【摘要】：隨著我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增長(zhǎng)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(duì)全球能源危機(jī)與氣候變暖變得愈發(fā)關(guān)鍵。我國(guó)風(fēng)電多分布在華北、西北與東北地區(qū),其中吉林省蘊(yùn)藏的風(fēng)能資源尤其豐富,是全國(guó)九個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電場(chǎng)之一。然而隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷升級(jí),國(guó)家電網(wǎng)對(duì)各地風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)與改造提出了更加嚴(yán)格的要求,風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)亟須與時(shí)俱進(jìn),在加大風(fēng)能利用率的同時(shí)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(chǎng)建設(shè)的特殊性并提出有針對(duì)性的發(fā)電廠建設(shè)方案具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文針對(duì)大安中廣核安廣風(fēng)電場(chǎng)及其電氣系統(tǒng)開(kāi)展深入的研究與設(shè)計(jì)。在分析了大安中廣核風(fēng)電場(chǎng)地理環(huán)境和松白地區(qū)電網(wǎng)狀況基礎(chǔ)上,對(duì)大安中廣核風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)資源進(jìn)行了分析,對(duì)目前技術(shù)先進(jìn)的三種MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行對(duì)比分析和選型,采用1.5MW雙饋風(fēng)電機(jī)組為基本單元進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)建設(shè),優(yōu)化了風(fēng)機(jī)布置,利用WAsP軟件進(jìn)行年發(fā)電量預(yù)測(cè),為后續(xù)風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行提供指導(dǎo)。其次,比較了風(fēng)電場(chǎng)與傳統(tǒng)火電廠的異同,指出風(fēng)電場(chǎng)具有其自身的特殊性,具有電壓等級(jí)低、容量小、慣性支撐能力弱、吸收無(wú)功等特征,須在風(fēng)電場(chǎng)主接線設(shè)計(jì)過(guò)程中著重考慮。依據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的電氣一次系統(tǒng)可靠性、靈活性與經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)原則與要求,分別對(duì)風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、場(chǎng)區(qū)電網(wǎng)及220kV升壓站進(jìn)行了電氣系統(tǒng)主接線設(shè)計(jì),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(hù)裝置整定。針對(duì)風(fēng)電接入后系統(tǒng)的短路電流進(jìn)行整定計(jì)算,介紹了短路計(jì)算的步驟并給出示例與計(jì)算結(jié)果,介紹了系統(tǒng)故障場(chǎng)景下風(fēng)電機(jī)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(jī)并網(wǎng)與脫網(wǎng)場(chǎng)景下系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。最后,針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)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(duì)風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)區(qū)過(guò)電壓保護(hù)、升壓站過(guò)電壓保護(hù)、接地系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)論述,介紹了風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行必不可少的站用照明、廠用電與不間斷電源設(shè)備。針對(duì)風(fēng)電吸收系統(tǒng)無(wú)功導(dǎo)致出口電壓過(guò)低的問(wèn)題,計(jì)算了無(wú)功補(bǔ)償?shù)母黜?xiàng)數(shù)據(jù)并選取了風(fēng)電場(chǎng)須配備的無(wú)功補(bǔ)償裝置型號(hào);針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻率響應(yīng),以調(diào)節(jié)其輸出功率促進(jìn)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(chǎng)建設(shè)的特點(diǎn)與工程實(shí)際條件,并在目前的風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些升級(jí)與改造,可為從事風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)的研究人員提供指導(dǎo)與參考。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM614

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2716883