风电场培训讲座(ppt45张)

倍风轮直径，在垂直于主导风向上要求机组间相 隔3~5倍风轮直径。按照这个规则，风电机组可 以单排或多排布置。多排布置时应成梅花形。 按照规模，风电场大致可以分为：小型、中型和 大型（特大型）风电场，最大规模的风电场可上 百万千瓦级。如下表所示。
风能资源 小型 中型 大型（特大型） 较好 较好 丰富 场地 较小 合适 开阔 说明 可建几兆瓦容量的风电场，接入35~66KV 及以下电压等级的电网 可建几十兆瓦容量以下风电场，接入 110KV及以下电网 可建容量在100~600MW或更大的风电场， 例如我国的特许权风电项目
电机组的输出电压一般为690V或400V，需变换 致更高的电压等级，这就需要比常规的火电厂 或水电厂多一套升压设备，即集电变压器。在 每个机组的出口处都装设一台小容量的变压器， 将电压升高至35KV或10KV，再接入系统。 + 风电场输出电压的波动性。对于火电厂、水电 厂等常规发电厂站可以通过轮机的阀门控制， 以及必要的励磁调节，可以比较准确的控制发 电机的输出功率。而在风电场中风速的波动性 会造成风力发电机组输出电压的频率、幅值的 波动。
中国大陆风能储备最丰富的地区 青海：1143万千瓦 甘肃：2421万千瓦 新疆：3433万千瓦 内蒙：6178万千瓦
历史使命
可见，风能的存储量是相当大的，我们所利用的 仅仅是其中的一小部分，目前风能具有相当大的 开发空间。 人类在面临资源紧缺的严峻形势下，风能无疑是 解决能源危机非常好出路，而且清洁无污染、可 再生。 所以对风能的开发和研究，是解决人类能源危机 的伟大而又光荣的行为。也是人类走到今天的历 史使命。
风电场
风电场是在一定地域范围内，由同一单位经营管 理的所有风力发电机组及配套的输变电设备、建 筑设施、运行维护人员等共同组成的集合体。 选择风力资源良好的场地，根据地形条件和主风 向将多台风并对电能进行收集管理，统 一送入电网，是建设风电场的基本思想。 应根据风能玫瑰图确定风电场的主导方向，在平 坦、开阔的场址，要求主导向上机组间相隔5~9
风 力 发 电
+一次系统
风力发电概述
风是最常见的自然现象之一，风能资源的储量非 常巨大，一年之中风能产生的能量大约相当于20 世纪90年代初全世界每年所消耗的燃料的3000多 倍。 风电技术是可再生能源技术中最成熟的一种能源 技术，对于应对那些与传统能源有关的迫在眉睫 的环境和社会影响，风电是一个切实可行、立竿 见影的解决方案。风力发电由于环保清洁、无废 弃物排放、施工周期短、利用历史悠久，受到了 各国的广泛重视和大力推广。
对此情况，为使风电机组定子绕组输出电压的频 率波动不致影响电网的频率，往往采用电力电子 换流设备作为风电机组并网的接口。这就有可能 给风电场和电力系统带来谐波等电能质量问题， 需要滤波设备。 风电场还使用了除常规电厂用的同步发电机以外 的多种发电机，如异步发电机、双馈感应电机等， 造成风场发电机组的多样化。 那些基于异步发电原理的机组还会从电网吸收无 功功率，这就需要无功补偿设备来弥补，以提高 功率因数和稳定性。
风 能 的 开 发
+风能的利用
风能的利用
+ 早在数千年前人们已经懂
+ 得利用风力推动船只在水 + 面上航行。 + 19世纪末期丹麦的气象学
+ 家保罗· 库尔制造了第一
+ 步风力发电机，风能技术 + 向发电方向发展。
风能的分布
据检测，世界风能总资源量高达1300亿千瓦。 中国陆地十米层的风能资源总储量为32.26亿 KW，其中实际可开发利用的风能资源储量为 2.53亿KW。 近海风能资源约为陆地的3倍。
能
单台发电机组的发电能力是有限的，目前在内 陆地区应用的主流“大型”机组的额定功率不 过1.5MW，海上风电机组的平均单机容量在3MW 左右，最大已达6MW，这与火电站上百MW发电机 组相比是非常小的，所以大规模的风力发电是 在风电场中实现的。 风力发电机组输出的电能经由特定电力线路送 给用户或接入电网。风力发电机组与电力用户 或电网的联系是通过风电场中的电气部分得以 实现的。 下面分别对他们进行介绍：
发电机组即可实现，因而生产比较集中。而对于 风电场由于风力发电机组单机面积小，要达到 大规模的发电，往往需要很多台风电机组。例 如，按目前主流机型的额定功率计算，建设一 个50MW的内陆风电场，需要33台风电机组。 这就需要风电场有专门的系统把电能收集起来 统一处理，就是集电环节。按不同的分组把电 能收集起来，在把各组的电能汇集到一起统一 升压。 + 风力机组输出的电压等级低。火电厂等常规发 电厂站中的机组输出电压往往在6~20KV电压 等级，只需一到两级变压器即可送入220KV及 以上的电网。而风电机组输出电压低的多。风
风力发电就是利用风力机获取风能并转化为机 械能，再利用发电机将风力机输出的机械能转 化为电能输出的生产过程。风力机有很多种类 型，用于风力发电的发电机也呈现出多样性， 但是其基本能量转换过程都是一样的，如下图 所示，用于实现该能量转换过程的成套设备称 为风力发电机组。
风 风力机 及其控 制系统 机械能 发电机 及其控 制系统 电 能
风电场的特殊性决定了风电系统的特殊性 风电场与常规发电厂相比，有它的独特性，这就 决定了风电场必须要有独特的设备和系统来与之 匹配。 +风力发电机组的单机容量小，目前内陆风电场 使用的大型主流风力发电机组多为1.5MW；海上 风电场的风电机组单机容量稍大一些，最大已达 6MW，平均为3MW左右。而一般火电厂等常规 发电厂站中，发电机容量往往是几百MW，甚至 上千MW。电能生产方式分散，发电机组数目多。 火电厂等常规发电厂站，要实现百万千瓦级的功 率输出，往往只需少数几台
风电场电气部分
+
用电不用多说，发出的电就是供用户使用的，从 而使人们的生活更加的便捷更加舒适。然而，不 同的用户用电负荷不一样，电压等级也是不一样 的，所以需要专门的配电环节，主要是配电变压 器，根据用户的不同需要，为用户提供不同的电 能。 除此外还有为保证人员和设备安全运行的接地部 分、防止过电压过电流的设备，如避雷器和串联 电抗器等。 此为一般情况下的一次系统，而风电场的一次系 统除了场用电需要小规模的配电与用电以外，主 要以发电和升压为主。