莫力庙风电场电气一次部分设计及无功补偿研究

摘要

随着我国新能源方面政策的不断调整,为了优化电力能源结构,近几年来我国大力发展风电产业。2000年,中国风力发电的累计装机量为341MW,到2010年成长至44733MW,年度新增装机量更是达到18927MW,从2005年起,年复合成长率始终高达100％。目前我国年度新增装机容量与风机产量更是约占全球总数的三分之一多,至2011年,累计装机容量已达52800MW,排名世界第一。随着风力发电场的大规模快速建设,风电场的设计也越来越受到相关部门的重视。在风力发电所面临的诸多技术问题中,无功补偿问题便是其中一个重点和难点。
　　首先,本文详细分析了风力发电的技术特点,结合风力发电的特殊性,详细阐述了通辽长星莫力庙风力发电场电气一次设计部分,包括风力发电机机组型式的选择、电气主接线形式、短路电流计算、主要电气设备和导体的选择和布置、过电压保护及接地等几部分,完成了电气主接线的设计并绘制了相关图纸。
　　其次,对目前风力发电行业的各种无功补偿技术进行详细分析,设计了调压型综合无功电压控制系统,采用改变电容两端电压的方式进行无功调节,解决了电容器投切的过电压涌流问题,完成了控制系统的设计。
　　最后,为了满足风电场并网的要求,根据本工程风机的型式、主变压器和箱式变压器的参数和数量、集电线路的型式及路径、厂用电负荷等情况进行实际计算,从而确定了本工程无功补偿的容量,通过技术经济比较选择了调压型无功补偿装置,并在莫力庙风力发电场中进行了实际应用。
　　本文从工程实际出发,通过莫力庙风力发电场电气一次部分的具体设计,对风场无功补偿方案进行的研究,对今后建设风力发电场及风力发电场无功补偿技术改造等实际工程都具有一定的借鉴意义。

目录

莫力庙风电场电气一次部分设计及无功补偿研究

ELECTRIC PRIMARY DESIGN AND REACTIVECOMPENSATION STUDY OFMOLIMIAO WIND POWER PLANT

摘 要

Abstract

目　录

第1章 绪　论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 风力发电的特点及对电网的影响

1.3 国内外的研究现状

1.3.1 我国风电及风电场的研究现状

1.3.2 无功补偿装置的研究现状

1.3.3 风电场无功补偿技术的研究现状

1.4 本课题研究的主要内容

第2章 莫力庙风电场工程电气一次部分设计

2.1 引言

2.2 莫力庙风力发电场接入系统规划

2.3 风力发电机组的选择

2.3.1 机型范围初选

2.3.2 风电机组技术经济比较

2.4 莫力庙风力发电场电气一次部分设计

2.4.1 电气主接线设计

2.4.2 短路电流计算

2.4.3 主要设备及导体选择

2.4.4 电气主要设备的布置

2.4.5 过电压保护及接地设计

2.5 本章小结

第3章 风电场动态无功控制系统的设计

3.1 引言

3.2 风电场动态无功补偿技术的研究

3.2.1 各类无功补偿技术的分析

3.2.2 调压型动态无功补偿技术的分析

3.3 风电场无功电压自动控制系统的设计

3.3.1 无功电压自动控制系统的设计

3.3.2 无功电压自动控制系统的技术特点

3.3.3 无功电压自动控制系统的系统参数

3.4 本章小结

第4章 莫力庙风电场工程动态无功系统设计

4.1 引言

4.2 莫力庙风电场工程无功损耗计算

4.3 莫力庙风电场工程无功补偿装置的选择

4.4 莫力庙风电场工程无功补偿装置接线及布置安装图

4.5 本章小结

结 论

参考文献

附录1：短路电流计算结果表

附录2：220kV配电装置平面布置图

附录3：220kV配电装置出线间隔断面布置图

附录4：220kV配电装置主变进线间隔断面布置图

附录5：220kV配电装置母线设备间隔断面布置图

附录6：220kV配电装置母线间隔断面布置图

图录7：莫力庙风电场电气主接线图

工程硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致 谢

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