风电场基础知识资料

传动系统(Drive train)
风如何发电
风机是由轮毂采集风能，由主轴传递给齿轮箱，齿轮箱 经过变速将能量通过联轴器传递给发电机，最后由发电 机转化为电能。
风电场内的电力输送
风电场内的电力输送
基本原理：远距离输送电力需要高电压
相同能量 小河（低电压） 高流速(电流)，高损耗
大河（高电压） 低流速(电流)，低损耗
风电场系统简介
概述
风机 箱式变电站 架空线路 电力电缆
Βιβλιοθήκη Baidu
690V
35kV
升压变电站
220kV
电网接入回路
概述
基本原理：电与磁的关系
风如何发电
风如何发电
基本原理：发电机如何发电
直流发电机
交流发电机
风如何发电
基本原理：电网中都是三相交流电
C B A
风如何发电
主要设备：风机类型
定速风力发电机
变速同步风力发电机
风电场内的电力输送
基本原理：交流电的升压
风电场内的电力输送
主要设备：箱式变电站 欧式箱变
美式箱变
风电场内的电力输送
主要设备：架空线路
C B A
风电场内的电力输送
风电场内的电力输送
主要设备：电力电缆
升压变电站
升压变电站
基本原理：远距离、大容量输送电力需要高功率因数
高功率因数：电压 电流
低功率因数：电压 电流
额定电压（kV） 35 60 110 220 330 500 750
输送容量（MW） 2—10 3.5—30 10—50 100—500 200—800 1000—1500 2000—2500
输电距离（km） 20—50 30—100 50—150 100—300 200—600 150—850 500以上
任意频率
直流
标准50Hz
双馈风力发电机
主要设备：风机结构
风如何发电
风如何发电
风机将风转化为电能是八部分的技术知识耦合在一起的：
• 风(Wind) • 空气动力学
电气网络(Electrical 基础(Foundations)
叶片动力学(Blade dynamics)
控制(Control)
塔架(Tower)
有功 无功
升压变电站
主要设备：35KV开关柜
升压变电站
主要设备：主变
升压变电站
主要设备：220KVGIS
升压变电站
主要设备：升压变电站
升压变电站
电网接入
电网接入
基本原理：电网最喜欢什么样的电能接入
1、高电能质量
2、高稳定性
3、高可控性
0
6
12
18
23
电网接入
基本原理：电网接入需要高速公路（接入电压等级）
电网接入
基本原理：小溪进池塘，大江进大海（系统短路容量）
K = 风电场装机容量/系统接入点短路容量
丹麦规定K<=5%，德国规定K<=3.33%，日本规定K<=10%，我国尚无统一要求
一次接入方案
三仓变短路电流水平 2006年：5kA 2010年：20kA
电网接入
一期工程K值：4.5％