浅论风电项目二次系统设计
风电场电气二次设计
风电场电气二次设计作者：孙辰宇来源：《科学与财富》2016年第16期摘要：该变电站采用当今先进的全计算机监控系统，分层分布式结构设计，运行人员可在控制楼对全部电气设备进行监控，充分体现了自动化设备配置的可靠性和先进性，能够实现"无人值班"（少人值守）的运行管理方式。
1 工程概况风电场总装机规模20MW，10台2MW风机。
风电场配套建设一座110kV升压变电站，经一回110kV线路送至电力系统220kV中双港变电站110kV侧。
2 电气二次设计2.1 风电场计算机监控系统的结构及监控范围该风电场要求具备“无人值班”的计算机监控系统，将全场的机电设备分风力发电机组和110kV升压变电站两个局域网进行监控。
两个局域网均采用全计算机监控系统、分层分布式结构，必要时两局域网之间可进行信息交换，组成全场计算机监控系统。
风力发电机组监控系统采用可靠性高、传输速度快的光纤以太网环网结构，光纤通道为1根12芯单模光缆。
监控范围为全场10台2.0MW风力发电机组及布置在风电机附近的10台35kV箱式变电站。
110kV升压变电站监控系统采用单以太网结构，监控范围为升压站内110kV、35kV输变电设备、0.4kV配电设备和站内直流电源系统、火警系统等公用设备。
2.2 风力发电机组计算机监控系统的功能和主要设备配置风力发电机组计算机监控系统设备分为厂级监控层设备和间隔层设备。
厂级监控层配置一台服务器、一台操作员站等设备，布置在控制室内，主要功能包括：·控制和监测风机的发电机、气象站和电网·风场概要—图文显示·显示任何一台风机和箱变的在线数据，如状态、功率、风速、电压、电流、温度和报警情况·对整个风场实际有功功率和无功功率的控制·显示高级功率曲线，包括功率曲线、分布曲线，和多台风机的风力分布曲线·计算可利用率·显示风能玫瑰图·显示发电量·显示10分钟收集的数据。
风光热储电厂项目的电气二次设计方案——以某电厂项目为例
——以某电厂项目为例赵慧玲 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司摘要：对风光热储智能互补电厂的特点进行概述，介绍分析了太阳能光伏发电、太阳能光热发电和风能发电三种型式联合发电的电气二次部分功能、电气二次设计的方案。
关键词：风光热储；新能源；电气二次设计中图分类号：TM7 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2016)002-000358-02引言作为能源战略调整、转变电力发展方式的重要内容，近年来，以风电、太阳能为代表的可再生能源发电技术在中国得到了快速发展。
目前主流的太阳能发电技术主要有光热发电与光伏发电两种形式，其中太阳能光热发电是通过光学聚焦原理，将太阳光通过抛物形镜面聚集起来产生高温，加热传热介质，最后通过工作介质驱动热动力装置并带动同步发电机发电。
相对于光伏发电，光热发电能实现电网大容量供电，是太阳能大规模利用的有效途径之一，当前投资成本过高是限制光热电站发展的主要障碍。
风能利用的主流形式是采用风力发电机组(如双馈风机、直驱永磁风机等)将风能转换为50Hz的工频交流电，并接入电网。
与常规能源电站相比，风功率的可预测性和可控性均较差，其大量接入会显著影响电能质量和电网稳定运行。
将光伏、光热与风能联合构成发电系统，可显著改善总体的有功输出特性，提高电网运行的安全性和稳定性。
本文依托风光热储智能互补综合示范项目工程，介绍了太阳能光伏发电、太阳能光热发电和风能发电三种型式联合发电的电气二次部分功能、电气二次设计的方案。
一、项目总体介绍深圳中科蓝天包头达茂旗600MW风光热储智能互补综合示范项目立足于新能源，借助达茂旗地区丰富的太阳能资源与风能资源，通过风光热储智能互补，实现负荷平稳输出。
项目总规模600MW，建设发电形式为太阳能光伏发电、太阳能光热发电和风能发电三种，其中光热工程采用塔式集热方式。
二、项目太阳能光伏、风能发电部分１．逆变器选型光伏并网逆变器按容量大小划分主要有20kW、28kW、40kW、100kW、250kW、500kW、750kW、1000kW等几种容量等级，一般大容量逆变器效率要高于小容量逆变器。
风力电厂电气二次系统组网设计的思考
风力电厂电气二次系统组网设计的思考摘要：电力能源是我国的核心能源之一，风力发电是电力能源发展的重要方向。
为了保障输电的稳定性，在电厂电气二次系统组网设计过程中，需要考虑到可靠性、安全性以及一体性等诸多要求，优化组网设计系统，才能够保障其风力发电作用。
故此，文章将分析电厂电气二次系统组网设计要求，并以A风力电厂为例，从监控范围、网络设置、系统建设三个方面进行综合分析，旨在促进风力电厂发展。
关键词：发电厂；二次系统组网设计；风力发电随着传统化石能源不断减少，我国大力发展电力能源，稳定国家能源安全性。
风力电厂能够减少能源消耗，将可再生、清洁能源转化为常用电力能源，优化国家能源结构。
为了保障风力电厂电力输送的稳定性、安全性，要强化电气二次系统组网设计效果，提升机组运行水平。
风力电厂相比于其他能源发电厂，具有鲜明的场区分布特点，分散性强，需要合科学地进行组网设计，才能够满足风力电厂机组运行需求。
由此可见，分析在风力发电厂中如何进行电气二次系统组网设计是十分必要的。
1.风力电厂电气二次系统组网设计要求风力电厂电气二次系统组网设计过程中，不仅要考虑系统的先进性，还要考虑到系统适用性，是否符合电厂自身建设能力，节约系统建设投入成本。
组网设计后，也要对其经济性、可靠性、实用性进行综合评估，选择最佳设计方案。
网络化：能够实现数字化信号传输，控制信号传输与设备开关。
组网设计过程中需要坚持IEC61850技术规范，严格按照通信协议进行建设[1]。
一体化：但在综保装置安装过程中，能够实现就地安装，一体化设计，并且直接运用PT/CT信号，测控设备运行状况，传输设备运行信息。
可靠性：风力发电厂在进行二次系统组网设计过程中，可以通过双以太网实现提升系统可靠性。
系统建设过程中，主要采用电缆进行系统连接，实现了电磁兼容，提升各个系统模块之间的链接可靠性。
经济性：智能化水平越高，组网设计水平越高，但投入经费也越高。
风力电厂在进行设计时，需要控制测控功能需求，也要控制设计经费，尽量共享设备信息，并对系统进行集成管理，减少资本投入，也能够多次利用一些设备，缩小继电器室内面积。
第三章风电场电气二次系统2
电流速断保护的优点是结构简单、动作快速，缺点是只能保 护变压器的一部分。
风电场电气系统
风电场主要一次设备
3.3.2.4 变压器的纵联差动保护 1.变压器纵联差动保护的基本原理 下图所示为双绕组变压器差动保护单相原理接线图。变压器 两侧分别装设电流互感器TA1和TA2，并按图中所示的极性关 系进行连接。
保护，也称为无时限电流速断保护。
为保证动作的选择性，电流速断保护一般只保护线路的一部
分，保护装置的动作电流整定值应躲开下一条线路出口处短
路时通过该保护装置的最大保护电流。 表达式如下：
II set.1
I k.B.max
UN 3(ZS.min ZAB )
即
I K I I set.1
I rel k.B..m ax
式中，Krel为可靠系数，取Krel=1.07~1.15。 动作时间一般取为t=1min。相电压在规定的时间（一般大于
复位时间5min）低于复位设置值时，保护必须返回。
风电场电气系统
风电场主要一次设备
3.低电压保护
低电压元件的动作电压Uset按三相电压中任一相电压低于正
常运行情况下母线可能出现的最低工作电压来整定。根据运
I.r I.I I.1
KD
. . I2 III
k1
TA1
TA2
（a）外部故障
I.r I.I I.1
KD
. . I2 III
TA1
k2 TA2
（b）内部故障
正常运行或外部故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流
互感器的二次电流之差，为使这种情况下流过继电器的电流
基本为零，应恰当选择两侧电流互感器的变比。
负荷电流。 2）对降压变压器，应考虑负荷中电动机自起动时的最大电
基于风电场35kV系统电气二次设计的分析
基于风电场35 kV系统电气二次设计的分析摘要：本文基于风电场35 kV系统电气二次设计，从多个方面对其设计原则、要点、存在问题以及控制措施进行了深入分析。
在设计原则方面，稳定性和可靠性、安全性和环保性、灵活性和可扩展性等被强调，以确保系统的安全、稳定和可持续运行。
在设计要点方面，设备选型和布局、保护与自动化、接地与绝缘，以及配电与互联等关键要点被详细探讨，以实现系统的高效运行。
关键词：风电场；35 kV；二次设计引言风电作为清洁能源的重要组成部分，在能源结构中占据着越来越重要的地位。
而风电场的35 kV系统电气二次设计作为风电场整体运行的重要组成部分，直接关系到系统的稳定性和可靠性。
本文旨在对风电场35 kV系统电气二次设计进行全面分析，深入探讨其设计原则、要点、问题以及相应的控制措施。
通过深入研究和分析，旨在为优化风电场电气二次设计提供有价值的指导和参考。
1. 风电场35 kV系统电气二次设计原则1.1稳定性和可靠性原则在风电场35 kV系统的电气二次设计中，稳定性和可靠性是至关重要的原则。
首先，应考虑系统的稳定运行，确保电气设备在各种工况下都能够正常运行，避免因电气问题引发的停机和损失。
为了保障可靠性，应采用高质量的电气设备和材料，进行充分的设备选型和可靠性分析，确保设备具备足够的抗干扰能力和耐久性。
此外，还需要考虑合理的备用设计，以应对设备故障或维护期间的电力需求，从而保证系统的持续供电和稳定性。
1.2安全性和环保性原则在35 kV系统的电气二次设计中，安全性和环保性是不可忽视的重要原则。
安全性方面，应遵循相关标准和规范，合理设置防护措施，防止触电、火灾等安全事故的发生。
此外，还要考虑雷击和过电压等自然灾害对系统的影响，采取适当的防护措施，确保系统在恶劣环境下仍能正常运行。
在环保性方面，应优先选择低能耗、低污染的电气设备，减少电磁辐射和噪音污染，同时合理规划电缆线路，减少土地占用和生态破坏，从而实现可持续发展的目标。
风电场电气二次系统组网设计
风电场电气二次系统组网设计摘要：本文主要分析了风电场电气二次系统组网设计工作，明确了在设计的过程中应该采取怎么样的设计方法以及具体的设计理念，希望能够为今后的风电场电气二次系统组网设计带来参考和借鉴，提高设计的整体水平和质量。
关键词：风电场；电气二次系统；组网设计在风电场的电气设计过程中，必须要注重每一个设计环节的质量。
电气二次系统的组网设计关系到风电场的整体设计效果，所以我们必须要对其进行一个系统的分析，才能够保证设计的科学性和有效性。
1、风电场电气二次系统设计概述保护与改善人类赖以生存的环境，实现可持续发展，是世界各国人民的共同愿望。
我国政府已把可持续发展作为经济社会发展的基本战略，并采取了一系列重大举措。
合理开发和节约使用自然资源，改进资源利用方式，调整资源结构配置，提高资源利用率，都是改善生态、保护环境的有效途径。
风能是清洁的、可再生的能源，开发风能符合国家环保、节能政策。
风电场的开发建设可有效减少常规能源，尤其是煤炭资源的消耗，还可保护生态环境，营造旅游胜地。
在我国，在对新资源和对可再生资源进行开发上，对太阳能和风能等可再生能源的开发利用研究成果最为显著，尤其是在风能的开发利用上已经取得了极为喜人的研究成果。
当前，我国多通过建设风电场的形式来实现对风能的高效利用，电气二次设计还有优化的空间，可以进一步提高风能的利用率。
风电场电气的设计主要分以下几部分：风力发电机组升压方式、风电场集电线路形式选择、风力发电机分组及连接方式、风电场无功补偿、风电场升压站等。
风力发电机组升压：现国内外风力发电机组出线电压多为690V，若直接汇总并接入风电场的总升压站，则电能损耗过大，且导体的截面过大，难以满足现场的安装要求，因此，普遍将风机出口电压经变压器升高至35kV或10kV才能接入风场升压站。
相比于10kV方案，从年运行费用上比较，在经济输送容量的范围内，35kV方案线损较小，且维护工作较少。
因此，现国内风力发电机组升压多采用35kV方案。
浅谈变电系统二次设计的相关问题
浅谈变电系统二次设计的相关问题摘要：二次系统是实现变电站安全，经济运行及操作管理必不可少的重要组成部分，相对一次设备，二次系统是监视以及调整一次设备的运行效率以及状态，同时全面总结以及分析在运行中所产生的各种隐患与故障，而将最大的优势及保护作用发挥出来。
伴随着近年科学技术的不断发展，对二次设备的使用现状以及功能也提出了全新的要求，因此需要探索如何提升变电系统二次设计的可行性、可靠性以及可操作性。
本文就变电系统二次设计要点及设计细节进行探讨。
关键词：变电二次设计；变电站；细节问题1变电二次设计的要点1.1电流互感器二负荷选择电流互感器二次负荷额定值需根据互感器额定二次电流值和实际负荷需要选择。
实际负荷计算时需要考虑所连接二次设备的阻抗，二次电缆阻抗及接触电阻，一般工程验算可忽略负荷阻抗之间的相位差。
测量用电流互感器的二次负荷值不应超出表1规定的范围1.2直流系统参数选择直流系统标称电压：专供控制负荷的直流系统宜选用110V，专供动力负荷的直流系统宜选用220V，控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统采用220V或110V。
蓄电池组型式：蓄电池有防酸式铅酸蓄电池，阀控式密封铅酸蓄电池，镍镉蓄电池三种形式，目前变电站直流系统一般选用阀控式密封铅酸蓄电池组。
阀控式密封铅酸蓄电池又分为贫液式和胶体式，一般选用贫液式。
每组蓄电池组的电池数量：铅酸蓄电池组，应根据蓄电池厂家推荐的单体电池正常浮充电电压值（无产品资料时可宜取2.23V~2.27V）和1.05倍直流系统标称电压来选择。
高频开关充电模块数量：双蓄双充直流系统，每组充电模块数量可按下式计算。
n=n1+n2n2=1 （当n1≤6 时） n2=2 （当n1≤7 时）式中：I10铅酸蓄电池10h放电率电流，数值C10/10，A；C10为10h率放电额定容量。
Ijc经常负荷电流，A；Ime单个模块额定电流，A；n高频开关电源模块选择的数量。
1.3母线电压的切换在变电站中采取双母线接线形式，对于每个间隔中保护作用所需要的直流电源、二次母线电压等，都可以通过正在运行的母线辅助接点，完成二次切换过程。
《风电场课件》风电场二次部分
02
风电场二次部分的主要系统
监控系统
监控系统概述
01
监控系统是风电场二次部分的核心组成部分，负责对风电场设
备进行实时监测、控制和数据采集。
监控系统的功能
02
监控系统具有多种功能，包括数据采集、数据处理、设备控制、
故障诊断和报警等。
监控系统的组成
03
监控系统由传感器、数据采集单元、数据处理单元、人机界面
保护系统概述
保护系统是风电场二次部分的重 要部分，负责对风电场设备进行 保护，防止设备损坏和故障扩大。
保护系统的功能
保护系统具有多种功能，包括短路 保护、过载保护、接地保护等。
保护系统的组成
保护系统由继电器、断路器、熔断 器等组成。
03
风电场二次部分的应用与案 例分析
应用场景与优势
应用场景
高效监控
实践操作规程与注意事项
操作规程
在进行风电场二次部分实践操作前，应熟悉相关规程，确保操作过程符合安全 标准和程序。
注意事项
在实践操作过程中，需特别注意安全事项，遵循安全规程，防止意外事故发生。
技能培训的重要性与方法
重要性
技能培训对于风电场二次部分实践操作至关重要，通过培训可以提高操作人员的 技能水平，确保操作过程的安全与稳定。
考核与激励
通过考核来检验操作人员的技能水平，对表现优秀的员工给予奖励和 激励，促进整体技能水平的提升。
感谢您的观看
THANKS
《风电场课件》风电场二次 部分
目录
• 风电场二次部分概述 • 风电场二次部分的主要系统 • 风电场二次部分的应用与案例分
析 • 风电场二次部分的未来发展与趋
势 • 风电场二次部分的实践操作与技
风电场电气二次系统素材课件
保护系统应用案例二
某风电场针对电网低电压穿越能力不足的 问题，采用了动态无功补偿装置，提高了 风电场的稳定性。
控制系统应用案例
控制系统概述
控制系统是风电场电气二次系统中的重要组成部分，用于 控制风电机组的启动、停止、并网和脱网等操作。
控制系统应用案例一
某风电场采用了基于PLC的控制系统，实现了对风电机组 的远程控制和自动调节，提高了风电场的自动化水平。
系统集成化
统一平台
建立风电场电气二次系统 的统一平台，实现各子系 统之间的数据共享和协同 工作。
集成保护
将风电场电气二次系统的 保护和控制功能集成在一 起，提高系统的稳定性和 可靠性。
集成管理
将风电场电气二次系统的 管理和维护功能集成在一 起，提高系统的管理效率 和维护水平。
智能化发展
智能诊断
利用人工智能和大数据技术，实现风电场电气二 次系统的智能诊断和故障预警。
保护系统应用案例
保护系统应用案例一
某风电场采用了差动保护装置，有效避免 了因电流不平衡引起的发电机组损坏问题。
保护系统概述
保护系统是风电场电气二次系统中 的重要安全保障措施，用于在异常 情况下快速切断故障电流，防止事
故扩大。
A
B
C
D
保护系统应用案例三
某风电场通过配置过电压保护和抗干扰装 置，有效降低了设备损坏的风险。
智能控制
应用智能控制算法，优化风电场电气二次系统的 运行效率和稳定性。
智能运维
建立风电场电气二次系统的智能运维体系，实现 远程监控、智能预警和快速响应。
06 风电场电气二次系统常 见问题及解决方案
监控系统常见问题及解决方案
监控系统无响应
风电场电气二次系统概述
风电场电气二次系统概述1. 引言风电场电气二次系统是指风力发电装置中的电气设备和系统，用于将风能转化为电能并进行输送和控制。
该系统包括变压器、断路器、保护装置、监控设备等组成部分，是风电场的核心组成部分。
本文将对风电场电气二次系统进行详细概述。
2. 变压器变压器是风电场电气二次系统中的重要设备之一，用于将发电机产生的电能升高到输送电网所需的电压等级。
变压器的主要作用是实现电能的变压和输送，保证风电场的发电效率和电能传输质量。
常见的变压器类型包括降压变压器和升压变压器，其选择需根据电网的电压要求而定。
3. 断路器与保护装置断路器和保护装置在风电场电气二次系统中具有重要作用，主要用于保护系统的安全运行。
断路器可在发生故障时迅速切断电路，防止电流过大而损坏设备。
保护装置则可监测电流、电压等参数，并在发生异常时进行相应的保护措施，同时对系统进行监控和调控。
4. 监控设备监控设备是风电场电气二次系统中的重要组成部分，用于实时监测和控制风电场的运行状态。
通过对风速、功率、温度等参数的监测，可以及时发现并解决潜在问题，提高风电场的发电效率和可靠性。
常见的监控设备包括数据采集系统、监测仪表等。
5. 电气连接电气连接是指将各个部件和设备进行合理连接，确保风电场电气二次系统的正常运行。
电气连接需要考虑电缆选型、接线方式、接地保护等因素，确保电气设备之间的安全可靠连接。
同时，还需要进行电气系统的布线规划和维护，确保电气连接的稳定性和可控性。
6. 故障检修风电场电气二次系统的故障检修是维持系统正常运行的关键环节。
故障检修需要具备一定的电气知识和技术，能够准确判断故障原因，并采取相应的修复措施。
故障检修过程中需注意安全规范，确保人员和设备的安全。
7. 维护管理维护管理是保障风电场电气二次系统长期稳定运行的重要手段。
维护管理包括定期巡检、设备保养、故障预防等措施，旨在确保设备性能和工作状态的稳定性。
合理的维护管理能够延长设备的使用寿命，降低故障率，提高运行效率。
风电场35 kv系统电气二次设计
图1站内35kV 系统接线图风电场35kV 系统电气二次设计陈俊佑1闫书佳2（1.中国长江三峡集团上海勘测设计研究院有限公司，上海200335；2.上海工程技术大学电子电气工程学院，上海201620）摘要：35kV 系统是风电场电能传输的重要中间环节。
现结合实际案例，从系统功能、继电保护、计算机监控、电能计量、设备选型等多方面对35kV 系统电气二次回路设计方案进行了详细介绍，该方案达到了系统功能齐全、操作便捷、安全可靠的目标。
关键词：风电机组；开关柜；继电保护；监控；计量0引言随着社会经济高速发展，电能成为最重要的二次能源，电能供应的稳定性问题受到社会广泛关注。
近年来，风力发电在电力行业中所占比例越来越高。
风电场由风电机组和配套升压变电站组成，本文结合实际工程案例，针对风电场内35kV 中压系统电气二次回路进行优化设计，以提高35kV 中压设备在保护、监控和测量过程中的安全性和稳定性。
135kV 中压系统概况风电场内风机采用一机一变的方式在风机出口处经0.69/35kV 箱变升压至35kV ，每6～7台风机（总容量约25MW ）串接组成一回集电线路后，接入升压站35kV 开关柜，升压站内安装1台容量为120MVA 的220/35kV 升压变压器。
35kV 侧采用单母线接线方式，母线上共接入4面风机组进线（约100MW ）开关柜，即1面无功补偿进线开关柜、1面站用变进线柜、1面主变35kV 侧出线柜、1面母线设备柜，另外设置1套35kV 无功补偿装置。
站内35kV 系统接线如图1所示。
目前电力开关柜的二次回路没有形成标准化设计，根据相关国家规范和项目需求，本工程在设计过程中以实现下列功能为主：（1）保护功能：电力设备在运行过程中，会出现过负荷、短路、超温等不同类型故障，为尽可能减少损失，二次回路设计中需考虑全面、安全、可靠的保护措施。
（2）监控功能：风电场运行过程中，需对所有电气设备状态进行实时监控，包括电压、电流、频率、无功功率、温度等。
风电场防雷：风电场二次系统防雷
风电场二次系统防雷风电场中对一次设备和系统的运行状态进行测量，控制，监视和起保护作用的设备，称为二次设备，即不直接和电能产生联系的设备。
由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监察，测量，控制，保护和调节的电气回路就叫做二次回路，也称二次系统。
大型风力发电场一般工作于恶劣的环境中，在无人值守的情况下我们要依靠二次系统对风电场进行远程操作，监视和保护。
二次系统是风电场不可缺少的重要组成部分，它实现了人对一次系统的监视、控制，使得一次系统能够安全经济地运行。
风电场二次系统是整个风电场控制和监视的神经系统,二次回路是否合理可靠,直接关系到整个风电场能否安全可靠运行。
可是由于对雷击的防护措施不正确或者不到位，二次系统遭受雷击的现象时有发生，造成了巨大的损失。
因此，风电场二次系统的防雷防护要引起足够的重视，做到有备无患。
风电场二次系统主要有信息网络系统、通信系统、计算机房和低压供电系统等。
为了让读者更清楚了解不同二次系统的防雷，下文将分章节详细地介绍这四种二次系统的防雷保护。
5.1信息网络系统的防雷目前，信息网络系统在企事业单位中得到了广泛使用，风电场也不例外。
信息网络系统能够输入、存储、处理和输出风电场的各项信息，方便管理者进行正确的决策，提高风电场的管理水平和经济效益。
如果信息网络系统遭雷击，不仅会造成贵重设备的损坏，而且对风电场产生其它不可估量的损失。
因此，对信息网络机房的防雷保护刻不容缓。
5.1.1 信息网络受雷电影响的原因、形式和途径当雷电击中放置信息网络系统的建筑物时，从引下线等建筑外部防雷设施泄放到大地的能量所占的比例不到一半，这些能量就是被安全释放的。
在剩下超过50%的能量中，大概40%的能量会通过建筑物的供电系统分流，5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流，其余的能量通过建筑物的其他金属管道、缆线分流。
随着建筑物内的布线状况和管线结构的变化，这里的能量分配比例也会发生相应变化。
信息网络系统遭雷击主要有三种途径: 雷电波侵入、地电位反击和感应雷。
风电场的二次系统接线图PPT课件
LW2 H手柄可取出、定位，适合同期开关
2）中间环节 连接控制、信号、保护、自动装置、执行和电源等元件组成的控制电路。
3）操作机构 与控制电路相连的合闸线圈和跳闸线圈。
（四）、音响监视的断路器控制回路
合闸动作过程： 将SA打到预合闸位， SA的13—14节点通，闪光继电器接入，电从(+)SA13— 14节点K2.1绿灯直至3L–，则绿灯闪光。再将SA打到合闸位，其9—12节点通， 电
电气防跳原理：
同上图。
五、 信号系统
要求：掌握重复动作的中央信号回路原理。
（一）、信号分类
位置信号 电站信号分故 事障 故信 信号 号
指挥联系信号
其中事故和故障信号统称中央信号。
重复动作中央信号：出现故障信号，复归音响后，若此故障还存在，光字牌还亮时，
中央信号分 相继发生的故障仍能启动音响，点亮光字牌。
跳闸动作过程：
手动分闸时，首先将控制开关的手柄旋转至预备分闸位置，其触点13 —14接通，红灯闪光，表明分闸回路完好，然后将控制开关手柄转至分闸位置， 其触点6—7闭合，使分闸线圈Y2通电，断路器分闸。分闸后，Q2断开，Q1 闭合，SA11—10接点接通，电从1L+经过SA11—10、GN、S11、Q1、直 至1L–，则绿灯 GN发平光。
❖ 回路编号应用遵循一定的规则，主要为： 1）对不同用途的直流回路，使用不同的数字范
围，如控制与保护回路用1～399（400～599），励 磁回路用600～699。
2）保护与控制回路使用的数字按熔断器（或小 开关）分组，每一百为一组，如101～199，301～ 399等，其中正极性回路编为单数，由小至大，负极 性回路编为双数，由大至小。
K的内阻大得多，故电压基本降在K2上，则K2励磁，则K2.1闭合，而此时
海上风电场电气二次设计要点
海上风电场电气二次设计要点2.阳信德惠风力发电有限公司山东省滨州市阳信县温店镇驻地251800摘要：海上风电场电气二次设计是确保风力发电系统安全、高效运行的关键环节。
本文从电气设备选型布局、电力传输与并网技术、电气保护与安全系统、远程监测与智能控制，以及环境友好和可持续性等五个方面，详细探讨了海上风电场电气二次设计的要点和控制措施，旨在实现清洁能源的可持续利用。
关键词：海上；风电场；二次设计引言随着全球对可再生能源需求的不断增加，海上风电场作为一种重要的清洁能源发电方式，正逐渐成为关注的焦点。
然而，由于其特殊的环境和运行条件，海上风电场的电气二次设计显得尤为重要。
电气二次设计直接影响着风电系统的可靠性、稳定性和高效性，因此，在设计过程中需要考虑多个关键要点和控制措施，以确保系统的安全稳定运行。
1. 海上风电场电气二次设计原则首先，可靠性是海上风电场电气二次设计的首要原则。
海上环境复杂多变，恶劣天气和海浪等因素对风电系统造成潜在威胁。
因此，在设计中应充分考虑设备的抗风、抗海浪能力，采用高质量的电气元件和连接设备，确保系统长期稳定运行。
此外，设计中应考虑备用系统和冗余设计，以应对突发故障，保障电力供应的连续性，避免停机损失。
其次，稳定性也是海上风电场电气二次设计的重要原则。
电气系统在运行过程中需要维持稳定的电压和频率，以保障电力传输的质量和稳定性。
设计中应充分考虑电力负荷变化、并网电力波动等因素，采用合适的调节和控制策略，确保电力系统的稳定运行。
此外，还需要考虑电气系统的故障检测和自动切换装置，以及应急措施，以应对可能的系统异常情况。
最后，维护性是海上风电场电气二次设计的重要考虑因素。
海上环境条件恶劣，设备的维护和检修具有一定的难度。
因此，在设计中应尽量采用易于维护的设备布局和结构，确保设备的可达性和可维修性。
另外，还应考虑远程监控和诊断技术的应用，以实现对电气系统状态的实时监测和远程维护，降低维护成本和风险。
风电安全文明施工二次策划
**25.5MW风电场内道路、场平、风机基础及箱变基础工程安全文明施工管理二次策划方案编制：审核：批准：**电力工程建设公司**25.5MW风电工程项目部目录编制说明第一章安全文明施工职业健康及环境管理方针、目标→体系管理→安全文明施工管理→安全文明施工过程控制→考核第二章安全文明施工策划文明施工→企业形象→区域策划（项目部建设及现场建设）第三章现场安全文明施工实施安全设施类→用电安全类→安全防护用品类→生活办公设施类→宣传告知类→警告、警示类→现场文明施工管理类→环境保护第四章习惯性违章行为编制说明为规范**电力工程建设公司在**25.5MW风电工程现场安全文明施工的管理，以便更好地搞好安全文明施工的各项工作，坚持“安全第一，预防为主”的方针，以“建和谐项目，创电建品牌”的目标为动力。
项目部认真总结以往工程建设安全文明施工管理经验，按照“安全管理制度化、安全设施标准化、现场布置条理化、机料摆放定置化、作业行为规范化、环境影响最小化”的管理理念，依据国家《职业安全卫生》和《国家安全法规》以及**电力工程建设公司《环境、职业健康安全管理手册》的相关要求，特编制《**25.5MW风电工程项目安全文明施工管理策划书》，用以指导项目的安全文明施工管理，创造良好的安全管理环境，保证员工的人身安全、健康以及设备安全，使公司逐步走向科学化、规范化的高水平管理。
本策划书共包括安全文明施工职业健康及环境管理、安全文明施工总体策划及规划的具体实施，并列举了习惯性违章的行为表现供大家参考。
策划书全面规范和指导现场作业中的安全行为和安全设施的使用，并将安全文化内容涵盖在其中，旨在达到安全文明施工的一流水平。
第一章安全文明施工职业健康及环境管理一、管理方针本工程坚决贯彻执行公司制定的管理方针：以人为本、防治结合、规范管理、持续改进、确保依法满足员工职业健康安全要求。
本工程施工中,坚决执行国家“安全第一，预防为主”的安全管理方针，强化工程建设中的过程管理，实行科学方法，全面提高工程建设的安全监管工作水平。
风电场电气二次系统概述(PPT 61页)
§6.接触器 QF
+
-
FU1
FU2
QF
SB1
12 KM
LD R SB2
QF 34
YT
HD R + FU3 KM YC
KM FU4 -
控制小母 熔线 断器
电动合闸回路
绿灯指示 回路
电动跳闸回路
红灯指示 回路
合闸回路
SB1和断路器QF常闭辅助触点（1、2之间）、合闸接触 器KM的线圈形成合闸回路；SB2和断路器QF常开辅助触点 （3、4之间）、跳闸线圈YT形成跳闸回路。
对一次设备的工作进行监测、控制、调节、 保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产 指挥信号所需的低压电气设备，称为二次设备， 如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。
二次设备与二次回路
一次 设备
生产,输送,分 配,消耗电能
的设备
电力 系统
电气 设备
二次 设备
对一次设备进行 监测,控制,调节 和保护的电气设
控制按钮
常开(动合)按钮
SB
电路符号
常闭(动断)按钮
SB
电路符号
复合按钮
SB
电路符号
§10. 成套保护装置和测控装置 成套式的保护装置，即将保护元件、控制元件等集中于单一装置中，装设
于保护、测控屏柜中提供给用户使用。 用户只需要使用电缆将保护、测控屏柜和其他屏柜及断路器等设备连接起来就
完成了二次回路的构建。
BM+ KM1+ KM2+ KM3+
KA
2
1
10,11风电场二次系统
速动性。尽快切除故障，减少对设备本身
和系统的影响。 灵敏性。在保护范围内故障时，保护装置 的反应能力。用灵敏系数K sen表示。
K sen
保护范围内某突变物理 量的最小值 同一物理量保护整定值
K sen一般为1.2~2.0。
可靠性。不应拒动，可靠动作。 主保护，有选择地切除故障的保护。
新能源学院
实际应用中，二次回路不是用原理接线图 来表示，常常用展开接线图来表示。分别 从上往下，从左往右来展现逻辑功能的实 现顺序。并在图形右侧加入对应回路的文 字描述。
新能源学院
新能源学院
基本原则 ① 保证机组安全运行 ② 对风电厂内线路和变压器，出现故障能有 选择地，迅速地，灵敏地切除故障 ③ 加强主保护前提下，简化后备保护。
新能源学院
二次设备：
继电器结构和原理
新能源学院
电磁型继电器
新能源学院
晶体管继电器
新能源学院
微机型继电器
新能源学院
继电器是一种能够自动执行断续控制的器
件，在电路内检测异常状态和故障，并通 过动作实现电路的“通”、“断”控制。
新能源学院
新能源学院
新能源学院
控制开关触点通断表
新能源学院
新能源学院
电流速断保护只能保护线路的一部分；限 时电流速断能保护线路全长，却不能作为 下一相邻的后备保护；定时限过电流保护 可作为本线路和下一线路相邻线路的后备 保护。 由这三种保护构成的一整套保护，叫做三 段式电流保护。
新能源学院
本次课程结束
新能源学院
新能源学院
新能源学院
新能源学院
新能源学院
电流速断保护（无时限电流速断保护）
海上风电场二次系统设计关键技术
（ 1） 配置电能量计量系统，关口计量点设置在产 权分界处，如海上风电场与电网产权分界点、能准确 计量不同风机业主或不同上网电价的分界点、外引站 用电源高压侧等。配置 0. 2 S 级双表，接入电能量远 方终端，通过电力调度数据网、电话拨号等方式将电 能量数据传送至电能量计费系统主站。
130 http： / / www ． cepc． com． cn
（ 3） 陆上开关站布置陆上无功补偿装置，实现海 底电缆与架空线路的连接，将海上风电场的电能并入 交流电网。
图 1 海上风电场并网拓扑结构 Fig. 1 Grid-connected topological structure of
offshore wind farm
2 二次系统设计关键技术
根据海上风电场并网拓扑结构，二次系统设计应 符合电力系统二次部分技术规范及相关技术规程，并 满足系统提出的风功率预测、有功功率、无功电压、低 电压 穿 越、运 行 频 率、电 能 质 量 等 相 关 技 术 要 求［10-17］。根据 工 程 技 术 需 求，本 节 对 二 次 系 统 配 置 关键技术进行研究，给出继电保护、调度自动化等方 面的工程配置方案。 2. 1 系统继电保护配置
考虑到 国 内 外 海 底 电 缆 制 造 水 平，目 前 国 内
35 kV和 110 kV 海底电缆制造水平已成熟，220 kV 海底电缆也日趋成熟，而更高电压等级海底电缆目前 只能进口，造价过高。因此从经济技术方面考虑，升 压平台的高压侧电压等级不宜大于 220 kV； 风电场 场内集电线路均采用 35 kV 电压等级，升压平台低压 侧也宜采用 35 kV 电压等级。海上风电的接入系统 典型方案为 220 kV 海底电缆接入系统，一般采用海 上升压站-海底电缆 － 并网点 － 架空线路将风电汇集 升压后送出。
关于风力电厂电气二次系统组网设计的思考
关于风力电厂电气二次系统组网设计的思考
高岑
【期刊名称】《通讯世界》
【年(卷),期】2016(000)004
【摘要】本文主要就实例工程展开了论述，在实际工程分析的基础上，总结得出风力电厂电气二次系统组网设计的具体方案，确保风力电厂电气系统的整体设计质量。
希望通过本文的探究，能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。
【总页数】1页(P132-132)
【作者】高岑
【作者单位】中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司，黑龙江哈尔滨150000
【正文语种】中文
【中图分类】TM614
【相关文献】
1.风力发电系统中SVG的电气二次设计应用实例 [J], 崔海鹏;韩本帅;张涛
2.关于风力电厂电气二次系统组网设计的思考 [J], 高岑;
3.火力发电厂电气二次系统的现状及发展 [J], 陈烨
4.火力发电厂电气二次系统的现状及发展 [J], 陈烨
5.火力发电厂电气二次系统的现状及发展 [J], 陈烨
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅论风电项目二次系统设计
发表时间：2018-10-17T10:37:19.733Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：贾天翼[导读] 摘要：本文对风电场二次系统进行组网设计，并对二次系统组网设计的网络配置、特点和存在问题进行论述。
（中国华电科工集团有限公司 100160）摘要：本文对风电场二次系统进行组网设计，并对二次系统组网设计的网络配置、特点和存在问题进行论述。
关键词：风力发电；电气二次；系统设计概述
随着近年来风电的迅速发展，风机的布置越来越分散，乃至分散式风电的出现，如何将风电场箱变监控系统和风力发电机组控制系统一起纳入变电站控制系统，进一步实现数字化风电场，成为一种全新的设计思路。
电气二次系统设计方案是至关重要的组成部分，更是数字化变电站先进、安全的设计方案的重要前提。
1 监控范围 1.1风电场变电站监控系统
风电场变电站监控系统的对象主要包含风电场箱变和变电站二次设备。
1.1.1箱变的监控
监测箱变高低压侧电流、电压、高低压开关状态、变压器油温等必要的报警信号，实现高低压侧开关远方／就地控制。
1.1.2变电站设备的监控
监控220kV线路电流、电压、功率及保护信号，220kV线路断路器状态和保护信号，220kV隔离开关和接地开关状态信号，220kV变压器高低压侧电流、电压、保护、非电量及有载开关档位信号。
监控35kV母线电压、馈线电流、功率及保护信号及馈线断路器状态信号。
监测直流、UPS系统报警及馈线开关状态信号、计量仪表电能量信号、SVC系统报警信号及其他电气控制系统重要信号。
1.2风力发电机组监控系统
风力发电机监控系统由在线的各风力发电机组的控制器和主控室中集中监控装置组成。
风力发电机组的控制器系统包括二部分：第一部分为计算机单元，它的主要功能是控制风力发电机组；第二部分为电源单元，它主要功能是使异步风力发电机组与电网同期。
集中监控系统的对象包括40台单机容量为1250kW 的风力发电机组。
风力发电机组监控系统可对风力发电机组进行远方手动开机、手动停机、马达启动、风力发电机组向顺时针方向旋转或向逆时针方向旋转。
风力发电机组在运行过程中，可持续监视风力发电机组的转速、风力发电机组的电流、功率及启停机开关状态。
2 组网系统设计方案 2.1变电站监控系统二次网络及配置
风电场变电站监控系统由监控系统主网，35kV开关柜控制系统子网，箱变控制系统子网和其他非电气控制系统通讯网络组成。
2.1.1监控系统主网
监控系统主网采用双光纤以太网结构，以太网的网络拓扑采用全交换星型网状拓扑。
传统变电站监控系统采用了分层分布式结构，即监控系统分为变电站层和间隔层。
变电站层包括监控、远动、五防闭锁等需要集中全站信息完成的功能，而间隔层设备主要对应于一次间隔设备的保护、测量和控制。
间隔层设备之间，间隔层设备和互感器及开关刀闸等一次设备之间通过大量控制电缆进行信号传输。
2.1.2 35kV开关柜控制系统子网 35kV馈线综保装置和母线PT综保装置与35kV配电装置一起安装在开关柜中，综保装置同时具有测控和保护功能，可直接采集CT／PT 信号，完成馈线断路器的监控功能。
35kV综保装置组成通讯子网，通过lEC61850与变电站监控系统主网相连。
2.1.3风电场箱变控制系统子网
对于分布分散的风电场箱变，与风力发电机组控制就地控制器一起，根据其布置位置和集电线路的规划，分成4条光纤通讯线路，每条通讯线路包含10台箱变就地测控装置数据，每条通讯线路内部网络拓扑为环网，4条光纤通讯线路组成通讯子网，通过I EC61850与与变电站监控系统主网相连。
2.2风电机组监控系统二次网络及配置
对于分布分散的风力发电机组，根据其布置位置和集电线路的规划，分成4条光纤通讯线路，每条通讯线路包含10台风机监控数据，每条通讯线路内部网络拓扑为环网，4条光纤通讯线路连接至变电站控制中心，光纤通讯线路与控制中心之间网络拓扑图为星型网状拓扑。
风力发电机组就地控制器通过就地RJ45／光口的光电转换器将电信号转换成光信号，再由光缆向远方控制中心输出风机发电机组的功率、风速、保护及启停机开关状态等监控信号。
风力发电机组就地控制器和变电站控制中心之间及风力发电机组监控系统与变电站监控系统之间通过以太网TCP／I P协议进行数据交换。
3 二次系统组网的设计特点 3.1 一体化 35kV馈线综保装置安装在户内开关柜，风电场箱变测控装置按照在变压器就地，实现一体化设计，35kV馈线综保装置和风电场箱变测控装置直接采集CT／PT信号，监控开关状态，可进一步省略智能接口装置。
3.2可靠性保障
采用双以太网，实现双网热备用，提高可靠性；过程层、间隔层、变电站层之间用光缆连接，最大程度减少了电磁兼容问题。
提高电气设备的监控水平。
对今后运行、检修提供极大便利。
3.3 经济效益提高
风电场二次控制和保护系统统一规划，最大程度的实现了信息共享和系统集成。
避免重复投资，减少二次盘柜数量，减小继电器小室面积。
同时过程层、问隔层、变电站层之间用光缆连接，基本取消了控制电缆，仅增加了组网光缆，降低了投资，提高了经济性。
3.4网络化
所有的开关量、模拟量输入／输出逐步实现通过网络的数字化传输。
总体建立在I EC61 850通信技术规范基础上，通过采用符合标准的数据建模和通信服务实现I ED间的信息共享和互操作性。
间隔层与变电站层设备间采用IEC61850—8—1通信协议。
间隔层与过程层CT ／PT智能接El装置间采用IEC61850—9—1／2等通信协议。
间隔层保护与智能接IZI单元采用GOOSE协议。
4 存在的部分问题及小节
考虑风电场监控系统与用户办公Intranet开放网络甚至Internet相连的情况，必须考虑连接安全问题。
对于电力系统这样一个要求高可靠性和安全稳定性的系统而言，安全问题尤
其突出。
现一般采用的安全防护措施分为两类：加密技术与防火墙。
前者对网络中传输的数据进行加密处理。
到达目的地址后再解密还原为原始数据，从而防止非法用户对信息的截取
和盗用。
防火墙技术通过对网络的隔离和限制访问等方法，来控制网络的访问权限，从而保证综自系统的网络安全。
二次监控系统组网设计通过上述设计，不但提高了电气设备的监控水平及可靠性，并由于监控和保护装置的一体化，35kV综保装置与开关柜及箱变就地控制器与变压器的一体化，并大大减少了二次设备盘柜和控制电缆的投资，降低了工程造价。
参考文献：
[1]王得胜，韩红彪.电气控制系统设计.电子工业出版社；第1版，2011.4.1
[2]Brendan Fox.风电并网：联网与系统运行.机械工业出版社；第1版，2011.8.1
[3]黄林根，吴卫国，熊杰.电气设备运行与维护.河海大学出版社；第1版，2005.3.1。