三、輸電技術

風力發(fā)電場的建立選取風力資源豐富的地區(qū)，一般都遠離城鎮(zhèn)，線路的輸送能力也成為風力發(fā)電的重要考慮因素?，F(xiàn)在主要采用的是交流輸電方式，但存在很多缺點，HVDC已經開始進入風電輸電領域。高壓直流輸電是應用換流技術將交流電轉換為直流電輸送到落點處再逆變?yōu)榻涣鞯囊环N輸電技術。它的優(yōu)點是：可以用來實現(xiàn)異步聯(lián)網，線路造價和運行費用較低，一般不需要增加額外裝置，更易于實現(xiàn)地下或海底電纜輸電等。新一代HVDC技術采用GTO、IGBT等可關斷器件，以及脈寬調制(PWM)等技術，它的采用進一步改善了性能、大幅度地簡化了設備、減少了換流站的占地、而且降低了造價，使直流輸電更有競爭力。目前，全世界HVDC工程已達60多個,總設備容量超過40GW。

輕型直流輸電HVDCLight，以電壓型換流器(VSC)和絕緣柵極雙極晶體管(IGBT)為基礎，可在無源逆變方式下運行，更方便連接各種分散式電源。對于海上風電場的長距離功率輸送來說，HVDCLight是一種較好的選擇，它允許海上風電場的交流網絡與電網不保持同步運行，一旦網絡發(fā)生故障,可以迅速恢復到故障前的輸電能力。瑞典已經建成了第1個實驗性HVDCLight工程-赫爾斯揚(Hellsjon)試驗工程，在丹麥，HVDClight也已被應用到大型海上風電場的輸電工程中。

靈活交流輸電系統(tǒng)(FACTS)在電力系統(tǒng)中廣泛采用，但在風力發(fā)電領域還沒有得到足夠的重視。柔性交流輸電技術是指電力電子技術與現(xiàn)代控制技術結合，以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)參數(shù)(如線路阻抗)、相位角、功率潮流的連續(xù)快速調節(jié)控制，從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平，降低輸電損耗。自1986年美國專家N-G-Hingorani提出了FACTS(FlexibleACTransmissionSystem)這個完整的概念以來，F(xiàn)ACTS的發(fā)展越來越受到全世界的重視[10]。

四、濾波與補償

風資源的不確定性和風電機組

本身的運行特征會影響電網的電能質量，而且風力發(fā)電機組處于供電網絡的末端，承受沖擊的能力很弱，有可能給配電網帶來諧波污染、電源波動以及閃變等問題，所以無功補償和諧波抑制對風力發(fā)電系統(tǒng)有重要的意義。主要是以下兩種：

1.靜止無功補償器(SVC)

靜止無功補償器(SVC)是用以晶閘管為基本元件的固態(tài)開關替代了電氣開關，實現(xiàn)快速、頻繁地以控制電抗器和電容器的方式改變輸電系統(tǒng)的導納。近來，靜止無功補償器(SVC)被風力發(fā)電場并網普遍采用，迅速跟蹤負荷變化，對無功進行補償，在一定程度上穩(wěn)定了由風速引起的波動電壓，提高電能質量。在風電機側安裝SVC可以實現(xiàn)動態(tài)電壓控制和增加阻尼;而在電網側安裝SVC可以提供無功支持并且減小振蕩。

2.有源電力濾波器(APF)

APF的基本工作原理是采用可關斷的電力電子器件和基于坐標變換原理的瞬時無功理論控制，檢測補償對象的電流和電壓，利用電力控制器代替系統(tǒng)電源向負荷提供所需的畸變電流，從而保證系統(tǒng)最終得到期望的電源電流。和普通SVC相比，響應時間更快，對電壓波動，閃變補償率更高，控制功能更強，同時也能更有效地慮除高次諧波，補償功率因數(shù)。