浅谈风电场接入系统设计优化

风电场电气设计方案1.1 接入电力系统设计1.1.1设计原则1 接入电力系统方案设计应从全网出发，合理布局，消除薄弱环节，加强受端主干网络，增强抗事故干扰能力，简化网络结构，降低损耗；2 网络结构应满足风力发电规划容量送出的要求，同时兼顾地区电力负荷发展的需要，遵循就近、稳定的原则；3 电能质量应能满足风力发电场运行的基本标准；4 应节省投资和年运行费用，使年计算费用最小，并考虑分期建设和过渡的方便；5 选择电压等级应符合国家电压标准，电压损失符合规程要求；6 对于个别地区电网要求送出线路由项目公司自筹资金建设时应根据当地电网造价概算单列；7风电场接入系统设计，应执行国家电网主管部门关于风电场接入系统设计的有关要求，并复核其时效性。

1.1.2 一次接入系统条件1 根据风电场装机容量和地区电网的电力装机、电力输送、网架结构情况，确定风电场参与电网电力电量平衡的区域范围；风电场的发电量优先考虑在风电场所在地区的电网消纳，以减少输配电成本；2 收集当地电网规划和当地电网对可再生能源或分布式能源接入系统的规定，了解电网对风电场穿透极限功率的具体规定，电网可接纳的风电容量，以确定风电场可装机的最大容量；3 风电场接网线路回路数不考虑“N-1”原则。

风电场宜以一级电压辐射式接入电网，风电场主变高压侧配电装置不宜有电网穿越功率通过；4 接入系统应考虑“就近、稳定”的原则，一般100MW 以下风电场接入110kV及以下电网，100MW-150MW风电场既可接入110kV电网，也可接入220kV电网，150MW-300MW 风电场接入220kV或330kV电网；成片规划的更大规模的风电场可接入500kV电网，但应根据风电场布置以及电网情况做升压变电站配置和/或中心汇流站设置规划。

具体可根据当地电网要求做调整；5 一般集中装机容量在300MW以下配套建设一座升压变电站；集中装机容量在300MW以上根据风电场总体布置考虑配套建设2座或2座以上升压变电站；6 对风电装机占较大比例的地区电网，应了解电网对风电有无特殊要求，如风电机组的低电压穿越能力，风电机组的功率变化率等要求；7 根据拟接入系统变电站的间隔位置，分析风电场接网线路与原有线路的交越情况，确定合理可行的交越方案；8为满足电网对风电场无功功率的要求，应根据国家电网关于风电场接入电网技术规定的有关要求，在利用风电机组自身无功容量及其调节能力的基础上，测算需配置的无功补偿容量，以及风电场无功功率的调节范围和响应速度，并根据风电场接入系统专题设计复核确定；9 对风资源条件优越，而电网薄弱的地区，应积极配合电网进行风电场集中输出的相关输电系统规划设计。

风电场风机吊装平台的设计优化摘要：为解决风电场风机吊装平台建设成本较高的问题，文章从实践角度出发，分析了风机吊装平台的建设现状，并结合影响设计因素提出了优化策略方法。

其目的在于为相关建设者提供一些理论和实践依据。

关键词：风电场；风机吊装平台；设计优化0引言：科技水平的不断进步，各行业对电能资源使用需求不断扩大，对电力系统建设发展提出了新的要求与挑战。

为满足这一需求，国家相关管理部门出台了一系列政策，旨在运用现有科技成果，对电力设施建设成本控制控制，进而降低电价以服务于现代化快速发展进程。

风电场，作为满足此需求的新能源产业，其生产建设过程，应加大风机吊装平台运营使用的成本造价控制力度，通过设计优化手段，来降低平台工作面建设的工程量，继而实现成本控制目的。

1风电场风机吊装平台的建设现状相关管理部门在制定的规范标准中指出，业内建设者应结合新能源产业技术进步条件，加大划定范围风电场项目的成本控制力度。

伴随上网电价下调进程不断向前推进，为保证风电投资企业的经济效益达到生产建设目标，应从总体角度出发，来优化风电场的总体资金投入。

风电机组，作为风电企业生产建设的重要设备，相关建设者应运用现有风机产业技术成果对风电场风机吊装平台进行设计优化，以降低风电机组运行使用成本[1]。

近年来，随着风电机组的大型化，对风电场风机吊装平台的尺寸大小有了更高的要求。

由于山地风电场风机吊装平台具有占地面积大、植被破坏严重、施工开挖难度大以及开挖土石方工程量多等问题，因此，相关建设者应结合实际场地条件对吊装平台进行设计，以降低工程造价与实施难度。

2风电场风机吊装平台的设计优化实践山地风电场，由于风电场所处环境大多被坡度较大的高山植被所覆盖，少有道路连通，部分位置山地坡度极陡峭，给风机吊装平台的施工增加了很大难度。

由于风电机组布置需要充分考虑风资源的效率，风机通常布置在山顶海拔较高位置，但山顶上周边可用土地面积较小。

为达到吊装平台的作业范围需求，多数情况需要对山顶进行削坡处理。

能源是世界发展的动力,2010年BP世界能源统计年鉴的题目为《衰退与复苏》，根据该统计年鉴的数据显示从2009年6月开始世界能源消费的总量又开始了新的攀升，能源消费量同比年增长已经达到了3％。

巨大的消费基数伴随着不断加快的增长趋势，能源的“开源”已经是一个世界性的问题。

不仅如此，能源结构也亟需调整.即将枯竭的传统化石能源由于其不可再生性以及对生态环境的危害性已经不能满足人们的能源消费需求了。

因此，发展一种干净的、可再生的新型能源成为迫在眉睫的要务.风能是一种便于利用的可再生能源，每年可以利用的风能估计有53000TW。

h(53万亿度）之多,可以说它取之不尽用之不竭，而且干净环保、对环境的危害很小，因此是一种很有前景的新型能源。

目前，风能的利用技术已经基本成熟，在可再生能源技术领域仅次于水电技术。

我国的风能储量丰富分布广泛，因此发展风能成为我国调整能源结构、增加能源产量的较好选择。

另外，风能在解决偏远地区用电方面也有不可替代的作用。

本文首先对风力发电机系统和工程概况分析，选定集电线路主接线，再由电能通过集电线路进入升压站参数,进行电气设备选型。

1 风力发电机组概述风力机依风轮的结构及其在气流中的位置大体上可分为水平轴风力机和垂直轴风力机两类。

水平轴风力机的风轮围绕一个水平轴旋转，工作时，风轮的旋转平面与风向垂直,如图1。

1所示。

风轮上的叶片是径向安置的,与旋转轴相垂直,并与风轮的旋转平面成一角度φ(安装角) .风轮叶片数目的多少,视风力机的用途而定.用于风力发电的风力机一般叶片数取1~4（大多为 2 片或 3 片) ，而用于风力提水的风力机一般取叶片数12～24.叶片数多的风力机通常称为低速风力机,它在低速运行时,有较高的风能利用系数和较大的转矩。

它的起动力矩大,起动风速低,因而适用于提水。

叶片数少的风力机通常称为高速风力机,它在高速运行时有较高的风能利用系数,但起动风速较高。

由于其叶片数很少，在输出同样功率的条件下比低速风轮要轻得多，因此适用于发电。

100MW风电场设计100MW风电场设计设计一个100MW的风电场需要经过以下步骤：1. 选址：选择一个适合建设风电场的地点是设计的第一步。

通常来说，风速是风力发电的关键因素，因此需要选择一个地点风速较高且稳定的地区。

此外，还需要考虑到土地利用、环境影响等因素。

2. 风机选择：根据选址的风速数据，选择合适的风机。

风机的选择要考虑到风速范围、转速、功率等因素，以确保风机在不同风速下能够高效运行。

3. 基础设施建设：在选址确定后，需要进行基础设施建设，包括道路、输电线路、变电站等。

这些设施的建设需要考虑到风电场运行的需要，以便实现电力的输送和管理。

4. 建设风机：在基础设施建设完成后，开始建设风机。

风机的建设包括塔筒的安装、叶片的组装等。

同时，还需要进行风机的调试和测试，确保其安全可靠地运行。

5. 输电系统建设：风电场的发电需要通过输电系统将电力输送到电网中。

因此，需要建设输电线路和变电站。

这些设施的建设要考虑到电力输送的效率和稳定性，以确保风电场的发电能够顺利接入电网。

6. 运维管理：风电场的运营需要进行定期的检修和维护工作，以确保风机的正常运行。

此外，还需要进行实时监控和数据分析，以优化风电场的运行效率，并进行故障排除。

7. 环保措施：在设计风电场时，需要考虑到环境保护的因素。

例如，选择符合环保标准的风机，减少噪音和鸟类伤亡等问题。

此外，还可以结合其他可再生能源，如太阳能等，以提高能源的可持续性。

通过以上步骤的设计，一个100MW的风电场可以高效、可靠地发电，并为当地提供清洁能源。

这不仅有助于减少对传统能源的依赖，还有助于减少碳排放，保护环境，推动可持续发展。

风电场运营管理系统建设方案目录一、前言 (2)1.1 编制目的 (2)1.2 编制依据 (3)1.3 风电场运营管理系统的定义与目标 (4)二、总体架构设计 (5)2.1 系统总体架构概述 (7)2.2 硬件架构设计 (8)2.3 软件架构设计 (9)三、功能需求分析 (10)3.1 运营监控与管理 (12)3.2 设备维护与管理 (13)3.3 数据分析与优化 (14)3.4 安全防护与应急处理 (15)3.5 用户界面与交互设计 (17)四、技术实现方案 (18)4.1 数据采集与传输技术 (20)4.2 数据存储与管理技术 (21)4.3 数据分析与挖掘技术 (22)4.4 信息安全与防护技术 (23)4.5 系统集成与接口技术 (25)五、工程实施计划 (26)5.1 项目启动与团队组建 (27)5.2 采购与供应商选择 (28)5.3 工程设计与施工计划 (30)5.4 测试与验证 (31)5.5 人员培训与系统上线 (32)六、风险评估与应对措施 (34)6.1 技术风险与应对措施 (35)6.2 运营风险与应对措施 (36)6.3 培训与人力资源风险与应对措施 (37)七、效益评估与投资回报分析 (38)7.1 效益评估指标体系 (40)7.2 投资回报分析 (42)八、结论与建议 (43)8.1 结论总结 (45)8.2 建议与展望 (46)一、前言随着全球能源结构的转变和可再生能源的快速发展，风电作为清洁、可再生的能源形式，其重要性日益凸显。

风电场的运营管理水平直接关系到能源利用效率、经济效益以及生态环境效益的发挥。

构建一个高效、智能、可靠的风电场运营管理系统，对于提升风电场运行效率、保障能源安全、促进可持续发展具有重要意义。

本风电场运营管理系统建设方案旨在针对当前风电场运营管理中存在的问题和挑战，提出一套系统化、科学化、智能化的解决方案。

通过本方案的建设实施，旨在提高风电场运营管理的自动化和智能化水平，优化资源配置，降低运营成本，提高经济效益和生态环境效益，推动风电行业的持续健康发展。

风力发电站接入系统设计发表时间：2020-05-21T16:17:23.520Z 来源：《电力设备》2020年第4期作者：王硕[导读] 摘要：随着经济的高速发展，日渐老化的传统的电网结构已经很难满足人类对于电力方面的需求，也跟不上技术变革的步伐。

（国家电投集团山东新能源有限公司山东省济南市 250000）摘要：随着经济的高速发展，日渐老化的传统的电网结构已经很难满足人类对于电力方面的需求，也跟不上技术变革的步伐。

通过设备选型优化风力发电站的电能质量，对安全稳定的接入电网进行设计，优化资源配置节能减排。

关键词：能源替换；关键性技术；研究现状；接入系统引言伴随着全球资源环境压力的不断增大，自然资源的日益枯竭，社会对于资源的循环利用、节能减排、环境保护、以及可持续发展的要求也日益提高，能源的效率对于从电能和热能的生成、分配和输送等所有类的能源转换都会产生一定的影响。

如何选择、建设新能源电站，尤为重要，针对接入电网的设备选型，功率调节、电能质量优化，无功补偿能力等成为优化电能质量的课题。

通过分析德州电网、乐陵电网的负荷发展、风电建设情况及风电的特点提出风电站的接入系统方案，并进行相应的系统继电保护、调度自动化及系统通信的方案设计。

一、拟建电站任务和规模1.1风电站容量规划本风电站规划容量为48MW，新建1 座110kV 升压站，安装1 台50MV A（110/35kV）双绕组变压器，风电站新建的24 台2MW 风电机组经机端变压器升压至35kV，由集电线路接入升压站35kV 配电装置。

升压站规划出线1回， T 接至110kV 信家～乐陵线路，新建线路采用300mm2截面导线，长度约0.5km。

1.2风电机组的选型根据风电站区域内的测风塔测风数据统计分析100m 高度平均风速为5.70m/s，相应风功率密度为210.8W/m2；主导风向和主导风能风向分别为SW 和SSW，出现的频率分别为14.0%和21.1%，测风塔100m 高度主导风能风向有差别，但主要风向风能均集中在NNE～ENE 和SSW～SW 风向扇区上，出现频率分别为48.1%和61.4%；本风电站标准空气密度下100m 高度处50 年一遇10 分钟平均最大风速为28.9m/s，所有不同高度层风切变指数为0.345，相对较大，但随着高度上升，风切变指数有减小的趋势；根据IEC61400-1（1999）标准关于风机安全等级的规定，在风电机组选型时需选择适合IEC B 类及以上的风力发电机组；因此在机组选型时需选择安全等级为IEC ⅢB 类及以上等级的风力发电机组。

风电场技术改进与性能提升措施随着全球对清洁能源需求的不断增加，风能作为一种无污染、可再生的能源形式，逐渐成为人们关注的焦点之一。

然而，尽管风能在能源行业中的重要性日益凸显，但风电场仍然面临一些技术挑战。

为此，需要进行技术改进和性能提升措施，以进一步推动风能的发展和利用。

首先，改进风电场的风机设计是提升其性能的关键。

风机作为风电场的核心设备，其效率和可靠性直接影响整个风电场的发电能力和经济效益。

现有的风机设计中存在一些不足之处，例如叶片材料的选择、结构设计的优化以及机械传动系统的改进等方面。

因此，在风机设计中，应注重提高叶片的材料强度和耐久性，优化叶片的结构形式，以提高风能的转换效率和抗风能力。

此外，风机的机械传动系统也需要不断改进，以降低能量损耗和运行噪音，并提高传动效率。

其次，改进风电场的智能化管理系统可以提高其运维效率和可靠性。

目前，一些风电场的运维工作仍然依赖于人工巡检和维护，这不仅效率低下，还存在一定的安全隐患。

因此，通过引入智能化管理系统，可以实现对风机运行状态的实时监测和故障预警，以及对风电场的维护和调度等工作的自动化管理。

智能化管理系统可以借助传感器、数据采集和远程通信技术，实现对风机和风电场整体性能的在线监测和分析，减少人工干预，提高整体的运维效率和可靠性。

此外，改进风电场的储能技术也是提升性能的关键之一。

由于风能的不稳定性和间歇性，风电场在电网接入时常常面临能量储存和调度的问题。

因此，引入高效、可再生的储能技术，如电池储能系统和压缩空气储能系统，对风电场的性能提升至关重要。

通过储能技术的应用，可以在风能供应过剩时将多余的能量储存起来，并在风能供应不足时释放出来，从而实现风电场的稳定输出和接入电网的可靠性。

最后，改进风电场的环境影响管理是提升其可持续发展的必要举措。

风电场在建设和运营过程中，对生态环境和野生动植物等方面可能产生一定的影响。

为减少这种影响，需要合理规划风电场的选址，选择对生态环境影响较小的地区，并在建设过程中采取相应的环境保护和生态恢复措施。

50MW风电场接入系统的探索与思考摘要：我院通过与上海新能源公司进行的技术交流，在吸收他方工作经验后结合自己实际工作经历，从介绍并网风力发电机类型入手，详细论述容量为50MW 的中小型风电场接入系统对电网的若干影响，最后结合库伦三家子（49.5MW）风电场接入系统工程具体论述风电场接入系统一次、系统二次方案，最终达到提高电力系统运行安全性、稳定性、经济性的目的。

关键词：风电场接入系统潮流继电保护0.引言我国目前的能源将近70%由煤炭供给，这种过度依赖化石燃料的能源结构已经造成了很大的环境、经济和社会负面影响。

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。

随着风电规模的不断扩大，风电对电网稳定性的影响也日益突现出来随着风电技术的不断发展，风电场的规模和单台风力发电机的容量都在不断增加，风电场接入电网后产生的影响日益突出。

如何减少风电场对电网的影响，保证电网和风电场的安全运行是进行接入系统设计时需要重点考虑的问题。

1.并网风力发电机类型1.1 异步风力发电机国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。

主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。

这种发电机组为定速恒频机沮，运行中转速基本不变，风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小，因而发电能力比新型机组低。

风机装有软起动装置用于防止风机切入和切出时对电网产生过大的冲击，并配有电容器组为感应电机的起动和运行提供足够的无功补偿，维持电压稳定。

1.2 双馈异步风力发电机(DFIG)国内还有一些风电场选用双馈异步风力发电机，大多来源于国外，价格较贵。

这种机型称为变速恒频发电系统。

DFIG是在普通绕线式异步感应电机的基础上外加连接在转子滑环与定子之间的变频器及其控制系统，它能在转子回路中产生一个频率可调节的电流，使转子速度围绕同步转速在一定范围内进行调整，从而使风力发电机在亚同步或超同步运行方式下都可以处于发电状态。

DFIG可以通过控制策略实现最大风能的追踪，提高风能利用率可以实现发电机较平滑的电功率输出；发电机本身不需要另外附加无功补偿设备，可实现功率因数在一定范围内的调节，例如功率因数从领先0.95调节到滞后0.95范围内，因而具有调节无功功率出力的能力。

变压器在海上风力发电场中的接地保护与设计优化随着清洁能源的发展和应用，海上风力发电场越来越受到关注和重视。

在海上风力发电场中，变压器是重要的电力传输和分配设备之一。

为了确保其正常运行和安全性能，合理的接地保护与设计优化是必不可少的。

首先，接地保护是海上风力发电场中保证变压器安全运行的重要环节。

在变压器的接地保护中，需要考虑变压器的中性点接地和设备外壳接地两个方面。

中性点接地是保护变压器正常工作的关键因素之一。

在海上风力发电场中，由于风力发电机组的大规模并联运行，导致海缆容易受到雷击和地闪的影响，进而对变压器的中性点产生干扰。

为了保护变压器免受这些干扰的影响，需要采取合适的中性点接地措施。

其中一种常用的方法是采用低阻抗中性点接地系统，通过合适的接地电阻和中性点绕组设计，减小雷电冲击对变压器中性点的影响。

设备外壳接地是保护变压器安全运行的另一个重要方面。

海上风力发电场环境复杂，加之海水腐蚀性强，外部环境和条件对变压器的保护提出了更高的要求。

因此，在设计优化中，需要选择耐腐蚀性好的材料，合理布置接地电极，并加强防护措施，以保障变压器外壳的接地效果。

其次，设计优化在海上风力发电场中的变压器接地中起着至关重要的作用。

在设计优化过程中，需要考虑以下几个方面：首先，应充分了解海上风力发电场的特殊工况和环境要求。

风力发电场处于海上，面对的是更加恶劣的环境，如高湿度、高盐度、强风等，这些特殊因素对变压器的运行和接地保护提出了更高的要求。

因此，在设计优化过程中，需要选择适应这些特殊环境的材料、设备和工艺。

其次，需要进行仿真模拟和计算分析。

通过计算机仿真和模拟，可以预测变压器在各种工况下的电磁场特性、介电性能和接地效果。

这样可以及时发现并解决潜在的问题，并针对性地进行设计优化。

此外，应合理布置变压器的中性点绕组和接地电极。

中性点绕组是连接变压器中性电流和地的重要部分，其结构和设计要充分考虑电流负荷、电压等因素，以确保变压器的中性点接地效果良好。

风电场集控系统的电气工程设计与建设随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，可再生能源逐渐成为全球能源领域的热门话题。

风能作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注。

风电场作为风能的主要利用方式之一，其集控系统的电气工程设计与建设显得尤为重要。

一、风电场集控系统的概述风电场集控系统是指对风电场内的风力发电机组进行集中监控与控制的系统。

它通过实时监测风力发电机组的状态、运行数据以及环境参数等信息，实现对风电场的远程监控和智能化控制。

集控系统的稳定性、可靠性和安全性对风电场的运行和发电效率起着至关重要的作用。

二、风电场集控系统的电气工程设计1. 电气系统设计风电场集控系统的电气系统设计需要考虑到风力发电机组的接入、电力传输、安全保护等方面。

首先，需要设计合理的电气接入方案，确保风力发电机组能够稳定、高效地并网发电。

其次，电力传输系统需要满足风电场内部各个设备之间的电能传输需求，同时要考虑到电能损耗和线路安全等因素。

最后，安全保护系统需要对电气设备进行过流、过压、短路等故障保护，确保风电场的安全运行。

2. 自动化控制设计风电场集控系统的自动化控制设计是实现对风力发电机组的远程监控和智能化控制的关键。

自动化控制系统可以通过传感器实时监测风力发电机组的运行状态和环境参数，并将数据传输至控制中心。

控制中心通过对数据的分析和处理，可以实现对风力发电机组的远程控制和运行优化。

自动化控制设计需要考虑到系统的可靠性、实时性和稳定性等因素，确保风电场的高效运行。

三、风电场集控系统的电气工程建设1. 设备选型与安装风电场集控系统的电气工程建设需要根据实际情况选择合适的设备，并进行安装和调试。

设备选型需要考虑到设备的品质、性能和可靠性等因素，确保设备能够满足风电场的需求。

安装和调试过程中需要严格按照设计要求进行，确保设备的正常运行。

2. 系统集成与调试风电场集控系统的电气工程建设需要进行系统集成与调试工作。

系统集成包括各个设备的连接和数据传输等工作，确保整个系统能够正常协同工作。

国家电网公司风电场接入系统设计内容深度规定（修订版）二○○九年二月总 则（1）为推进风电与电网的协调发展，保证电网和风电场的安全稳定运行，特制定本规定。

（2）本规定适用于国家电网公司经营区域内通过110（66）千伏及以上电压等级与电网连接的新建和扩建风电场接入系统设计。

通过其它电压等级与电网连接的风电场接入系统设计可参照执行。

（3）风电场开发项目必须符合“中华人民共和国可再生能源法”,须在列入省级以上风电发展规划的前提下开展接入系统设计工作。

风电场接入系统设计一般在风电场项目核准前进行，是风电场送出工程可行性研究的基础。

（4）对于风能资源丰富、风电场开发规模和容量比重较大的地区，应在完成《电网接纳风电能力研究》和《大型风电场输电系统规划设计》及相应评审意见的基础上，开展风电场接入系统设计工作。

接入系统方案应与电网总体规划相协调，应满足《国家电网公司风电场接入电网技术规定》要求。

（5）风电场接入系统设计的主要内容包括系统一次部分和系统二次部分。

一次部分明确风电场在电力系统中的地位和作用，研究接入系统方案（包括出线电压等级、出线方向、回路数和导线截面等），确定风电场接入系统无功补偿方案，提出并网点升压站电气主结线及有关电气设备参数要求。

二次部分提出系统继电保护、安全稳定控制装置、调度自动化子站设备、电能计量装置及电能量远方终端、通信系统的接入系统方案。

（6）风电场接入系统设计应注意远近结合、由近及远地进行多方案技术经济论证，并提出推荐方案。

当负荷预测、电源和电网规划的不确定性对风电场接入系统方案影响较大时，应作敏感性分析。

第一章 风电场接入系统设计（一次部分）1 任务依据和主要原则1.1任务依据。

1.2设计范围。

1.3设计水平年、过渡水平年及远景年。

1.4设计的主要内容及委托方对设计重大原则问题的意见、设计内容的特殊要求。

1.5主管部门对该风电场建设的有关意见。

1.6《电网接纳风电能力研究》和《大型风电场输电系统规划设计》及相应评审意见。