1. 课程导入与整体认知

风电场并网后，电网调度最关心的往往不是“发了多少有功”，而是“并网点电压是否稳、功率因数是否合格、故障时能不能撑住电网”。这三件事背后都指向同一个核心：无功功率与电压控制。本课程围绕这一主题，从基本概念出发，逐步深入到风电机组、场站级协调、SVG/SVC装置、AVC子站以及并网考核的实际操作。

一、为什么风电场必须管无功和电压

先建立一个最基础的物理图像。交流电网中，有功功率负责“做功”，无功功率负责“建立和维持磁场”。风电机组大量采用异步发电机或双馈/直驱变流器，其运行过程中必然与电网交换无功。如果风电场只发有功、不提供无功支撑，并网点电压就会随出力波动而偏移：出力大时电压可能被抬高，出力小时电压可能跌落；电缆线路较长时，充电功率还会在轻载时把电压顶上去。

从电网角度看，电压是电能质量的硬指标。GB/T 19963 等并网标准对风电场并网点的电压偏差、功率因数、电压波动与闪变都有明确要求。调度下发的 AVC 指令通常以并网点电压为目标，要求风电场在秒级到分钟级内调节无功输出，使电压跟踪目标值。达不到要求，轻则被考核，重则被限制出力。

二、本节核心概念地图

为了把后续章节串起来，先建立一张整体关系图。下图展示了从“电网需求”到“风电场内部执行”的主要信号与功率路径：调度下发电压目标，场站 AVC 子站分解为无功指令，再分配给风电机组群和动态无功补偿装置，最终在并网点形成可观测的电压与功率因数结果。

三、课程目标与学习路径

本课程不是单纯讲理论，而是围绕“能看懂、能计算、能配置、能判断”四个层次展开。学完之后，你应当能够：

• 看懂风电场无功电压相关的接线图、AVC 系统结构图和调度考核曲线；
• 计算并网点电压偏差、功率因数、无功缺额以及补偿装置容量需求；
• 配置风电机组无功控制模式、SVG/SVC 参数、AVC 子站目标与死区；
• 判断电压越限、无功振荡、补偿装置频繁动作等常见问题的原因与处理方向。

学习路径按“由内到外、由静到动”组织：先认识无功与电压的基本物理关系，再进入风电机组自身的无功能力，然后扩展到场站级协调控制，最后落到并网考核、故障穿越和实际调试案例。每一章都会给出可操作的参数示例和判断依据，而不是停留在概念复述。

四、工程意义：三个真实场景

场景一：轻载过压。某 100 MW 风电场通过 20 km 电缆送出，夜间出力接近零，电缆充电功率约 8 Mvar，并网点电压从 35 kV 升到 37.5 kV，超过 +7% 限值。此时需要投入电抗器或让 SVG 吸收无功，把电压压回合格范围。如果只盯着有功，这个问题根本解释不了。

场景二：重载欠压。白天满发时，线路压降增大，并网点电压跌到 33 kV 以下。调度要求风电场发出无功支撑电压，但双馈机组在满发时无功裕度很小，必须依靠 SVG 快速补足。这里涉及机组无功能力与动态补偿容量的配合。

场景三：AVC 反复调节。AVC 子站目标电压设置过严、死区过小，导致 SVG 频繁在容性/感性之间切换，装置发热、寿命下降。实际调试中需要合理设置电压死区、调节步长和延时，使控制既满足考核，又不至于振荡。

五、关键术语先统一