海底電纜運行對系統電壓的影響及解決措施分析

文/胡小康 劉維斌 朱春生

0 引言

隨著社會的迅速發展，能源需求日趨增長。我國海上風能資源豐富，主要分布在經濟發達、電網結構較強但缺乏常規能源的華東、華南沿海地區。相比陸上風能發電，海上風能發電具有風速較好、發電量高、年利用小時數高等顯著優點，且不占用稀缺的土地資源及環境污染較小，因此，海上風電已成為我國風電產業快速發展的新趨勢。

一般情況下，海上風電場的電能傳輸采用海底電纜（以下簡稱海纜），由于交流海纜具有較大充電功率，特別是大截面、長距離海纜的充電功率特性更加明顯。海上風電場與海島微電網采用聯島海纜連接，其組成的電網系統運行電壓水平與無功功率的平衡密切相關：系統的無功電源比較充足，系統就具有高的電壓運行水平；反之，無功不足就反映為運行電壓偏低。此外，系統中大量的負荷需要一定的無功功率，同時網絡元件也會有無功功率損耗。

本文基于桂山海上風電場與海島微電網生產運行實際情況，分析主變壓器調壓配合無功補償設備（SVG）無功調整的運行方式，既滿足電網調度對海上風電場送出線路電壓及無功平衡的要求，也穩定了風電場母線電壓，同時也實現了SVG有功損耗的最小化，提高海上風電場經濟效益，為海上風電場與多個海島微電網聯網運行時安全穩定運行提供依據。

1 海上風電場與海島智能微電網間的電網系統

桂山海上風電場和萬山海島新能源微電網示范項目（以下簡稱桂山項目）是國際首個海上風電與海島新能源智能電網應用整合研究項目。……