网方式的代表性，同时这几家风电场共同接人220KV兴广变电站，便于电参量采集系统的集中安装，因此本文选择湘投国际汇德风电场、华能通顺风电场、国水长顺风电场及220KV兴广变电站作为分析对象。2风电场电量实时数据采集的实现为了对风电场计量数据进行实时采集分析，在上述选取的3个典型风电场的输电线路两端各安装L套电参量采集系统，用于风电场电能计量回路的电参量监测、记录和分析。电参量采集系统可对风电场中电能计量回路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等电参量进行周期性的监测、记录，并生成分析报表及波形曲线。该系统能够实现风电场电能计量回路的电参量高精度测量、高频率采样及记录，不仅可实现线路两端监测装置的通信，还可以对线路两端采集到的实时数据进行比较和分析。3采集数据分析利用电参量采集系统采集湘投围际汇德、华能通顺和围水长顺3个典型风电场的各项数据进行统计，1D内3个典型风电场输电线路两端无功电能计量值见表1所示。统计3家典型风电场输电线路两端电量计量值，可以明显看出，上述3家风电场输电线路两侧的无功电能计量值均产生偏差，反向无功、正向无功以及正向、反向无功电能计量都存在差值。31无功电能计量差值与风电场发电量的关系进一步对1D内国水长顺风电场的实时数据进行分析，利用电参量采集系统每15RAIN采集1次国水长顺风电场的输功率和输电线路两端无功电能计量差值，绘制出国水长顺风电场的发电量与无功电能计量差值的关系曲线见图1。为了得到更加明显的对比效果，图1中将输电线路两端的无功计量实际差值扩大了倍。表I典型风电场输电线路两端无功电能计量值MH睇一二二二二二二二二一二二二二二从网1可以看出，圉水长顺风电场输电线路两端的无功电能差值与风电场的发电量存在一定关系，当风电场发电量增加时，输电线路两端的无功电量差值减小，存在明显的线性负相关性。32无功电能计量差值与输电线路长度的关