风力发电机并网概要
风力发电机并网 原理ppt课件
2. 主要三种并网方式
交流励磁变速恒频发电机采用双馈型异步发电机,与传 统的直流励磁同步发电机以及通常的异步发电机相比, 其并网过程有所不同。采用交流励磁后,可根据电网电 压和发电机转速来调节励磁电流, 进而调节发电机输出 电压来满足并网条件,因而可在变速条件下实现并网 。 变速恒频风力发电机组的并网方式主要有空载并网,带 独立负载并网,孤岛并网。其中,空载并网和带独立负载 并网2种方式中,转子励磁变换器直接与电网相连,双馈 电机定子与电网经过开关相连,而孤岛并网方式则是定 子与转子励磁变换器直接连接,再经过开关连接到电网, 电网经过预充电变压器与直流母线连接。
•
• 从定子侧看，这与一般同步发电机具有 直流励磁的转子以同步转速旋转时，在
发电机气隙中形成的同步旋转磁场是等
效的。因而，只要做到转子的机械转速 nr2和三相交流电流在转子表面产生的旋 转磁场的转速nr1互补，即nr1±nr2≌ns，
就可以在不同的转子转速情况下，在定 子绕组中总能感应出频率恒定的50Hz交 流电。
三、GE风机并网方式简介
• 1. 预充电：预充电接触器MA吸和，变频 器直流母排充电至970DC左右，机侧变 频器工作，母排直流电压经机侧变频器 逆变对发电机转子加电压。
• 2.风机达到并网转速，同时网侧变频器及 5Q2检测电压等条件达到并网条件，网侧 接触器合，预充电接触器分。
• 3. 5Q1和5Q2检测5Q3两侧电压、频率等 并网条件，如条件达到5Q3合，风机并网
风力发电机并网
一、双馈异步发电机并网方式简介 二、华锐风机并网方式简介 三、GE风机并网方式简介
一、双馈异步发电机并网方式简介
1.双馈异步发电机 发电机的定子直接连接到电网上，转子 和变流器相连。当风力驱动发电机旋转 时，在变流器的控制下，发电机把机械 能转ห้องสมุดไป่ตู้成电能向电网馈电。
风力发电机组并网控制研究
风力发电机组并网控制研究随着能源危机的不断加剧，新能源的研究和应用也越来越受到人们的重视。
而风力发电作为新兴的清洁能源之一，在全球范围内得到广泛的应用和发展。
并网控制是风力发电机组运行的重要环节，也是保障电网稳定安全运行的关键技术之一。
本文将从风力发电机组的基本原理、并网控制的必要性以及现有的研究成果等方面展开讨论。
一、风力发电机组的基本原理风力发电机组是将风能转化为电能的设备。
其基本原理是通过风轮带动发电机，将机械能转化为电能。
风轮是风力发电机的核心部件，通常由叶片、轴承、转子和塔筒等组成。
叶片是最关键的部件之一，其设计和制造对风力发电机组的性能有着决定性影响。
同时，还需要在风力发电机组上安装控制系统，以确保机组安全、高效地运行。
二、并网控制的必要性在风力发电机组发电的过程中，电能需要被传输到电网上。
这就需要将风力发电机组与电网进行连接，并实现对电能的输出控制。
并网控制的主要目的是保证风力发电机组稳定运行，并且将其产生的电能稳定地注入到电网中，确保电网的稳定运行。
此外，为了保证电网的电压、频率等相关参数不受影响，还需要对风力发电机组进行电能调节和功率控制。
三、现有研究成果对于风力发电机组并网控制技术的研究，已经取得了不少成果。
目前，主要有以下几个方面的研究：1. 并网控制策略为了保证风力发电机组和电网的稳定运行，需要制定一套科学的并网控制策略。
当前，主要采用的策略包括主动、被动和协同控制等多种方式。
具体的控制策略应该根据风力发电机组的结构特点、电力系统的要求和自身应用场景等因素进行选定。
2. 风力发电机组建模与仿真为了研究并网控制的效果，需要对风力发电机组进行建模和仿真运行。
通过建立风力发电机组的数学模型、模拟其在不同负荷条件下的运行状况，可以帮助我们更好的掌握其运行规律并预测其性能表现。
3. 电网对风力发电机组的响应在风力发电机组发电过程中，由于电网的运行状况会直接影响到其输出的电能，因此需要对电网对风力发电机组的响应进行研究。
风力发电机并网概要共31页文档
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
风力发电机并网概要
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
风力发电机并网 原理
此时输入转子电流的频率fr1为：
fr1=P·nr1/60=p(ns-nr2)/60=P·ns·S/60=S·fs
式中：S—转子滑差
fs---工频
上式表明：当发电机的转子以不同的 转速（滑差为S）运行时，只要根据转子转速 的变化来调节输入转子电流的频率，使变频器 在转子三相对称绕组中随时输入滑差频率fr1 的电流，就可以在发电机气隙中形成同步速度 的旋转磁场，在定子绕组中产生恒定频率的电 势，满足其并网运行的要求。
谢谢！感谢下ຫໍສະໝຸດ 载双馈异步发电机的缺点是有滑环结构，需 要经常维护。
2. 主要三种并网方式
交流励磁变速恒频发电机采用双馈型异步发电机, 与传统的直流励磁同步发电机以及通常的异步发电机 相比,其并网过程有所不同。采用交流励磁后,可根据 电网电压和发电机转速来调节励磁电流, 进而调节发 电机输出电压来满足并网条件,因而可在变速条件下实 现并网 。变速恒频风力发电机组的并网方式主要有空 载并网,带独立负载并网,孤岛并网。其中,空载并网和 带独立负载并网2种方式中,转子励磁变换器直接与电 网相连,双馈电机定子与电网经过开关相连,而孤岛并 网方式则是定子与转子励磁变换器直接连接,再经过开 关连接到电网,电网经过预充电变压器与直流母线连接。
• 3. 电机侧变频器启动(S7)。网侧变频器 电流80A左右，电机侧变频器电流20A左 右。
• 4. 同步(S7-syn)。风机转速达到12001400rpm，电机侧变频器注入140A电流， 电机定子侧电压达到690V。
• 5. 定子接触器闭合，发电(S8)。定子电 压幅值、相位、频率与电网电压近乎一 致，定子接触器闭合，风机并网发电。
三、GE风机并网方式简介
• 1. 预充电：预充电接触器MA吸和，变频 器直流母排充电至970DC左右，机侧变频 器工作，母排直流电压经机侧变频器逆 变对发电机转子加电压。
风力发电并网讲解
从风力机的运行原理可知，变速恒频要求风力机的转速 正比于风速并保持一个恒定的最佳叶尖速比，从而使风力机 的风能利用系数Cp保持最大值不变，风力发电机组输出最大 的功率，最大限度的利用风能，提高风力机的运行效率。
风力发电系统的并网种类
1，软并网异步风力发电机组软并网控制系统的总体结构主 要由触发电路、反并联可控硅电路和异步发电机组成，软并 网控制系统结构如图
2，直接并网
直接并网过程，风速达到启动条件时风力机启动，异步 发电机被带到同步速附近（一般为98%~100%）时合闸。 由于发电机并网时本身无电压，故并网时有一个过度过程流 过5~6倍额定电流的冲剂电流，一般零点几秒后即可进入稳 态。 与大电网并联时，合闸瞬间冲击电流对发电机及大电网系 统的安全运行影响不大，对小容量的电网系统，并联瞬间会 引起电网电压大幅度下跌，而影响接在同一电网上的其他电 气设备，甚至是小电网的安全
从定桨距失速型风电机组的功率曲线图中，我们可以看到，定桨距风 力发电机组在风速达到额定值以前就开始失速，到额定点时的功率系数已 经相当小了。调整桨叶的节距角，只是改变桨叶对气流的失速点。节距角 越小，气流对桨叶的失速点越高，其最大输出功率也越高。故而定桨距风 力机在不同的空气密度下需要调整桨叶的安装角度。
目前可控硅软并网方法是目前异步风力发电机组普遍采 用的并网方法。
问题
能否实现风光互补技术，即光伏和风力联合发电并网？ 风力发电装机容量大但实际发电量低，效率低， 粗调与微调相结合 故障检修，工作量大 1.500个风机，现场怎么并网，每一台并网方式是否是 一样，控制方式（变速恒频，恒速恒频） 2.风力发电并网逆变器与太阳能到底有什么差别，功能 上等 3.防止冲击，用电阻和电抗器有什么差别，容量大小选 择与那些因素有关
陆地风电项目的并网操作与电网接入流程
陆地风电项目的并网操作与电网接入流程随着可再生能源的快速发展，陆地风电项目在全球范围内得到了广泛的关注和推广。
作为一种清洁、可再生的能源形式，风力发电广泛应用于能源供应和减少碳排放的需求之中。
然而，陆地风电项目的并网操作和电网接入流程是实施此类项目的关键环节。
本文将详细介绍陆地风电项目的并网操作和电网接入流程。
一、并网操作概述并网操作是指将风力发电场的电能输送到电网中的过程。
在风力发电场生成电能后，需要将电能输送到电网中，为供电系统提供清洁的电能。
并网操作涉及到各种关键步骤，包括配电网接入、电网调度控制、安全审查和维护等。
配电网接入是并网操作的第一个关键步骤。
通常情况下，风力发电场会建设一个升压站，将发电机产生的低压电能升压到适合输送到电网的高压电能。
升压站可能包括变压器和开关设备。
在将电能输送到升压站之前，风力发电场需要建设适当的输电线路和变电站。
电网调度控制是并网操作的第二个关键步骤。
电力系统的稳定运行需要进行调度控制，确保供电系统的负荷持续平衡。
风力发电场生成的电能将与其他能源来源的电能混合输送到电网中。
因此，电网调度将根据能源供应和负荷需求来优化电能的分配，以确保系统的稳定运行。
安全审查是并网操作的第三个关键步骤。
风力发电场在接入电网前，需要经过安全审查和评估。
这些审查包括对风力发电场的设计、施工和运行进行评估，以确保其符合电网安全标准和相关法律法规的要求。
安全审查还包括对电网的稳定性和可靠性的评估，以确保并网操作不会对整个电力系统造成负面影响。
维护是并网操作的最后一个关键步骤。
风力发电场在接入电网后，需要定期进行维护和保养，以确保其正常运行和发电效率。
维护工作包括设备检查、故障排除、备件更换等，旨在确保风力发电场的可持续发展。
二、电网接入流程电网接入是指将风力发电场与电网进行连接的过程。
在风力发电场建设完成后，接入电网成为必要的步骤，以实现电能的输送和供应。
电网接入的流程大致分为以下几个步骤：1. 建立接入协议：风力发电场的开发者需要与电网运营商建立接入协议。
风电发电机并网的方式讲解
控制系统
电网
空载并网的优点
通过对发电机转子交流励磁电流的调节 与控制，就可在变速运行中的任何转速 下满足并网条件，实现成功并网，这是 这类新型发电方式的优势所在。
很好的实现了定子电压的控制，实现简 单，定子的冲击电流很小，转子电流能 稳定的过渡，
b.带独立负载的并网方式
并网前发电机带负载运行，根据电网信息和定子电 压、电流对风力发电机进行控制。
此时自动并网开关尚未动作，发电机通 过双向的晶闸管平稳的接入电网。发电 机平稳运行后，双向晶闸管出发脉冲自 动关闭。发电机输出电流不再经过双向 晶闸管而是通过已闭合的自动开关触点 流向电网。
两种软并网的差异
第一种方式所选用的是高反压双向晶闸管的电 流允许值比第二种方式的要大得多。这是因 为第一种方式要考虑到能达到发电机的额定 电流值，第二种方式只要通过略高于发电机 空载时的电流就可以满足要求。但需要采用 自动并网开关，控制回路也略显复杂。
对电网时刻控制要求精确，若控制不当，则有 可能产生较大的冲击电流，以致并网失败。
6
恒速恒频异步风力发电机及其并网方式及 特点
主要内容：
异步风力发电机的并网方式
a.恒速笼型异步风力发电机系 统
8
异步发电机的并网结构
异步风力发电机的并网方式
直接并网方式 准同步并网方式 捕捉式准同步快速并网 降压并网方式 软并网方式
降压并网图示
异步电 机
电抗器
电网
无 功 补 偿
软并网（SOFT CUT-IN）技术
采用双向晶闸管的软切入法，使异步发电机并网， 其连接方式有两种
1，异步风力发电机通过(或双向)晶闸管软切入装置 与电网直接相连，异步风力发电机在接近同步速时， 晶闸管的控制角在1800一0o之间逐渐同步打开，晶 闸管的导通角也在0o一1800之间逐渐同步打开，当 异步风力发电机滑差为零时，晶闸管全部导通，这 时短接已全部导通的晶闸管，异步风力发电机输出 电流直接流向电网，风电机组进入稳态运行阶段。
风力发电机组的并网
风力发电机组的并网当平均风速高于3m/s时，风轮开头渐渐起动；风速连续上升，当v4m/s时，机组可自起动直到某一设定转速，此时发电机将按掌握程序被自动地联入电网。
一般总是小发电机先并网；当风速连续上升到7～8m/s，发电机将被切换到大发电机运行。
假如平均风速处于8～20m/s，则直接从大发电机并网。
发电机的并网过程，是通过三相主电路上的三组晶闸管完成的。
当发电机过渡到稳定的发电状态后，与晶闸管电路平行的旁路接触器合上，机组完成并网过程，进入稳定运行状态。
为了避开产生火花，旁路接触器的开与关，都是在晶闸管关断前进行的。
(一)大小发电机的软并网程序1)发电机转速已达到预置的切人点，该点的设定应低于发电机同步转速。
2)连接在发电机与电网之间的开关元件晶闸管被触发导通(这时旁路接触器处于断开状态)，导通角随发电机转速与同步转速的接近而增大，随着导通角的增大，发电机转速的加速度减小。
3)当发电机达到同步转速时，晶闸管导通角完全打开，转速超过同步转速进入发电状态。
4)进入发电状态后，晶闸管导通角连续完全导通，但这时绝大部分的电流是通过旁路接触器输送给电网的，由于它比晶闸管电路的电阻小得多。
并网过程中，电流一般被限制在大发电机额定电流以下，如超出额定电流时间持续 3.0s，可以断定晶闸管故障，需要平安停机。
由于并网过程是在转速达到同步转速四周进行的，这时转差不大，冲击电流较小，主要是励磁涌流的存在，持续30～40ms。
因此无需依据电流反馈调整导通角。
晶闸管根据0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、180°导通角依次变化，可保证起动电流在额定电流以下。
晶闸管导通角由0°大到180°完全导通，时间一般不超过6s，否则被认为故障。
晶闸管完全导通1s后，旁路接触器吸合，发出吸合命令1s内应收到旁路反馈信号，否则旁路投入失败，正常停机。
风力发电机并网 原理 PPT
• 2. 网侧变频器接触器闭合(S6)。网侧变频 器接触器闭合，同时预充电接触器断开， 能量从网侧经变频器至直流母排，母排 电压为1050DC，网侧变频器提供系统所 需无功能量，包括变压器、高频滤波装 置等。
• 3. 电机侧变频器启动(S7)。网侧变频器电 流80A左右，电机侧变频器电流20A左右。
• 2.风机达到并网转速，同时网侧变频器及 5Q2检测电压等条件达到并网条件，网侧 接触器合，预充电接触器分。
• 3. 5Q1和5Q2检测5Q3两侧电压、频率等 并网条件，如条件达到5Q3合，风机并网
• 4. 同步(S7-syn)。风机转速达到12001400rpm，电机侧变频器注入140A电流， 电机定子侧电压达到690V。
• 5. 定子接触器闭合，发电(S8)。定子电压 幅值、相位、频率与电网电压近乎一致， 定子接触器闭合，风机并网发电。
三、GE风机并网方式简介
• 1. 预充电：预充电接触器MA吸和，变频 器直流母排充电至970DC左右，机侧变 频器工作，母排直流电压经机侧变频器 逆变对发电机转子加电压。
二、华锐风机并网方式简介
• 1. 预充电(S2)：防止高频滤波器件过流。 预充电接触器吸和，变频器直流母排充 电至970DC左右，网侧变频器工作，母 排直流电压经网侧变频器逆变使A点电压 渐升为690AC，且电流值为57A。如果没 有预充电环节，直接吸和网侧接触器， 会使A点瞬间过电流。
大家有疑问的，可以询问和交流 可以互相讨论下，但要小声
此时输入转子电流的频率fr1为：
fr1=P·nr1/60=p(ns-nr2)/60=P·ns·S/60=S·fs
式中：S—转子滑差 fs---工频
上式表明：当发电机的转子以不同的转速 （滑差为S）运行时，只要根据转子转速的变 化来调节输入转子电流的频率，使变频器在转 子三相对称绕组中随时输入滑差频率fr1的电流， 就可以在发电机气隙中形成同步速度的旋转磁 场，在定子绕组中产生恒定频率的电势，满足 其并网运行的要求。
风力发电机组并网运行
风力发电机组应具备低电压穿越 能力，以保障电力系统的稳定性
。
风力发电机组应配备相应的控制 系统，以实现频率和电压的稳定
控制。
风力发电机组的控制要求
风力发电机组应配备先进的控 制系统，能够根据风速、功率 等因素进行自动调节。
风力发电机组的控制系统应具 备防止飞车和超速保护功能。
风力发电机组的控制系统应能 对机组进行远程监控和操作。
稳定供电
并网运行能够通过风力发 电机组的调节，满足电力 系统的需求，保持电网的 稳定运行。
降低运营成本
并网运行能够降低对传统 能源的依赖，减少对环境 的影响，从而降低运营成 本。
并网运行的分类
直驱式并网运行
直驱式风力发电机组通过 全功率变频器将风能转化 为电能，实现与电网的同 步并网运行。
齿轮箱式并网运行
风力发电机组并网运 行
2023-11-10
目录
• 风力发电机组并网运行概述 • 风力发电机组并网运行的技术要求 • 风力发电机组并网运行的实现过程 • 风力发电机组并网运行的优化建议 • 风力发电机组并网运行的案例分析 • 风力发电机组并网运行的未来发展趋势
01
风力发电机组并网运行 概述
并网运行的定义
齿轮箱式风力发电机组通 过齿轮箱将风能传递到发 电机，实现与电网的并网 运行。
双馈式并网运行
双馈式风力发电机组通过 变流器将风能转化为电能 ，实现与电网的并网运行 。
02
风力发电机组并网运行 的技术要求
电力系统的稳定性要求
风力发电机组应能在各种运行条 件下稳定运行，包括低风速、高
风速、极端气候条件等。
风力发电机组的保护策略
总结词
制定全面的保护策略有助于预防和解决风力发电机组并网运行中可能遇到的问题
风力发电机组的并网技术研究与应用
风力发电机组的并网技术研究与应用随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁、可再生的能源，受到了广泛关注。
风力发电机组的并网技术研究与应用，将为可再生能源的开发和利用提供重要支撑。
本文将探讨风力发电机组的并网技术的研究现状和应用实践，并分析未来的发展方向。
一、风力发电机组的并网技术研究现状1. 并网技术的概述风力发电机组的并网技术是指将风力发电机组产生的电能接入电网进行输送和利用的技术。
并网技术主要包括电网连接、电能调节、电网安全等方面的研究。
目前，风力发电并网技术已经取得了显著进展，并在实际应用中取得了较好的效果。
2. 并网技术的瓶颈尽管风力发电并网技术已经取得了一定的进展，但仍存在一些瓶颈需要解决。
首先，由于风力发电的不稳定性，需要设计合理的电网调节系统，以保持系统的稳定性。
其次，风力发电机组与电网之间的互连问题也需要解决，包括逆变器的设计、软开关技术的应用等。
此外，风力发电机组的高容量和长寿命也对并网技术提出了更高的要求。
二、风力发电机组的并网技术应用实践1. 并网系统的设计风力发电机组的并网系统设计是整个系统中的核心环节。
设计一个合理的并网系统，可以提高系统的稳定性，提升发电效率。
一般来说，风力发电机组的并网系统包括逆变器、变压器、电能调节系统等。
逆变器负责将风力发电机组产生的直流电转化为交流电，并通过变压器进行传输和配电。
2. 并网系统的控制风力发电机组的并网系统的控制是实现系统稳定和安全运行的关键。
控制系统需要实时监测风速、风向和发电机组的性能参数，并根据实际情况调节功率输出。
同时，控制系统还需要与电网进行通信，实现与电网的同步并运行。
3. 并网系统的安全保护风力发电机组的并网系统的安全保护是确保系统稳定和可靠运行的重要措施。
安全保护措施包括过电流保护、过电压保护、频率保护等。
此外，还需要设计可靠的故障检测和排除系统，减少系统故障对电网的影响。
三、风力发电机组并网技术的发展方向1. 提高风力发电机组的可靠性和稳定性目前，风力发电机组的可靠性和稳定性仍然是并网技术面临的主要挑战。
风力发电并网设计概要
第一章绪论风能是一种清洁的、储量极为丰富的可再生能源，它和存在于自然界的矿物质燃料能源，如煤、石油、天然气等不同，它不会随着其本身的转化和利用而减少，因此可以说是一种取之不尽、用之不竭的能源。
而矿物质燃料储量有限，正在日趋减少，况且其带来的严重的污染问题和温室效应正越来越困扰着人们。
因此风力发电正越来越引起人们的关注。
[1]1风力发电概述1.1风力发电现状与展望全球风能资源极为丰富，技术上可以利用的资源总量估计约53×106亿kWh /年。
作为可再生的清洁能源，受到世界各国的高度重视。
近20年来风电技术有了巨大的进步，发展速度惊人。
而风能售价也已能为电力用户所承受：一些美国的电力公司提供给客户的风电优惠售价已达到2～2.5美分/kWh，此售价使得美国家庭有25%的电力可以通过购买风电获得。
2004年欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12——关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告，“风力12%”的蓝图展示出风力发电已经成为解决世界能源问题的不可或缺的重要力量。
按照风电目前的发展趋势，预计2008～2012年期间装机容量增长率为20%，以后到2015年期间为15%，2017～2020年期间为10%。
其推算的结果2010年风电装机1.98亿KW，风电电量0.43×104亿kWh，2020年风电装机12.45亿KW，风电电量3.05×104亿kWh，占当时世界总电消费量25.58×104亿kWh的11.9%。
[2]世界风电发展有如下特点：（1）风电单机容量不断扩大。
风电机组的技术沿着增大单机容量、提高转换效率的方向发展。
风机的单机容量已从600KW发展到2000～5000KW,如德国在北海和易北河口已批量安装了单机5000KW的风机,丹麦已批量建设了单机容量2000～2200KW的风机。
新的风电机组叶片设计和制造广泛采用了新技术和新材料，有效地改善并提高了风力发电总体设计能力和水平。
风力发电机并网讲解
2020/10/1
13
双馈式风力发电机及其并网
双馈风力发电机为定子绕组直接接入交流电网，转子绕组由频 率、幅值、相位可调的变流器提供三相低频励磁电流的新型电 机，当转子绕组通过某一频率的交流电时，就会产生一个相对 转子旋转的磁场，此时会在电机气隙中形成一个同步旋转磁场， 转子的实际转速加上交流励磁电流产生的旋转磁场所对应的转 速等于同步转速，从而改变了双馈电机定子电动势与电网电压 向量的相对位置，也即改变了电机的功率角，因此有调节无功 功率出力的能力。
变速恒频发电机系统是指在风力发电过 程中发电机的转速可以随风速变化,而通 过其他的控制方式来得到和电网频率一 致的恒频电能。
2020/10/1
4
发电机组并网的四个条件
1. 发电机的频率与系统频率相同。 2. 发电机出口电压与系统电压相同,其最
大误差应在5%以内。 3. 发电机相序与系统相序相同。 4.发电机电压相位与系统电机组
根据风力发电机运行特征和运行技术，并 网型风力发电机一般分为：
1、恒速恒频风力发电机。 2、变速恒频风力发电机。
2020/10/1
3
什么是恒速恒频与变速恒频？
恒速恒频发电机系统是指在风力发电过 程中保持发电机的转速不变从而得到和 电网频率一致的恒频电能。
2020/10/1
17
（２）独立负载并网方式：采用这种方式的思路是，并网前发 电机带负载运行，对发电机和负载进行控制，在满足并网条 件时进行并网。这种并网方式的特点是，发电机具有一定的 能量调节作用，降低了对原动机的调速能力要求，但是这种 并网方式控制起来非常复杂，所需要的信息不仅取自于电网
侧，同时还取自于定子侧。
2020/10/1
6
恒速笼型异步风力发电机系统
第四讲 风力发电机组的并网运行
4.1
同步发电机的并网运行
风力驱动的同步发电机与电网并联运行的电路如图1所示，包括风力机、 增速器，同步发电机，励磁调节器，断路器等，发电机经断路器与电 网相联。
（Hale Waihona Puke ）风力发电机组的起动和并网过程风向传感器测出风向并使偏航控制器动作，使风力机对准风向。当风速 超过切入风速时，桨距控制器调节叶片桨距角使风力机起动。 当发电机被风力机带到接近同步速时，投入励磁调节器，向发电机供给 励磁，并调节励磁电流使发电机的端电压接近于电网电压。 在风力发电机被加速几乎达到同步速时，发电机的电势或端电压的幅值 将大致与电网电压相同。它们的频率之间的很小差别将使发电机的端电 压和电网电压之间的相位差在0°和360°的范围内缓慢地变化，检测 出断路器两侧的电位差，当其为零或非常小时使断路器合闸并网。 合闸后由于有自整步作用，只要转子转速接近同步转速就可以使发电机 牵入同步，使发电机与电网保持频率完全相同。
③软起动并网方式
双向晶闸管控制的软起动并网法 软起动并网法，如图4-3所示。 软起动并网法 并网过程:风力机将发电机带到同步速附近，发电机输出端的断路器D闭合，使发电机 并网过程 经一组双向晶闸管与电网联接，双向晶闸管触发角由180°至0°逐渐打开，双向晶闸 管的导通角由0°至180°逐渐增大。通过电流反馈对双向晶闸管导通角的控制，将冲 击电流限制1.5~2倍额定电流以内，从而得到一个比较平滑的并网过程。 瞬态过程结束后，微处理机发出信号，用一组开关K将双向晶闸管短接，结束风力发 电机的并网过程，进入正常的发电运行。 引进和国产的250、300、600kW的风力发电机都采用这种起动方式。 特点:这种并网方式要求三相晶闸管性能一致，控制极触发电压、触发电流一致、全开 特点 通后压降相同，才能保证晶闸管导通角在0°至180°同步逐渐增大，保证三相电流平 衡，否则对发电机有不利影响。 并网过程中，每相电流为正负半波对称的非正弦波，含有较多奇次谐波，应采取措施加 以抑制和消除。
直驱式永磁同步风力发电机组并网与保护
直驱式永磁同步风力发电机组并网与保护一、并网条件和方式1.并网条件永磁同步风力发电机组并联到电网时，为了防止过大的电流冲击和转矩冲击，风力发电机各相端电压的瞬时值要与电网端对应相电压的瞬时值完全一致，满足的条件：①波形相同；②幅值相同；③频率相同；④相序相同；⑤相位相同。
并网时因风力发电机旋转方向不变，只要使发电机的各相绕组输出端与电网各相互相对应，条件④就可以满足；而条件①可由发电机设计、制造和安装保证；因此并网时主要完成其他3个条件的检测和控制，其中频率相同必须满足。
2.并网方式（1）自动准同步并网。
满足上述理想并联条件的并网方式称为准同步并网，在这种并网方式下，并网瞬间不会产生冲击电流，电网电压不会下降，也不会对定子绕组和其他机械部件造成冲击。
永磁同步风力发电机组的起动与并网过程如下：当发电机在风力机带动下的转速接近同步转速时，励磁调节器给发电机输入励磁电流，通过调节励磁电流使发电机输出的端电压与电网电压相近。
在风力发电机的转速几乎达到同步转速、发电机的端电压与电网电压的幅值大致相同，并且断路器两端的电位差为零或很小时，控制断路器合闸并网。
永磁同步风力发电机并网后通过自整步作用牵入同步，使发电机电压频率与电网一致。
以上的检测与控制过程一般通过微机实现。
（2）自同步并网。
自动准同步并网的优点是合闸时没有明显的电流冲击，缺点是控制与操作复杂、费时。
当电网出现故障而要求迅速将备用发电机投入时，由于电网电压和频率出现不稳定，自动准同步法很难操作，往往采用自同步法实现并网运行。
自同步并网的方法是，同步发电机的转子励磁绕组先通过限流电阻短接，发电机中无励磁磁场，用原动机将发电机转子拖到同步转速附近（差值小于5%）时，将发电机并入电网，再立刻给发电机励磁，在定子、转子之间的电磁力作用下，发电机自动牵入同步。
由于发电机并网时转子绕组中无励磁电流，因而发电机定子绕组中没有感应电动势，不需要对发电机的电压和相角进行调节和校准，控制简单，并且从根本上排除不同步合闸的可能性。
风电场并网技术的研究与应用
风电场并网技术的研究与应用随着国际上对于环保和可持续发展的重视，风电作为一种可再生的清洁能源，得到了广泛的关注。
风电场并网技术在风能发电行业中起着重要的作用，它可以加强风电场的整体运行效率和稳定性，同时也能够减少对于传统电力系统的依赖。
本文将探讨风电场并网技术的研究与应用。
一、风电场并网技术的概述风电场并网技术指的是通过将风电场的电能输出接入到干线电网中，实现风电场和干线电网之间的互联互通。
风电场并网技术主要分为两种类型：直接并网技术和间接并网技术。
直接并网技术是将风电场的输出电流直接接入到干线电网中，需要满足输出电流与干线电网系统电流相位一致，可以分为同步电力调节（SGC）技术和逆变电力调节（VSC）技术两种。
间接并网技术是通过将风电场的输出电流变成直流，并将其接入到高压直流（HVDC）干线电网中。
通过转换变压器和硅管可控整流变流器（VSC）将输出电流变成高压直流，然后将其接入到HVDC干线电网中。
二、风电场并网技术的研究随着风能发电技术的不断发展，风电场并网技术也得到了不断的完善。
在风电场并网技术的研究中，需要考虑到以下几个方面：1.风电场与干线电网的电力质量风电场在并网过程中往往会受到干线电网的影响，因此需要考虑到风电场的电力质量对于干线电网的影响。
同时还需要考虑到风电场自身的电力质量，保障电力稳定和能量损失的最小化。
2.风电场的功率调节由于风能资源的不稳定性，风电场的发电功率会有所波动，因此需要对风电场进行功率调节。
在功率调节方面，需要考虑到风电机组的切入和切出，同时还需要对风电机组进行维护和管理，保障风电场的稳定性和可靠性。
3.风电场的安全运行在风电场并网过程中，需要考虑到风电场的安全运行。
同时还需要对风电场进行远程监测和控制，及时发现和解决发生的问题，保障风电场的安全和稳定运行。
三、风电场并网技术的应用风电场并网技术已经得到了广泛的应用，对于保障国家能源安全和加快清洁能源发展有着重要的作用。
风力发电系统与并网分析 (修改)
3
3、风力发电大规模并网对电 力系统的影响
3、风力发电大规模并网对电力 系统的影响
(1)电力系统稳态运行
1. 无功功率控制
-
谢谢观看
XXXXX
XXXXX
1、引言
与挑战相对应的是机遇， 如通过新的并网技术和控 制策略提高风电系统的性 能，以满足不断增长的电
力需求
2 2、风力发电技术概述
2、风力发电技术概述
(1)风力发电的发展历程
风力发电作为可再生能源的发展历程可以追溯到古代，最早的应用是利用风力驱动风车 进行机械工作 现代风力发电技术的发展始于20世纪初，经历了多个阶段的演进 早期的风力发电系统主要用于分散的农村电力供应，主要依赖于机械风车，用于水泵和 发电机的驱动 工业化和改进阶段见证了风力发电技术的进一步发展，包括更高效的叶片和发电机设计 [1] 现代风力发电技术真正的革命发生在20世纪80年代以后，随着风力涡轮机的引入，风 力发电开始在全球范围内迅速发展 现代风力涡轮机利用高效的气动设计和先进的材料，能够在各种气象条件下高效发电， 同时数字化控制系统和智能化监测技术也使得风力发电系统更加可靠和可控
风力发电系统与并网 分析
-
1
1、引言
2
2、风力发电技术概述
3
3、风力发电大规模并网对电力系统的影响
1 1、引言
1、引言
此外动态稳定性和系统电压 控制也是风力发电并网面临
的问题
其中包括如何有效管理风力 发电系统的无功功率和有功 功率，以及如何确保电力系
统的稳态运行
8 7
随着气候变化问题和对化石燃料的 依赖引起全球关注，可再生能源的 开发和利用变得尤为迫切
风力发电机组的控制策略是确保系统高效运行的关键因素之一 这些策略旨在优化风力涡轮机的性能，使其能够在不同的风速和气象条件下稳定发电[4]
风力发电机并网原理PPT课件
二、华锐风机并网方式简介
• 1. 预充电(S2)：防止高频滤波器件过流。 预充电接触器吸和，变频器直流母排充 电至970DC左右，网侧变频器工作，母排 直流电压经网侧变频器逆变使A点电压渐 升为690AC，且电流值为57A。如果没有 预充电环节，直接吸和网侧接触器，会 使A点瞬间过电流。
• 2. 网侧变频器接触器闭合(S6)。网侧变 频器接触器闭合，同时预充电接触器断 开，能量从网侧经变频器至直流母排， 母排电压为1050DC，网侧变频器提供系 统所需无功能量，包括变压器、高频滤 波装置等。
三、GE风机并网方式简介
• 1. 预充电：预充电接触器MA吸和，变频 器直流母排充电至970DC左右，机侧变频 器工作，母排直流电压经机侧变频器逆 变对发电机转子加电压。
• 2.风机达到并网转速，同时网侧变频器 及5Q2检测电压等条件达到并网条件，网 侧接触器合，预充电接触器分。
• 3. 5Q1和5Q2检测5Q3两侧电压、频率等 并网条件，如条件达到5Q3合，风机并网
风力发电机并网
一、双馈异步发电机并网方式简介 二、华锐风机并网方式简介 三、GE风机并网方式简介
一、双馈异步发电机并网方式简介
1.双馈异步发电机 发电机的定子直接连接到电网上，转子 和变流器相连。当风力驱动发电机旋转 时，在变流器的控制下，发电机把机械 能转换成电能向电网馈电。
• 实际运行中，如果转子的机械转速nr2与 三相交流电流在转子表面产生的旋转磁 场的转速nr1(两者方向可以相同或相反) 之和等于电网频率为50Hz的发电机的同 步转速ns，即nr1±nr2=ns，此时在发电 机气隙中形成的同步旋转磁场就会在发 电机定子绕组中感应出频率为50Hz的感 应电势。
此时输入转子电流的频率fr1为：
- 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)。
2018/10/24
4
发电机组并网的四个条件
1. 发电机的频率与系统频率相同。
2. 发电机出口电压与系统电压相同,其最
大误差应在5%以内。 3. 发电机相序与系统相序相同。 4.发电机电压相位与系统电压相位一致。 当满足以上四个条件时，可以合上并网 开关，使发电机组并入系统运行
2018/10/24 5
2018/10/24
13
双馈式风力发电机及其并网
双馈风力发电机为定子绕组直接接入交流电网，转子绕组由频
率、幅值、相位可调的变流器提供三相低频励磁电流的新型电 机，当转子绕组通过某一频率的交流电时，就会产生一个相对 转子旋转的磁场，此时会在电机气隙中形成一个同步旋转磁场， 转子的实际转速加上交流励磁电流产生的旋转磁场所对应的转 速等于同步转速，从而改变了双馈电机定子电动势与电网电压 向量的相对位置，也即改变了电机的功率角，因此有调节无功 功率出力的能力。
2018/10/24
11
4、双向晶闸管控制的软切入法的并网方式 采用这种方式时在异步发电机定子与电网之间每 相串入一只双向晶闸管，接入的目的是将发电机 并网瞬间的冲击电流控制在允许的限度内。当发 电机达到同步速附近时，发电机输出端的短路器 闭合，发电机组通过双向晶闸管与电网相连，通 过电流反馈对双向晶闸管导通角控制，将并网时 的冲击电流限定在额定电流1.5倍以上，从而得到 一个比较平滑的并网过程，正常运行时，双向晶 闸管被短接。
2018/10/24
14
双馈异步风力发电机系统
2018/10/24
15
双馈风力发电机组的并网方式
空载并网，独立负载并
网以及孤岛并网方式。
2018/10/24
16
（１）空载并网方式：采用这种方式通过引入定子磁 链定向技术对发电机输出电压进行测节。使建立的双 馈发电机定子空载电压与电网电压的频率、相位和幅 值一致，满足并网条件时进行并网操作。
2018/10/24
12
四、变速恒频风力发电机组的并网
变速恒频风力发电系统的发展依赖于大容量电力电 子技术的成熟，从结构和运行方面可分为双馈感应发电 机系统和直接驱动的同步发电机系统。变速恒频风力发 电机组实现了发电机转速与电网频率的解耦，降低了风 力发电与电网之间的相互影响，但是它缺点是结构复杂、 成本高、技术难度大。
2018/10/24
17
（２）独立负载并网方式：采用这种方式的思路是，并网前发 电机带负载运行，对发电机和负载进行控制，在满足并网条 件时进行并网。这种并网方式的特点是，发电机具有一定的 能量调节作用，降低了对原动机的调速能力要求，但是这种 并网方式控制起来非常复杂，所需要的信息不仅取自于电网 侧，同时还取自于定子侧。
三、恒速恒频风力发电机的并网
优点：恒速恒频风力发电系统具有结构
简单、成本低、过载能力强以及运行可 靠性高等优点，其发电设备主要是异步 风力发电机。 缺点：异步风力发电机在并网瞬间会出 现较大的冲击电流，异步发电机自身不 发无功功率，需要无功补偿。
2018/10/24
6
恒速笼型异步风力发电机系统
2018/10/24
9
2、准同期并网方式
准同期并网方式 ：采用这种方式时在转速接近 同步转速时，先用电容励磁，建立额定电压，然 后对已建立的发电机电压和频率进行调节和校正， 使其与系统同步。当发电机的电压、频率、相位 与系统一致时，将发电机投入电网运行。
2018/10/24
10
3、降压并网方式
降压并网方式：采用这种方式时在异步电机与电 网之间串接电阻、电抗器或自耦变压器，以降低 并网合闸瞬间冲击电流幅值及电网电压下降的幅 度。因为电阻、电抗器等要消耗功率，在发电机 并入电网进入稳态时，再将其短接。
2018/10/24
18
（３）孤岛并网方式：采用这种方式并网前需要形成能量环 路，这个能量环路是这样形成的，首先进行预充电过程，当 风力发电机启动后且发电机转速达到励磁范围时开始励磁， 电网从预充电变压器经直流整流器向双ＰＷＭ变流器的直流 母线电容充电，用以激励整个系统，当定子电压达到额定值 （控制器通过控制电机侧的逆变器使发电机定子发电电压达 到额定值）时，发电机定子输出和转子输入与双ＰＷＭ逆变 器分别连接，形成独立能量环路。当发电机转速达到并网转 速，控制系统将调节发电机电压与电网电压同步，同步后， 并网。综上所述，这种并网方式可分为三个阶段，即励磁阶 段，孤岛运行阶段以及并网阶段。
2018/10/24
2
二、并网型风力发电机组
根据风力发电机运行特征和运行技术，并 网型风力发电机一般分为： 1、恒速恒频风力发电机。 2、变速恒频风力发电机。
2018/10/24
3
什么是恒速恒频与变速恒频？
恒速恒频发电机系统是指在风力发电过
程中保持发电机的转速不变从而得到和 电网频率一致的恒频电能。 变速恒频发电机系统是指在风力发电过 程中发电机的转速可以随风速变化,而通 过其他的控制方式来得到和电网频率一 致的恒频电能。
2018/10/24
19
1.5MW变速恒频双馈型风电机组
2018/10/24
东方汽轮机厂
20
直接驱动的同步发电机及其并网
直驱型风力低速发电机连接。直驱型风力发电机 组要采用全功率变流器。
2018/10/24
2018/10/24
7
异步风力发电机并网方式
目前，国内外采用的异步风力发电机的并网方式主
要有以下四种：直接并网，准同期并网，降压并网 以及采用双向晶闸管控制的软切入法的并网方式。
2018/10/24
8
1、直接并网方式
直接并网方式 ：采用这种方式时要求发
电机的相序与电网的相序相同，发电机 转速接近（一般达到９９％～１００％） 同步转速时即可并网。
风力发电并网介绍
2018/10/24
1
一、风力发电机组并网有哪几种方式？
1.大、中型风力发电机组（100千瓦以上，并网型机组）与电力 网并网运行；
2.小型风力发电机（10千瓦到100千瓦）与柴油发电机或其他发 电装置并联互补运行； 3.微型风力发电机（10千瓦以下）主要采用直流发电系统并配 合蓄电池储能装置独立运行。