双馈风力发电机组并网系统设计

双馈风力发电机组并网系统设计

一、前言（我国风力发电介绍）

二、风电场的选址

风电场厂址位于浦东新区临港新城至洋山深水港的东海大桥两侧的东海海域，风电场北端距岸线8 km，南端距岸线13 km，是上海地区风能资源最为丰富地区之一。年有效风速的持续时间长、稳定度高、连续性好、风质优良，风能利用率高，

1、风电场选址的基本因素和方法、步骤

1.1风电场选址的基本因素

（1）风能资源丰富

建设风电场最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源。故风电场场址要选在风能资源丰富、可利用率高的地区。一是要选在风能好的地区。这个地区年平均风速较高；风功率密度大；风频分布好；可利用小时数高。即年平均风速大于6.0~7.0m/s，30m高度处的年有效风力小时数在6000h左右，风功率密度达到250W/㎡以上。二是要选在风向基本稳定的地区，即主要有一个或两个盛行主风向的地区。风向单一对风力发电机组排列有利，考虑因素少，排布相对简单。风向不固定，给大数量机组排列带来不便，为场址微观设计增加了难度。在风向玫瑰图中，主导风向在30%以上，可以以为是比较稳定的。风向稳定可以增大风能的利用率、延长风力发电机组的寿命。三是要选择风速变化小的地区，尽量不要有较大的风速日变化和季节变化。四是要选在风湍流强度小的地区。大气的不稳定和表面的粗糙会产生风的湍流，无规律的湍流使风力发电机组产生振动，叶片受力不均引起部件机械磨损。湍流强度过大会使风力发电机组振动受力不均，缩短风力发电机组使用寿命，甚至会损坏风力发电机组。湍流还减少了可利用的风能，影响发电机组的发电效益。为此，选址时尽量避开上风方向地形起伏和障碍物较大的地区，即湍流强度值不超过0.25。

（2）并网条件好

并网型风力发电机组需要向电网输送电能，场址选址时，一要考虑电网容量，避免风电并网输出随机变化对电网的破坏。一般情况下，风电场的总容量不宜大于电网总容量的5%；还要尽可能靠近电网，以降低并网工程投资及减少输电线路损耗，满足电压降要求。

（3）交通便利

风电场构成设备的特殊性决定了风电场交通运输的重要性。风电机组的设备重量、体积过于庞大，为此，场址设计时一定要考虑运输路段及桥梁的承重是否适合，设备供应运输是否便利等，运输公路至少要达到三、四级公路标准。

（4）气象和环境影响小

风电场尽可能选在不利气象和环境条件影响小的地区。近海区域要重视台风侵袭，要求风力发电机组有足够的强度和抗倾覆能力；风电场选址应避开雷电活动剧烈地区。遭受雷击后叶片和电气系统一般均会受到不同程度的损坏，严重的会导致停运。

风电场对生态环境有一定的影响，如对海里鱼类有伤害、会破坏东海地区水文环境和渔业生产、产生噪音及电磁干扰等。场址设计时要考虑到这些因素，尽量避开候鱼类游徙路线；尽量减少破坏东海海域生态平衡；尽量避开大型轮船的航道区域等。

（5）地形、地理条件适宜

一般来说，风电场的投资成本正常情况下需要十年左右收回，所以场址选址要充分考虑地形因素、地质情况和地理位置。如选址时要考虑所选场地的土质情况，是否适合深度挖掘、土建施工等，要有详细的反映选址的水文地质资料，并依照工程建设标准进行评定。

1、风电场的风能资源评估

2、风力发电机组的现场位置排布

三、风电场的机组选型和发电量估算

1、机组选型

2、发电量估算

四、风电机组的电气部分

1、电力系统部分

（1）地区电力系统现状和负荷预测

（2）机组与地区负荷供电平衡

（3）风电机组接入系统方案

2、电气接线部分

（1）电气主接线

（2）电气二次接线和保护

3、风电场部分

（1）风机组供电设备配置

（2）风机供电线路及敷设

（3）防雷保护及接地

五、双馈风电机组并网控制

1、双馈式机组的工作原理

2、双馈式机组的控制原理和策略

3、控制实现