風(fēng)力發(fā)電作為目前世界上可再生能源開(kāi)發(fā)利用中技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開(kāi)發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一，由于其在減輕環(huán)境污染、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、解決偏遠(yuǎn)地區(qū)居民用電問(wèn)題等方面的突出作用，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視并得到了廣泛的開(kāi)發(fā)和利用。

　　根據(jù)我國(guó)風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)將在甘肅、內(nèi)蒙古、新疆、河北、山東、吉林和江蘇建立8個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地，預(yù)計(jì)到2015年要建成5808萬(wàn)千瓦，2020年要建成9017萬(wàn)千瓦，占全國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘康?8%。

　　由于我國(guó)陸上風(fēng)能資源主要集中于“三北”地區(qū)，因此對(duì)于位于電網(wǎng)末端的風(fēng)電基地，除了具有常規(guī)風(fēng)力發(fā)電的共性問(wèn)題以外，還存在許多特殊的個(gè)性問(wèn)題，包括系統(tǒng)穩(wěn)定、輸送能力、調(diào)頻調(diào)峰和電量消納等，其中無(wú)功電壓?jiǎn)栴}是風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行關(guān)注的主要問(wèn)題之一，需要采取措施對(duì)風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功電壓進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。

　　國(guó)內(nèi)即將出臺(tái)的風(fēng)電并網(wǎng)新國(guó)標(biāo)中，不僅要求風(fēng)電機(jī)組具有無(wú)功電壓調(diào)節(jié)能力，也要求具備低電壓穿越能力。新國(guó)標(biāo)的頒布將促進(jìn)風(fēng)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)向更加電網(wǎng)友好型方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電更大規(guī)模的平穩(wěn)消納。

　　早期的風(fēng)電機(jī)組主要采用異步發(fā)電機(jī)，它們不具備維持和調(diào)節(jié)機(jī)端電壓水平的能力，在運(yùn)行時(shí)還要從系統(tǒng)吸收無(wú)功功率。相應(yīng)地，風(fēng)電場(chǎng)需要裝設(shè)固定裝置進(jìn)行補(bǔ)償，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了SVC和STATCOM等動(dòng)態(tài)無(wú)功技術(shù)，風(fēng)電場(chǎng)就采取固定電容+動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的方式對(duì)無(wú)功進(jìn)行控制。

　　近年來(lái)，針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的電壓穩(wěn)定而進(jìn)行的無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題，一直是電力企業(yè)和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)關(guān)心的熱點(diǎn)。在此背景下，國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)逐漸開(kāi)展了對(duì)風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功控制技術(shù)的研究，包括風(fēng)電機(jī)組無(wú)功控制技術(shù)、風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置、FACTS裝置協(xié)調(diào)控制等方面。

　　隨著風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組從原來(lái)的不具有無(wú)功控制能力發(fā)展到能夠輸出一定的無(wú)功。目前，雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是主流的機(jī)型。

　　雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過(guò)控制實(shí)現(xiàn)有功/無(wú)功的解耦，具備一定的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無(wú)功輸出的能力；而永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于通過(guò)全容量與電網(wǎng)連接，能夠靈活地對(duì)無(wú)功進(jìn)行控制。這兩種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都具備以恒電壓模式工作的能力，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功和電壓的控制。

　　為適應(yīng)不同場(chǎng)合的需要，適用風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置已發(fā)展出多種類(lèi)型，它們的所需成本不盡相同，對(duì)電網(wǎng)電壓的暫態(tài)特性影響也不一樣。

　　一、并聯(lián)電容器。并聯(lián)電容補(bǔ)償可用斷路器連接至電力系統(tǒng)的某些節(jié)點(diǎn)上，并聯(lián)電容器只能向系統(tǒng)供給容性的無(wú)功功率，具有投資省，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、容量可任意選擇的特點(diǎn)。缺點(diǎn)一是因調(diào)節(jié)不平滑呈階梯性調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)運(yùn)行中無(wú)法實(shí)現(xiàn)最佳補(bǔ)償狀態(tài)二是投切響應(yīng)慢，不宜頻繁操作，因而不能進(jìn)行無(wú)功負(fù)荷的快速跟蹤補(bǔ)償。三是由于開(kāi)關(guān)投切電容器是分級(jí)補(bǔ)償，不可避免出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償和欠補(bǔ)償狀態(tài)。四是電壓下降時(shí)急劇下降，不利于電壓穩(wěn)定。

　　二、有載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器(OLTC)不僅可以在有載情況下更改分接頭，而且調(diào)節(jié)范圍也較大，通常可有UN±3×2.5%或UN±4×2.0%，既有7個(gè)至9個(gè)分接頭可供選擇。因而，有載調(diào)壓器OLTC是電力系統(tǒng)中重要的電壓調(diào)壓手段，但變壓器不能作為無(wú)功電源，相反消耗電網(wǎng)中的無(wú)功功率，屬于無(wú)功負(fù)荷之一。

　　變壓器分接頭(抽頭)的調(diào)整不但改變了變壓器各側(cè)的電壓狀況，同時(shí)也對(duì)變壓器各側(cè)的無(wú)功功率的分布產(chǎn)生影響。在某些情況下，OLTC按其升降邏輯改變分接頭時(shí)，非但沒(méi)有改善電壓條件，反而會(huì)使之更加惡化，甚至引起電壓崩潰。