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在配电系统风力发电

Z.晨1，2

（能源技术，奥尔堡大学奥尔堡DK-9220丹麦教研室

2.Sino丹麦教育中心和研究北京100049中国）

摘要近年来，风力发电正在经历快速增长，大量的风

轮机/风电场已安装并连接到电源系统。除了大

连接到输电网，许多分布式风力涡轮机和风力发电场集中式风电场操作为在配电系统的分布式发电。本文讨论了风的问题

涡轮机的配电系统。风电转换系统作了简要介绍，基本功能

和分布式风力发电系统的技术特征进行了描述，并且主要技术

需求和可能的解决方案进行了讨论。

关键词：风力发电机，并网，电能质量，故障穿越，稳定性，分散发电，电网代码

1引言

可再生能源技术正在迅速

开发在全球范围内提供清洁解决方案

和可持续的能源来源。在特别，风

电源经历了戏剧性的增长。欧洲

风能协会（EWEA ）已订下目标，

达到28.5 ％，欧洲电力需求的受风

2030 [1]。丹麦，目前提供约28 ％

从风电的需求，有计划，以实现

50％的股份电力生产，到2025年与

风电[2,3 ] 。中国经历了非常快的增长

近几年，在2012年年底，共有62.66

万千瓦的装机容量连接

到电网，中国的风力发电在2012年

同比增长41 ％，100.8十亿千瓦小时，风

发电占了近2 ％的中国的

净电力[ 4 ] 。

为了有效地利用风能，多数风

发电机/风力发电厂连接到电源

网格，其中包括连接在分布式风力发电机

低/中压系统以及集中

直接连接到高压风力发电厂

传输系统，如大型风力发电

在陆地或海上的植物。大型综合性风电正在播放

在电力系统中一个越来越重要的角色。

该风电厂已取代了一些功能

在一些传统的集中式发电厂

网络。风电和之间的区别

传统的发电厂，在能量源和

发电技术[ 5 ] ，目前新技术

问题和挑战，这使操作

和电力系统的控制更加复杂

比以前[6,7] 。

随着可再生能源的日益普及

能在现代电力系统中，特别是在

分布式发电（DG ）系统，各种小

发电机组，包括风力涡轮机（WT ）是

连接到配电系统，可再生

基于能源发电机组可以促进

减少二氧化碳排放和全球

温室效应[ 8 ] 。然而，这些单位也带来

这就需要显著的新功能和挑战

在实现稳定和秩序加以解决

电力系统的可靠性。

本文主要论述了风力涡轮机

与风电场配电系统。首先，风

电源转换系统作了简要介绍，然后

基本的系统功能，技术特点

说明，主要技术要求提出和可能的解决方案进行了讨论。2风电转换系统

风力发电技术相当

从传统的同步的不同

根据发电机的发电厂。与比较

传统的发电机组，主要的区别

有较小的尺寸单独的风力涡轮机的

不同风速和不同技术

在电力控制，电力质量和性能

发电系统的动态特性。

一种风力涡轮机系统的主要元件

包括涡轮机转子，发电机，变压器和

可能是齿轮箱和电力电子。涡轮

塔进行的机舱和涡轮转子组成

转子叶片和轮毂的。机舱中包含的关键

风力涡轮机的部件，例如变速箱方面，

机械制动器，发电机，控制

系统和电力电子变流器等。

风速计和一个风衰落通常安装

外吊舱来测量风速和

方向。大多数现代风力涡轮机有三个转子

叶片迎风安装。电源到

系统可以通过档位控制或主动失速的限制

或桨距控制，变桨控制机制通常是

在大多数新开发的大型风力涡轮机使用。

通常情况下，三种类型的风力发电系统的

存在如图1所示[5]。

（1 ）恒速风力发电机组系统，具有

鼠笼式感应发电机（一种SCIg ）直接

连接到电网。

（2 ）变速风力发电机组系统，具有

双馈感应发电机（DFIG ）。电源

电子变流器在转子回路只有

部分额定功率;双馈电机定子绕组

直接连接到电网。

（3 ）变速风力发电机组额定充分

电力电子系统和同步发电机

（永久磁铁或电- 磁）或

一种SCIg 。

一种多级变速器，一般与

感应发电机。同步发电机，

包括永磁发电机，可以是直接的

驱动器类型，或具有1或2级变速箱，它可以是一个有趣的选择。风电的3并网

发电机

风力涡轮机可分散安装

在陆地上，以及进行组合，如农场

数百兆瓦的能力，具有可比性

与传统的发电机组。

合适的电压电平与电源

风力发电系统的额定值。阿风

发电机通常具有低于1的额定电压

千伏和通常配备有变压器步进

从发电机端电压为中等

电压分布各地的20千伏或30千伏

一种用于风力内的电力收集系统级

场或分布式当地电网连接

风力涡轮机。电缆通常用于

连接，特别是海上风电场。

在早期阶段，风力涡轮机是小和

主要是直接连接到低压配电网络;与风的推进

电源技术，风力涡轮机和风力发电场

成为较大的尺寸，并且可以连接到

中压配电网。此外，如果

风电场较大，给电网的距离长时，

它可能是必要的，以进一步加强该介质

风电场汇集系统到一个高的电压

电压传输电平。例如，用于大

集中风电场和海上发电厂

上面的数百兆瓦级和长途

传输，传输高电压，150KV以上，