風(fēng)電場(chǎng)電氣工程

前言

第1章緒論

1.1風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展

1.1.1世界風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展

1.1.2中國(guó)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展

1.2風(fēng)電場(chǎng)電氣部分

1.2.1風(fēng)電場(chǎng)電氣部分的組成

1.2.2風(fēng)電場(chǎng)電氣部分的特點(diǎn)

1.3風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)概述

1.3.1風(fēng)電場(chǎng)容量可信度

1.3.2風(fēng)電場(chǎng)有功功率特性

1.3.3風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功功率特性

1.3.4風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)方案

1.4本書(shū)的主要內(nèi)容和特點(diǎn)

思考題

第2章風(fēng)電場(chǎng)電氣主系統(tǒng)

2.1主要電氣一次設(shè)備

2.1.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

2.1.2變壓器

2.1.3斷路器

2.1.4隔離開(kāi)關(guān)及其他開(kāi)關(guān)電器

2.1.5載流導(dǎo)體

2.1.6無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備

2.1.7互感器

2.2風(fēng)電場(chǎng)電氣主接線

2.2.1電氣主接線及其設(shè)計(jì)要求

2.2.2常見(jiàn)的電氣接線形式

2.2.3風(fēng)電場(chǎng)的典型電氣接線

2.3常用的電氣計(jì)算**（選修）

2.3.1短路電流計(jì)算

2.3.2導(dǎo)體發(fā)熱計(jì)算

2.4風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備的選擇

2.4.1一般原則和技術(shù)要求

2.4.2環(huán)境因素和環(huán)保問(wèn)題

2.4.3變壓器的選擇

2.4.4開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇

2.4.5載流導(dǎo)體的選擇

2.4.6互感器的選擇

思考題

第3章風(fēng)電場(chǎng)電氣二次系統(tǒng)

3.1二次系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1.1二次設(shè)備

3.1.2二次回路

3.2繼電保護(hù)的基本知識(shí)

3.2.1繼電保護(hù)的作用和基本原理

3.2.2繼電保護(hù)的基本要求

3.2.3繼電保護(hù)的接線圖

3.2.4微機(jī)繼電保護(hù)

3.3風(fēng)電場(chǎng)的繼電保護(hù)配置

3.3.1電力線路的保護(hù)

3.3.2電力變壓器的保護(hù)

3.3.3母線的保護(hù)

3.3.4風(fēng)電機(jī)組的保護(hù)

3.3.5無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的保護(hù)

3.4風(fēng)電廠的二次部分

3.4.1風(fēng)電機(jī)組的保護(hù)、控制、測(cè)量和

信號(hào)處理

3.4.2箱式變電站中變壓器的保護(hù)、

控制、測(cè)量和信號(hào)處理

3.4.3風(fēng)電廠控制室的控制、測(cè)量和

信號(hào)處理

3.4.4風(fēng)電廠遠(yuǎn)動(dòng)

3.5升壓變電站二次部分

3.5.1升壓變電站的控制、測(cè)量、

信號(hào)

3.5.2升壓變電站的繼電保護(hù)配置

3.5.3升壓變電站的操作電源系統(tǒng)

3.5.4升壓變電站的圖像監(jiān)控

3.6升壓變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

3.6.1概念和特點(diǎn)

3.6.2系統(tǒng)功能

3.6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.7風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)與綜合自動(dòng)化

系統(tǒng)的示例

3.7.1風(fēng)電場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)

3.7.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)的二次部分

3.7.3升壓變電站的二次部分

思考題

第4章風(fēng)電機(jī)組的輸出特性與

運(yùn)行控制

4.1風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行原理

4.1.1風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行特性

4.1.2發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理

4.1.3并網(wǎng)換流器的結(jié)構(gòu)和原理

4.2籠型感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性與

控制

4.2.1籠型感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行原理

4.2.2籠型感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)速-功

率特性

4.2.3籠型感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行控制

4.3雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性與

控制

4.3.1雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的功率傳

輸特性

4.3.2雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行控

制原理

4.3.3雙饋感應(yīng)異步風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)

行操作

4.3.4雙饋感應(yīng)異步風(fēng)電機(jī)組的撬杠

保護(hù)**（選修）

4.4直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行

特性

4.4.1永磁同步發(fā)電機(jī)的外特性

4.4.2直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行控

制原理

4.4.3直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)

行操作

思考題

第5章并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響

5.1影響風(fēng)電場(chǎng)輸出的因素和并網(wǎng)問(wèn)題

5.1.1風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速影響

5.1.2風(fēng)電場(chǎng)的集群效應(yīng)

5.1.3與接納風(fēng)電有關(guān)的電網(wǎng)問(wèn)題

5.2大型并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)的分析計(jì)算

5.2.1風(fēng)電場(chǎng)的整體數(shù)學(xué)模型

5.2.2并網(wǎng)電壓等級(jí)的選擇

5.2.3母線電壓計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償方案

5.2.4風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)短路電流的貢獻(xiàn)

5.2.5風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)定性計(jì)算

5.3風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響

5.3.1對(duì)電網(wǎng)電壓的影響

5.3.2對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

5.3.3對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)峰能力及運(yùn)行調(diào)度

的影響

5.3.4風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電能質(zhì)量的影響

5.4風(fēng)電場(chǎng)的容量可信度

5.4.1風(fēng)電場(chǎng)容量可信度的概念

5.4.2容量可信度的評(píng)價(jià)方法

5.4.3影響容量可信度的因素

5.5風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的技術(shù)要求和

相關(guān)規(guī)定

5.5.1風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的技術(shù)要求

5.5.2國(guó)外有關(guān)風(fēng)電并網(wǎng)的技術(shù)規(guī)定

5.5.3我國(guó)有關(guān)風(fēng)電并網(wǎng)的技術(shù)規(guī)定

思考題

第6章風(fēng)電場(chǎng)的直流輸電與功率

控制技術(shù)

6.1直流輸電技術(shù)在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)中的

應(yīng)用

6.1.1直流輸電概述

6.1.2基于VSC的柔性直流輸電

技術(shù)

6.1.3風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)VSC-HVDC并網(wǎng)的

工程應(yīng)用

6.2風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功電壓控制

6.2.1風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功電壓控制的要求

和原則

6.2.2風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功電壓控制技術(shù)

6.3風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越能力

6.3.1大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)具備低電壓穿越

能力的必要性

6.3.2國(guó)外風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越技術(shù)

要求

6.3.3基于DFIG的變速風(fēng)電機(jī)組低電壓

穿越技術(shù)

6.4風(fēng)電場(chǎng)的頻率特性與有功-頻率

控制

6.4.1電力系統(tǒng)的有功功率平衡及

頻率調(diào)整

6.4.2風(fēng)電機(jī)組的頻率特性

6.4.3風(fēng)電場(chǎng)的有功功率控制系統(tǒng)及

控制策略

思考題

第7章風(fēng)電場(chǎng)防雷與接地

7.1雷電及常見(jiàn)防護(hù)措施

7.1.1雷電及其危害

7.1.2雷電的防護(hù)

7.2接地的概念及措施

7.2.1接地的基本概念

7.2.2接地的類(lèi)型

7.2.3接地的基本要求

7.3風(fēng)電機(jī)組的防雷保護(hù)

7.3.1葉片的防雷保護(hù)

7.3.2機(jī)艙的防雷保護(hù)

7.3.3塔架的防雷保護(hù)

7.3.4風(fēng)電機(jī)組的接地

7.3.5電氣系統(tǒng)的防雷保護(hù)

7.3.6風(fēng)電機(jī)組防雷保護(hù)的注意事項(xiàng)

7.4集電線路的防雷與接地

7.4.1集電線路的感應(yīng)雷過(guò)電壓

7.4.2集電線路的直擊雷過(guò)電壓

7.4.3集電線路的雷擊跳閘率

7.4.4集電線路的防雷保護(hù)措施

7.5升壓變電站的防雷與接地

7.5.1升壓變電站的直擊雷保護(hù)

7.5.2升壓變電站的侵入波保護(hù)

7.5.3升壓變電站的進(jìn)線段保護(hù)

7.5.4升壓變電站變壓器防雷保護(hù)

思考題

參考文獻(xiàn)2100433B

本書(shū)主要講述風(fēng)電場(chǎng)電氣部分和風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)運(yùn)行兩方面的內(nèi)容。全書(shū)分為七章，重點(diǎn)涵蓋風(fēng)電場(chǎng)電氣系統(tǒng)的基本構(gòu)成、主接線設(shè)計(jì)，風(fēng)電場(chǎng)主要電氣一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、型式參數(shù)及電氣一次設(shè)備的選取，風(fēng)電場(chǎng)電氣二次系統(tǒng)、風(fēng)電場(chǎng)的防雷和接地，風(fēng)電場(chǎng)輸出特性與運(yùn)行控制，風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響，改善風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行特性的措施，等等。書(shū)中強(qiáng)調(diào)圖文并茂，尤其是介紹電氣設(shè)備時(shí)提供了大量的實(shí)物照片和結(jié)構(gòu)示意圖，使讀者有直觀的感性認(rèn)識(shí)。

本書(shū)主要作為普通高等院校風(fēng)能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)的教材，也適合為風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的相關(guān)從業(yè)人員的培訓(xùn)及自學(xué)提供參考。

二妹山風(fēng)電場(chǎng)是省內(nèi)已建成發(fā)電的最大的風(fēng)電場(chǎng)，也是全國(guó)建設(shè)速度最快的風(fēng)電項(xiàng)目。

除了二妹山風(fēng)電場(chǎng)外，天河口、大洪山、武勝關(guān)、中華山、壽山等風(fēng)電場(chǎng)也陸續(xù)開(kāi)工，總投資約62億元，總裝機(jī)83萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)于2015年全部建成。我市憑借風(fēng)力，做大風(fēng)電文章，全力打造綠色能源大市。

前言

第1章緒論

第2章風(fēng)能資源評(píng)估

第3章風(fēng)電場(chǎng)選址技術(shù)及實(shí)例分析

第4章風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)

第5章風(fēng)電場(chǎng)低電壓穿越技術(shù)

第6章風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量測(cè)試

第7章雙饋式風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行與故障維護(hù)

第8章直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行與故障維護(hù)

第9章風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行、監(jiān)控與管理

參考文獻(xiàn)

中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司所屬江蘇如東潮間帶試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)近日投產(chǎn)發(fā)電，標(biāo)志著我國(guó)建成國(guó)內(nèi)首個(gè)海上潮間帶風(fēng)電場(chǎng)。

這個(gè)位于江蘇省如東縣的30兆瓦潮間帶風(fēng)電場(chǎng)，由國(guó)電集團(tuán)所屬上市公司龍?jiān)措娏ν顿Y建設(shè)，是為國(guó)家大規(guī)模開(kāi)發(fā)海上潮間帶風(fēng)電場(chǎng)積累經(jīng)驗(yàn)而建設(shè)的試驗(yàn)風(fēng)電場(chǎng)。風(fēng)電場(chǎng)共安裝由國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)廠家生產(chǎn)的16臺(tái)海上試驗(yàn)機(jī)組，總?cè)萘?．2萬(wàn)千瓦，于2009年6月15日開(kāi)工建設(shè)，2010年9月28日全部投產(chǎn)發(fā)電。

我國(guó)潮間帶海域廣闊，適合建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)的資源比近海深水段區(qū)域更為豐富，但由于潮水漲落起伏的影響，潮間帶漲潮時(shí)平均水深只有1．5米，且一天中高水位持續(xù)時(shí)間只有兩三個(gè)小時(shí)，對(duì)風(fēng)電基礎(chǔ)施工和安裝技術(shù)提出了新的要求。建設(shè)海上潮間帶風(fēng)電場(chǎng)在世界上沒(méi)有成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

龍?jiān)措娏νㄟ^(guò)試驗(yàn)和摸索，研究制定了適合潮間帶風(fēng)電場(chǎng)施工特點(diǎn)的專(zhuān)用設(shè)備，優(yōu)化和改進(jìn)了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工方案，建成了這個(gè)我國(guó)乃至全球首個(gè)潮間帶風(fēng)電場(chǎng)。

經(jīng)過(guò)近年爆炸式增長(zhǎng)，我國(guó)發(fā)展風(fēng)電的腳步開(kāi)始由陸地邁向擁有豐富風(fēng)資源的大海，今年7月我國(guó)已建成首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)——上海東海大橋10萬(wàn)千瓦海上風(fēng)電示范項(xiàng)目。

初步估算，我國(guó)在5—25米水深線以內(nèi)近海區(qū)域、海平面以上50米高度可裝機(jī)容量約2億千瓦。根據(jù)我國(guó)可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀分析，到2020年，我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)容量有望超過(guò)1000萬(wàn)千瓦。