【摘要】：隨著我國風(fēng)電裝機容量的不斷增長以及風(fēng)電消納能力的逐步提高,加大風(fēng)力發(fā)電建設(shè)力度以應(yīng)對全球能源危機與氣候變暖變得愈發(fā)關(guān)鍵。我國風(fēng)電多分布在華北、西北與東北地區(qū),其中吉林省蘊藏的風(fēng)能資源尤其豐富,是全國九個千萬千瓦級風(fēng)電場之一。然而隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷升級,國家電網(wǎng)對各地風(fēng)電場的建設(shè)與改造提出了更加嚴格的要求,風(fēng)電場的建設(shè)亟須與時俱進,在加大風(fēng)能利用率的同時要保證與電網(wǎng)協(xié)調(diào)共同發(fā)展,因此著眼于風(fēng)電場建設(shè)的特殊性并提出有針對性的發(fā)電廠建設(shè)方案具有重要的現(xiàn)實意義。本論文針對大安中廣核安廣風(fēng)電場及其電氣系統(tǒng)開展深入的研究與設(shè)計。在分析了大安中廣核風(fēng)電場地理環(huán)境和松白地區(qū)電網(wǎng)狀況基礎(chǔ)上,對大安中廣核風(fēng)電場風(fēng)資源進行了分析,對目前技術(shù)先進的三種MW級風(fēng)力發(fā)電機組進行對比分析和選型,采用1.5MW雙饋風(fēng)電機組為基本單元進行風(fēng)電場建設(shè),優(yōu)化了風(fēng)機布置,利用WAsP軟件進行年發(fā)電量預(yù)測,為后續(xù)風(fēng)電場的設(shè)計、施工與運行提供指導(dǎo)。其次,比較了風(fēng)電場與傳統(tǒng)火電廠的異同,指出風(fēng)電場具有其自身的特殊性,具有電壓等級低、容量小、慣性支撐能力弱、吸收無功等特征,須在風(fēng)電場主接線設(shè)計過程中著重考慮。依據(jù)風(fēng)電場的電氣一次系統(tǒng)可靠性、靈活性與經(jīng)濟的設(shè)計原則與要求,分別對風(fēng)電場場區(qū)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機組、場區(qū)電網(wǎng)及220kV升壓站進行了電氣系統(tǒng)主接線設(shè)計,主要包括變電站的高低額定電壓選取、集電線路配置與保護裝置整定。針對風(fēng)電接入后系統(tǒng)的短路電流進行整定計算,介紹了短路計算的步驟并給出示例與計算結(jié)果,介紹了系統(tǒng)故障場景下風(fēng)電機組須配備的低電壓穿越能力要求,采用理論與仿真相結(jié)合的分析方法分析了風(fēng)機并網(wǎng)與脫網(wǎng)場景下系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。最后,針對風(fēng)電場內(nèi)各種設(shè)備的選型,完成了主變壓器、220kV電氣設(shè)備、35kV電氣設(shè)備、35kV集電線路等主要設(shè)備選型工作,對風(fēng)電場場區(qū)過電壓保護、升壓站過電壓保護、接地系統(tǒng)進行了詳細論述,介紹了風(fēng)電場運行必不可少的站用照明、廠用電與不間斷電源設(shè)備。針對風(fēng)電吸收系統(tǒng)無功導(dǎo)致出口電壓過低的問題,計算了無功補償?shù)母黜棓?shù)據(jù)并選取了風(fēng)電場須配備的無功補償裝置型號;針對風(fēng)電場轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)頻率解耦的特征,擬為其采用虛擬慣性控制實現(xiàn)系統(tǒng)頻率響應(yīng),以調(diào)節(jié)其輸出功率促進系統(tǒng)的功率平衡。本文所提發(fā)電廠建設(shè)方案綜合考慮了風(fēng)電場建設(shè)的特點與工程實際條件,并在目前的風(fēng)電場建設(shè)基礎(chǔ)上進行了一些升級與改造,可為從事風(fēng)電場設(shè)計的研究人員提供指導(dǎo)與參考。
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM614

【參考文獻】

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本文編號：2716883