风电场接入系统探讨
风电场接入系统探讨
摘要近年来,风能源已被广泛应用,然而风电场电力只有通过变电站送出才能发挥其作用。
本文分析风电场接入系统方案的选择及升压变电站主要电气设备的选择及要求。
关键词风电场;接入系统;升压站
随着全球温室气体排放量的增大,全球气候变暖,人类面临越来越多的气候灾害,世界各国都已经开始认识到发展清洁能源的重要性;而风力发电正是非常典型的清洁能源和可再生能源,在提供电力的同时几乎没有温室气体排放,因此利用风能源而发展风力发电是符合世界能源发展趋势,也是《中华人民共和国可再生能源法》所鼓励和支持的。
鉴于风速的多变性,风力发电机组出力也有较大的随机性,电网系统内还需配置一定的备用容量,以免因风力发电机组出力随机变化或停机解列对电网产生较大的影响。
因此风电主要是满足电网的电量需求,只在发电量上对当地起到一定的补充作用。
结合地区电网现况和电网规划目标,对项目外送方案进行经济技术比较,推荐安全、可靠、经济、灵活和不削弱现有电网正常供电的接入系统方案。
以下以总容量约为99MW某风电场为例,进行具体分析。
1 风电场发展规划
某某风电项目远期规划建设总容量约为99MW风电场,本期工程建设规模为49.5MW,初步推荐安装33台单机容量为1500kW的风力发电机组,并配备建设33座35kV箱式变电站。
同时场内配套建设一座110kV升压变电站,作为风电场风力发电机组群接入系统的专用联网工程。
风力发电机是双工异步发电机,其定子绕组直接接入电网,转子绕组由一台频率、电压可调的低频电源供给三相低频励磁电流。
当转子绕组通过三相低频电流时,在转子中形成一个低速旋转磁场,这个磁场的旋转速度与转子的机械转速相叠加,使其等于定子的同步转速,从而在发电机定子绕组中感应出相应于同步转速的工频电压。
风速是随机变化的,当风速增大时,转子的机械转速随之升高至发电机超同步运行情况下,除定子向电网馈送电力外,转子也向电网馈送电力,使其恢复至同步转速,以保持输出频率恒定不变。
当风速减小时,转子的机械转速随之降低至发电机次同步速运行情况下,则在定子向电网馈送电力的同时,需要向转子馈入部分电力,使其恢复至同步转速,以保持输出频率恒定不变。
2 风电场上网电量
该工程年理论发电量为11261.7万kW/h,年上网电量需要考虑空气密度修正、尾流影响、机组可利用率、叶片污染、线损及自用电、湍流强度等各种损失后,风电场年上网发电量为8216.54万kW/h,满发小时数为1659.91h ,容量系数为0.1895。
3 电力需求预测
根据近年来该地区经济发展及电网规划,预测该地区负荷及电量。
4 电力平衡
根据电力平衡确定风电场在不同季节可外送电力是否满足当地负荷增长的需求,其中风电场夏季高峰负荷后投产机组计入当年装机容量,不参加当年夏大平衡。
考虑到冬季最小负荷一般出现在1、2月份,因此风电场参加冬小方式平衡时,利用容量根据上一年度装机容量计算。
根据风电场运行的特点:出力主要集中在每年的10月至翌年的3月,夏大利用容量按容量的40%考虑,冬小按装机容量的80%考虑。
5 接入系统方案拟定
综合考虑风电场最终建设规模较小和本工程近区电网的现况及规划,本项目宜以110kV接入系统,为满足“N-1”要求,本设计考虑风电场110kV最终出线2回,本期一次建成。
为使风电场并网运行时对电网的影响降至最小,应该尽量满足下列合理的并网条件:
1)要求风电场离地区主网近,一般应小于20km。
因为离主网近,易满足压降要求,同时谐波源对电网的影响相对较小。
2)由于风力发电出力有较大的随机性,电网应有足够的容量,以免在风电场并网出力随机变化或停机解列,对电网安全稳定运行影响较大,一般来说,风电场总容量不宜大于电网总容量的5%。
如果上述条件满足不了,应采取特殊措施使电能质量符合要求及满足电网稳定运行要求。
6 潮流分析
根据潮流图分析,选择能够满足N-1的情况下将风电场电力全部送出,线路较短,网损较小的方案;并应该能与电网建设结合紧密,电网供电可靠性较高,有利于电力外送。
结合经济技能指标,选择合适的接入站点。
7 主要电气设备参数要求
风电场最终容量99MW,考虑三相双卷变压器,每台主要参数为:
容量:本期1×50MV A;远期2×50MV A;
抽头:121±2×2.5%/机端电压;
电压阻抗:10.5% 调压方式:无载调压。
变压器组别考虑为:YN、d11;出于系统保护及限制短路电流的考虑,要求变压器中性点直接接地运行,但必须满足调度运行中性点不接地的运行方式。
110kV升压站高低压母线采用单母线分段接线,考虑到风电场谐波源对近区用户的用电设备影响大,因此需采用消谐装置降低风电场引起的谐波对电网的影响。
从风电场在系统中的地位及出线规划考虑,风电场应有足够的无功补偿装置,不宜从系统吸收无功,额定功率因素要求110kV母线侧额定功率因素不小于0.9。
8 项目在系统中的作用与地位
风电场投产后,将作为电网的补充电源,它能满足当地工业生产和人民生活用电负荷迅速增长的需要,改善当地电源单一薄弱的现状,并具有一定的社会及经济效益,对减轻电网的供电压力及提高电网供电可靠性都有着重要的作用,并为地方小火电退役和电源结构的优化创造条件,符合经济可持续发展的发展战略。
鉴于风速的多变性,风力发电机组出力也有较大的随机性,电网系统内还需配置一定的备用容量,以免因风力发电机组出力随机变化或停机解列对电网产生较大的影响。
从上述情况看来,风电主要是满足电网的电量需求,因此风电只在发电量上对当地起到一定的补充作用。
9 二次及通信设备的选择
风电场至110kV接入站双回线路两侧各配置一套光纤电流差动保护。
不需设置单独的母线保护。
配置110kV故障录波屏和一套保护故障信息管理系统。
风电场所有远动信息送至中调及地调,风电场有关电量送地调电能量遥测计费系统。
对各系统主站进行相应的扩充外,电场内只需配置一套电能量采集装置和一套PC工作站。
沿风电场至接入站新建设的110kV线路架设两条24芯OPGW光缆。
配置光传输及PCM设备、调度数据网接入设备,以满足调度电话及调度生产数据业务的接入要求。
参考文献
[1]王志敏.大理风电场接入对电网的影响分析[J].云南电力技术,2009,06.
[2]企业关注风电投资成本收益成为焦点[J].广西电业,2004,Z1.
[3]吴国英.中小型风电场接入系统探讨[J].电工技术,2008,01.。
关于风电场接入系统电网一次部分研究
关于风电场接入系统电网一次部分研究随着风电装机规模的不断扩大,风电场接入电网的问题越来越引起人们的关注。
在风电场与电网连接过程中,涉及到的问题包括电压质量、电流变化、频率稳定性等。
本文将对风电场接入电网一次部分进行研究,探讨风电场接入电网的情况,分析其对电网的影响,并提出相应的解决方案。
一、风电场接入电网的情况风电场接入电网需要考虑的问题有很多。
其中一点就是风电机组与电网之间的电气连接问题。
风电机组通过电气连接将自己与电网连接起来,从而使其发电功率输出到电网中。
不同的风电机组会采用不同的电气连接方式,主要分为两种:1. 直接型电气连接:将风电机组通过电气系统直接连接到电网中。
2. 变流型电气连接:将风电机组通过变流器将发电机输出的电流转换为电网所需的电流。
在这两种电气连接方式中,直接型电气连接相对简单可靠,但其控制性能较差,不能满足灵活性要求;而变流型电气连接则能够对电压和频率进行调节和控制,但其连接部分有大量的电子元器件,容易出现设备故障。
风电场接入电网,会对电网造成一定的影响。
这主要表现在以下几个方面:1. 电压波动:对于直接型电气连接的风电机组,当风电场的电功率突然改变时,电压波动会出现。
这种现象被称为电气冲击。
2. 电流变化:风电机组的运行状态也会导致电流的变化。
如果电网无法有效地控制和调整电流,会引起电压和频率的变化。
3. 频率稳定性:风电机组具有随风速、发动机转速、风轮叶片角度等参数变化而变化的特点,这种变化在一定程度上会影响电网的频率稳定性。
以上这些问题,都需要风电场在接入电网时进行考虑和解决。
三、解决方案为了解决上述问题,需要采取一系列的措施。
下面针对每个问题提出解决方案。
1. 解决电压波动问题电压波动是由于电网电容冲击引起,解决方法包括增加电容存储能量,提高电网综合阻尼等。
电流变化会导致电网电压和频率的变化,解决方法包括在输电线路上增加补偿电容,控制风电场的投入和退出等。
3. 解决频率稳定性问题风电场对电网频率的影响导致电网的频率稳定性不好,解决方法包括增加系统惯性、提高发电机系统控制精度等。
风电场接入电力系统技术规定
风电场接入电力系统技术规定
随着我国经济社会不断发展,电力需求日益增长,利用可再生资源发电,尤其是风电,已经成为我国提升可再生能源利用率的重要手段之一。
风电场接入电力系统,是风电发电的核心技术,也是风电发电的重要环节。
首先,风电场接入电力系统时,要求接入系统的电压等级、频率、稳定度、容量等要求与现有系统相符。
其次,安装风电场接入电力系统时,要求设备的性能参数满足电网规定,以确保接入系统后,电网稳定运行。
另外,风电场接入电力系统还要考虑接入电网的安全与稳定性,以及与电网接入的对等性,确保风电发电的稳定运行。
此外,安装风电场接入电力系统时,还要考虑风电场接入电网时的负荷分担,以确保电网安全稳定。
同时,在风电场接入电力系统中,还需要考虑调度管理等问题,以确保风电发电及接入电网的安全性能。
综上所述,风电场接入电力系统时要求设备的性能参数满足电网规定,要考虑接入电网的安全与稳定性,以及与电网接入的对等性,要考虑风电场接入电网时的负荷分担,以及调度管理等,这些都是风电场接入电力系统的必要技术要求。
只有满足这些技术要求,才能保证风电发电的稳定性,为我国可再生能源发电提供更多的支持。
风电场电网接入方案及电力系统规划
风电场电网接入方案及电力系统规划近年来,随着环保意识的增强和能源转型的推进,风能作为一种清洁、可再生的能源被广泛应用。
风电场作为风能的主要利用方式之一,其电网接入方案和电力系统规划至关重要。
本文将从风电场电网接入方案和电力系统规划两个方面进行探讨。
一、风电场电网接入方案风电场电网接入方案是指将风电场的发电功率引入到电力系统中的具体方案。
根据风电场的规模、地理位置和市场需求等因素,可以采用以下几种常见的电网接入方案。
1. 直接接入配电网:对于小型风电场来说,直接接入配电网是一种简单、经济的方案。
通过安装电压等级相匹配的变压器,将风电场的发电功率直接输送至配电网。
这种方案不仅能够满足当地居民和企业的用电需求,还能够将多余的电力供应给周边地区。
2. 并网发电:对于大型风电场来说,采用并网发电的方式更为常见。
这种方式需要建设专用的输电线路,并将风电场的发电功率与电力系统进行统一调度。
并网发电方案可以实现风电场的规模化利用,提高整个电网的供电可靠性。
3. 储能系统配合接入:为了提高风电场的发电可靠性和调峰能力,可以采用储能系统与电网接入相结合的方案。
通过将风电场的多余电力储存起来,在用电高峰期释放,从而实现平稳的电力供应。
这种方案可以有效减少因风速不稳定而引起的发电波动。
二、电力系统规划电力系统规划是指根据电力供需、电网接入方式和电力负荷等因素,对整个电力系统进行合理安排和布局的过程。
风电场的电力系统规划应该满足以下几个方面的要求。
1. 电力系统的可靠性:在规划电力系统时,应采用多元化的电源配置和故障隔离措施,确保电力系统的供电可靠性。
同时应对风电场的接入进行合理调度,避免过载和供电不足的问题。
2. 电力系统的稳定性:由于风速的不稳定性,风电场的发电功率会有一定的波动性。
因此,在电力系统规划中,需要考虑如何通过调度和储能系统的使用,保持电力系统的稳定运行。
3. 电力系统的经济性:在规划电力系统时,应综合考虑风电场的发电成本、输电线路的建设成本、维护成本等因素,寻求经济效益最大化的方案。
风电场数据接入实施方案
风电场数据接入实施方案一、背景介绍。
随着风电场的快速发展,数据接入成为风电场管理和运营中的关键环节。
有效的数据接入方案可以帮助风电场实现远程监控、故障诊断、性能优化等目标,提高风电场的运行效率和可靠性。
二、数据接入的重要性。
风电场作为分布式能源系统,需要实时监测和管理其运行状态。
数据接入可以帮助风电场管理人员及时了解风电机组的运行情况,发现并解决潜在问题,提高风电场的发电效率和可靠性。
同时,数据接入还为风电场提供了大量的历史数据,可用于分析和优化风电场的运行策略。
三、数据接入实施方案。
1. 网络建设,首先,需要对风电场进行网络建设,确保风电机组能够稳定地接入到监控系统中。
网络建设需要考虑到风电场的地理分布、通信技术选型、网络安全等因素,以确保数据能够稳定、安全地传输。
2. 数据采集设备安装,在风电机组上安装数据采集设备,包括传感器、数据采集模块等设备,用于实时采集风电机组的运行数据。
同时,需要确保数据采集设备的可靠性和稳定性,以保证数据的准确性和完整性。
3. 数据传输与存储,将采集到的数据通过网络传输至数据中心,并进行存储和备份。
数据传输需要考虑到带宽、传输协议、数据加密等因素,以保证数据能够及时、安全地传输。
同时,数据存储需要考虑到存储容量、数据管理、灾备等方面,以确保数据能够长期保存并方便管理和查询。
4. 数据处理与分析,在数据中心对接收到的数据进行处理和分析,包括数据清洗、异常检测、性能评估等过程。
通过数据处理与分析,可以及时发现风电机组的异常情况,为风电场的运行管理提供数据支持。
5. 远程监控与管理,建立远程监控与管理系统,使风电场管理人员可以随时随地对风电机组进行监控和管理。
远程监控与管理系统需要具备实时性、可视化、报警功能等特点,以帮助管理人员及时发现并处理风电机组的异常情况。
四、总结。
数据接入是风电场管理和运营中不可或缺的环节,有效的数据接入方案可以提高风电场的运行效率和可靠性。
通过网络建设、数据采集设备安装、数据传输与存储、数据处理与分析、远程监控与管理等步骤的实施,可以实现风电场数据接入的全面覆盖,为风电场的管理和运营提供有力支持。
风电场的接入电网问题研究
风电场的接入电网问题研究
一、引言
随着清洁能源技术的不断发展,风电的应用越来越热门。
然而,与此同时,风电场的接入电网问题也成为了一个瓶颈。
本文就风
电场接入电网问题展开探讨。
二、风力发电技术
风力发电是指利用风力转动机械设备产生电能的一种方式。
风
力是由于太阳的辐射能不断加热地球表面而产生的大气运动。
利
用这种运动,人们可以通过风机将风能转化为电能。
三、风电场接入电网技术的难点
风电场接入电网技术的难点比较多,主要有以下几个方面:
1.电网稳定性问题
风电场接入电网后,由于其能量波动较大,易引起电网波动,
影响电网的稳定运行。
2.电压和频率问题
将大容量风电场接入电网后,容易出现电压和频率问题,有时
亦会引起降载甚至影响其他用户的用电质量。
3.并网投资成本问题
风电场并网需要完善的设备和技术,这也增加了投资成本,制约了风电场的发展。
四、风电场接入电网技术的发展趋势
随着技术的进步,风电场接入电网技术也在不断进步。
未来,主要有以下几个发展趋势:
1.智能电网技术
未来可能会有更加智能化的电网技术,使得风电场并网更加稳定可靠。
2.电力储存技术
电力储存技术的发展将有助于解决风电场能量波动的问题。
3.低压电网的发展
未来可能会有更多的低压电网建设,以便更加有效地接入风电场。
五、总结
风电场接入电网问题是一个重要的问题,涉及到能源行业、电力行业等多个方面,其技术难点也比较多。
未来,随着技术的进步,风电场接入电网问题也将得到有效的解决。
关于风电场接入系统电网一次部分研究
关于风电场接入系统电网一次部分研究一、风电场接入电网的基本原理风电场接入电网是指将风力发电系统与电网相连接,通过逆变器将风电机组产生的交流电转换为与电网同步的交流电并注入电网。
其基本原理是将风能转换为电能,并将其与传统的电力系统相结合,以实现风电场的发电功率与电网的功率平衡,并保证系统的稳定运行。
风电场接入电网系统主要由风力发电机组、变流器、接触网、电网传输线路和电网本身组成。
风力发电机组将风能转换为机械能,再经过发电机转换为电能,最后通过变流器将电能转换为交流电并与电网连接。
1、电网稳定性风电场接入电网会对电网的稳定性产生一定影响。
由于风电场的发电特性与传统火电、水电等电源不同,其输出功率的波动性较大,容易造成电网频率和电压的波动,影响电网的稳定运行。
尤其在风力资源不稳定、天气变化剧烈时,更容易出现这一问题。
2、电网并网问题风电场并网问题是风电接入电网的重要环节。
由于风电场的电网规模、操作方式和控制系统不同于传统的发电方式,需要对风电场的发电能力、无功功率、接口电平等进行合理调节,使其更好地与电网协调并网,确保电能的安全传输。
3、电网安全性风电场接入电网也存在一定的安全隐患。
由于其发电方式与传统电源不同,可能导致电网传输线路过载、短路等问题,甚至影响电网运行的安全性。
需要对风电场接入电网的一次部分进行深入研究,找出存在的问题并提出解决方案。
针对风电场接入电网对电网稳定性的影响,可以从调节风电场发电功率、优化电网负荷、改善电网结构等方面进行研究。
通过调节风电场发电功率,使其与电网负荷实现动态匹配,减少对电网频率和电压的影响;优化电网负荷,提高电网灵活性,以应对风电场的功率波动;改善电网结构,建设新的电网设备,如容量更大的变压器、柔性直流输电设备等,以改善电网的稳定性。
针对风电场接入电网的并网问题,可以从调节风电场的无功功率、增加与电网的交互控制等方面进行研究。
通过合理调节风电场的无功功率,使其更好地配合电网运行,减少对电网稳定性的影响;增加与电网的交互控制,建立更加灵活的并网方式,以更好地与电网协调并网。
风力发电场接入系统设计的研究与探讨
Ab s t r a c t :I t i s t h e n a t i o n a l l y i mp o r t a n t s t r a t e g i c d e c i s i o n t O d e v e l o p t h e wi n d p o we r ,a n d i n o r d e r t o p r o mo t e i t s d e v e l —
通 缱 电 . 潦
2 0 1 3年 1 1月 2 5日第 3 ( ) 卷第 6期
术
No v .2 5,2 0 1 3,Vo 1 .3 0 No . 6
Te l e c o m Po we r Te c h n o l o g y
文章编 号 : 1 ( ) 0 9 — 3 6 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 6 — 0 0 2 9 — 0 3
o p me n t ,ma k e s u r e t h e r e l i a b l e s e n d i n g o f t h e wi n d p o we r ,t h e p r e l i mi n a r y wi n d p o we r a c c e s s s y s t e m d e s i g n wo r k i s p a r t i c — u l a r l y i mp o r t a n t .Co mb i n e d wi t h t h e d e v e l o p me n t t r e n d o f wi n d p o we r a s we l l a s t h e wo r k e x p e r i e n c e i n r e c e n t y e a r s o f
关于山东省风电场接入系统方式的研究
烟 台 威 海 东 营
风 电场 容 量 ( 千瓦 ) 万
6 .2 29 5 .6 75 5 4 -5 93
山东省 风能 资源 丰 富区 主要 集 中在 海 岛海域 . 半 岛沿海地 带 和 山区的海 拔高 度较 高 的 、 平坦 的 较 山顶 、 山脊 、 山梁及特 殊地 形形 成 的风 口地带 。 体 具
题 , 展新 能源 已成 为必 然 选择 。 发 山东省 是 一个 水资 源 匮乏 、煤 炭供 不应 求 、 环 保 空 间有 限 、 土地 资源 相 对 稀 少 的省 份 , 源条 件 资
山东 省气 候 属 暖温带 大陆性 季 风气 候类 型 , 地 理 位置上 处 于 中纬度 , 平原 面积 大 , 岸 线长 , 风 海 大 系 统频 繁发 生 , 资 源 丰 富 , 有 良好 的开 发 利用 风 具 条件 。 根据 山东 全省 各地 气象 站观测 场 1 米 高度 的 0
20V 2k
风 电装 机容 量 远远 大于 变 电站 的最 小 负荷 水平 , 后 续 工程 并 网 电压 等级 选择 困难 。 根据 该 区域 风 资源 情 况 , 对 于 目前 各 风 电场 分 散 接人 的方 式 . 电 相 风
合 计
2 0 6 3. 5 5
从 目前运行 的实 际情 况来 看 , 将开 发容 量 相对
较 小 的风 电场 接 入 10 V 以下 电压 等级 。 区 消 1k 及 分 纳 。 以满 足风 电的送 出要求 , 可 同时 又为 接 人 点 电 网提供 有效 的 电力补充 。例 如 : 源海 阳丘儿 山风 东
收 稿 日期 : 01 —1 — 4 2 1 12
风电场电网接入与运行调度规划
风电场电网接入与运行调度规划随着可再生能源的快速发展,风能作为其中重要的一部分,正逐渐成为电力供应的主力。
而风电场电网接入与运行调度规划则是确保风电发电系统与电网无缝衔接、高效运行的重要环节。
本文将从接入方式、运行调度以及规划方案等三个方面探讨风电场电网接入与运行调度规划,为读者提供全面而准确的信息。
一、接入方式风电场电网接入方式是指将风电发电系统与电网连接、共同运行的方式。
一般来说,风电场电网接入方式主要有并网接入、孤岛接入和混合接入。
1. 并网接入并网接入是指将风电场与电网直接连接,实现发电系统与电网之间的高效互通。
并网接入的主要优点是灵活性高、发电系统规模可以适应变化。
同时,并网接入也面临一些挑战,比如电压和频率控制、电网稳定性等问题。
2. 孤岛接入孤岛接入是指风电场与电网并不直接连接,而是通过电网隔离成一个相对独立的小型电网进行运行。
这种方式主要适用于偏远地区或者小规模风电场。
优点是能够提供仍然在供电范围内的部分电能;缺点是和电网隔离后独立运行,如果风电场电能不足,仍然需要电网的支持。
3. 混合接入混合接入是指风电场既可接入电网,也可在需要时独立运行的模式。
混合接入可以灵活应对不同的供电需求和网络状态,是一种较为适用的接入方式。
二、运行调度风电场的运行调度是指通过合理安排风电机组的运行模式和发电量,以满足电网和用户的需求,并保障风电场的高效运行。
1. 风电机组的调度风电机组的调度主要包括机组启停控制、功率控制以及电网的频率和电压控制。
机组启停控制要根据电网负荷需求和风能资源情况合理安排机组的启停时间,以避免过度运行或停机过多;功率控制要通过协调风机桨叶角度、变桨控制和变频控制等手段,调节机组的输出功率;电网频率和电压控制要通过合理的电网调度,确保风电场的接入不对电网稳定性产生不良影响。
2. 电网负荷平衡电网负荷平衡是指通过合理调度风电场的发电量和电网的负荷需求,使得供求之间保持平衡。
为了实现电网负荷平衡,可以通过建立合理的调度模型,根据电网和用户的需求,优化风电机组的运行策略,使得发电量可以尽可能满足电网需求。
50MW风电场接入系统的探索与思考
50MW风电场接入系统的探索与思考摘要:我院通过与上海新能源公司进行的技术交流,在吸收他方工作经验后结合自己实际工作经历,从介绍并网风力发电机类型入手,详细论述容量为50MW 的中小型风电场接入系统对电网的若干影响,最后结合库伦三家子(49.5MW)风电场接入系统工程具体论述风电场接入系统一次、系统二次方案,最终达到提高电力系统运行安全性、稳定性、经济性的目的。
关键词:风电场接入系统潮流继电保护0.引言我国目前的能源将近70%由煤炭供给,这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。
随着风电规模的不断扩大,风电对电网稳定性的影响也日益突现出来随着风电技术的不断发展,风电场的规模和单台风力发电机的容量都在不断增加,风电场接入电网后产生的影响日益突出。
如何减少风电场对电网的影响,保证电网和风电场的安全运行是进行接入系统设计时需要重点考虑的问题。
1.并网风力发电机类型1.1 异步风力发电机国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。
主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。
这种发电机组为定速恒频机沮,运行中转速基本不变,风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小,因而发电能力比新型机组低。
风机装有软起动装置用于防止风机切入和切出时对电网产生过大的冲击,并配有电容器组为感应电机的起动和运行提供足够的无功补偿,维持电压稳定。
1.2 双馈异步风力发电机(DFIG)国内还有一些风电场选用双馈异步风力发电机,大多来源于国外,价格较贵。
这种机型称为变速恒频发电系统。
DFIG是在普通绕线式异步感应电机的基础上外加连接在转子滑环与定子之间的变频器及其控制系统,它能在转子回路中产生一个频率可调节的电流,使转子速度围绕同步转速在一定范围内进行调整,从而使风力发电机在亚同步或超同步运行方式下都可以处于发电状态。
DFIG可以通过控制策略实现最大风能的追踪,提高风能利用率可以实现发电机较平滑的电功率输出;发电机本身不需要另外附加无功补偿设备,可实现功率因数在一定范围内的调节,例如功率因数从领先0.95调节到滞后0.95范围内,因而具有调节无功功率出力的能力。
