毕业设计（论文）风电场电气主接线设计与优化.doc

华北电力大学本科毕业设计（论文）摘 要 风力发电作为一种清洁的可再生能源发电方式,已越来越受到世界各国的欢迎，与此同时，风电场设计也备受重视虽然风电场电气设计与传统电厂设计的原理相同,但传统的设计方法并不一定适合风电场设计所以有必要进行专门针对风电场电气主接线设计的研究风电场的电气设计主要包含几个方面：风力发电机组升压方式、风电场集电线路选择、风机（风电机组）分组及连接方式现国内外风力发电机组出线电压多为690V，多采用升至35kV方案风电场集电线路方案一般采用架空线或电缆敷设方式架空线的成本较低,但可靠性较低,电缆的成本高,可靠性也高；集电线路结构有4种常用方案，链形结构；单边环形结构；双边环形结构；复合环形结构链形结构简单，成本不高环形设计成本较高，但其可靠性较高风力发电机分组多为靠风机的排布位置、及结合现场施工的便捷性制定作者主要针对风电场电气主接线进行设计和优化,通过对风机的分组和连接方式、风电场集电线路方案、风电场短路电流计算及设备选取等的问题进行深入的计算与讨论，提出一些关于风机分组连接、集电线路设计的可行方案并通过现有风电场的数据，对方案进行技术和经济方面的比较，确定最终方案并对其进行优化。

为今后的风电场设计提供一些经验和参考意见, 便于今后找出一套适用于风电场电气主接线设计的方法关键词：风电场,电气设计, 集电系统,优化IABSTRACTBy the wind power as one kind of clean renewable energy source the electricity generation way, the design of wind farm has been popular and been paid attention to with the world. Although the electrical design of wind farm and the traditional design technology at the electrical principle is the same, but sometimes the methods are not suitable in fact. So specifically for the electrical design of wind farm has come into being.The electrical design of wind farm mainly includes several aspects: wind turbine generators, wind energy booster way of electrical collector system, WGTS’s group and connection. Now the WGTS’s voltage qualifies for 690V, and much taking the voltage to 35kV. Wind farm electrical collector system generally uses the bus or cable. The cost of bus is relatively lower, but reliability is low, cable is high costs and high reliability; The electrical collector system has four common solutions, string clustering; Unilateral redundancy clustering; Bilateral redundancy clustering; Composite redundancy clustering. String clustering is simple structure, cost is not high. With redundancy design cost is higher, but it has high reliability. For more on WTGS group and combining lay on its location and the convenient of building. We will discuss about the main points of the wind farm electrical design and optimized. It will get some design which is about the grouping and connection and the connection lines that can be used, by calculating and discussing, include the grouping and connection of the WTGS, the connection lines, the wind farm electrical short-circuit current computation , the equipment selection and so on. We will compare different schemes from the economic and technical aspects based on exciting wind farm data, then optimizing and being sure these plans. These conclusions and viewpoints can be references for the future wind farm design, and be easy finding out a set of way to be suitable the electrical design of wind farm. KEY WORDS: Wind farm, electrical design, electrical collector system, optimization目 录摘 要 ……………………………………………………………………ⅠABSTRACT……………………………………………………………………Ⅱ第1章 绪论…………………………………………………31.1研究背景 ……………………………………………………31.2研究意义……………………………………………………41.3国内外研究现状……………………………………………41.4本文主要内容……………………………………………5第2章 风场介绍及主要设备选型………………………………………62.1风电场基本资料 ……………………………………………62.2电气主接线设计 ………………………………………………62.3主要设备选型 ……………………………………………………8 2.3.1风电机组的选型…………………………………………8 2.3.2风机箱变的选型…………………………………………8 2.3.3主变压器的选型…………………………………………9第3章 风电场接线方案比选……………………………………………113.1概述 ……………………………………………………113.2集电线路方案比选………………………………………………11 3.2.1方案描述及比较…………………………………………11 3.2.1.1技术特点……………………………………………11 3.2.1.2经济比较……………………………………………12 3.2.2结论………………………………………………………133.3风机分组和连接方案的比选 …………………………………13 3.3.1方案描述………………………………………………13 3.3.2方案比较………………………………………………13 3.3.2.1技术比较……………………………………………13 3.3.2.2经济比较……………………………………………21 3.3.3结论…………………………………………………213.4本章小结 ……………………………………………………22第4章 短路电流计算及其它电气设备的选取…………………………234.1计算说明 ……………………………………………………234.2系统等效简化图 ………………………………………………234.3短路电流的计算 ………………………………………………24 4.3.1各元件的标幺值…………………………………………24 4.3.2 各短路点的短路电流计算………………………………244.4其它电气设备的选取 …………………………………………26 4.4.1 断路器的选取……………………………………………26 4.4.2隔离开关的选取…………………………………………28 4.4.3 电压互感器的选取………………………………………28 4.4.4电流互感器的选取………………………………………284.5本章小结 ……………………………………………………30第5章 方案优化…………………………………………………315.1概述 ……………………………………………………………315.2风机分组的优化 ………………………………………………31 5.2.1技术比较………………………………………………31 5.2.2经济比较………………………………………………34 5.2.3结论……………………………………………………345.3线路优化 ……………………………………………………35 5.3.1线路的选择……………………………………………35 5.3.2技术比较………………………………………………35 5.3.3经济比较………………………………………………38 5.3.4结论……………………………………………………385.4本章小结 ………………………………………………………………39结 论 ……………………………………………………………………40参考文献……………………………………………………………………41附 录 ……………………………………………………………………42致 谢 ……………………………………………………………………45第1章 绪论1.1 研究背景风能是一种无污染的、储量丰富的可再生能源。

随着全球环保问题的日益突出,传统化石能源供应的日趋紧张,风力发电作为一种清洁的可再生能源的发电方式, 也是新能源发电技术中最成熟和最具规模开发条件的发电方式之一，已越来越受到世界各国的欢迎和重视在过去的5年间，风电发展不断超越其预期的发展速度，而且一直保持着世界增长最快能源的地位2005年以来，全球风电累计装机容量年平均增长率为27.3%，新增装机容量年平均增长率为36.1根据丹麦BTM咨询公司报告，2009年全球有超过3810.3万kW的新增装机容量并入电网，营业总额达到500亿欧元截至2009年底，全世界风电累积装机总容量约为1.6亿kW，同比上年增长31%.目前，风电的年发电量约。