风电场电气部分教材
45页1、风电场电气部分基础知识 主要内容 一、基本概念 二、风电场一次系统构成 三、风电场升压站主接线形式 四、风电场主要一次电气设备 一、基本概念 一、基本概念 风力发电:利用风力机获取风能并转化为机 械能,再利用发电机将风力机输出的机械能 转化为电能输出的生产过程。 风力发电机组:用于实现风电转换过程 的成套设备称为风力发电机组。 风电场:是在一定的地域范围内由同一单 位经营管理的所有风力发电机组及配套的 输变电设备、建筑设施、运行维护人员等 共同组成的集合体。 选择风力资源良好的场地,根 据地形条件和主风向,将多台风力 发电机组按照一定的规则排成阵列 ,组成风力发电机群,并对电能进 行收集和管理,统一送入电网。 一、基本概念 风电场电气系统: 一次系统:由直接参与电能生产、变换、传 输和使用的设备及装置构成的系统被称为一次 系统。 二次系统:对一次系统起测量、监视、控制和 保护作用的系统被称为二次系统。 风力发电机 集电变压器、 主变压器 集电线路、 高压输电线路 偏航电机、变浆电机 、齿轮箱油泵、变流 器、照明等。 一、基本概念 二、风电场一次系统构成 二、风电场一次系统构成 风电场一
2、次系统构成 风电机组 集电系统 升压变电站 厂用电系统 二、风电场一次系统构成 风电机组 风电机组依据风力机运行转速和发电机频 率变化规律可分成: 恒速恒频笼式感应发电机 变速恒频双馈感应式发电机组 变速变频直驱式永磁同步发电机 二、风电场一次系统构成 恒速恒频笼式感应发电机 优点:结构简单、成本较低、机组 运行转速变化范围小、发电机输出 交流频率近似恒定。 缺点:采用定浆距失速控制,风轮 不能根据风速变换调整转速,捕获 风能的效率低。 二、风电场一次系统构成 变速恒频双馈感应式发电机组 优点:效率高、可使用高速发 电机。 缺点:升速齿轮箱价格贵、噪 音大、易疲劳损坏。 二、风电场一次系统构成 变速变频直驱式永磁同步发电机 优点:无齿轮箱、可靠性高。 缺点:采用低速发电机、体积 大;使用变流设备,成本高。 二、风电场一次系统构成 集电系统 作用:将风电机组生产的电能按组收集起来送入 升压站。分组采用位置就近原则,每组包含风机 数目大体相同,称为一个联合单元。 构成:集电变压器(机组升压变压器)、集电线 路构成。 集电系统环接方式: 利用电缆线路将每一组的升压箱变高压侧的铜板母线 (母排
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