SVC动态特性对风电场接入电网电压稳定性的影响

作者：李想，赵晓艳，柴海棣，戚胜， LI Xiang， ZHAO Xiao-yan， CHAI Hai-di， QI Sheng

作者单位：李想,戚胜,LI Xiang,QI Sheng(吉林化工学院机电工程学院,吉林吉林,132012)，赵晓艳,ZHAO Xiao-yan(北京建筑工程学院成人教育学院,北京,100044)，柴海棣,CHAI Hai-di(华电电力科学研究院新能源

所,江苏杭州,310030)

刊名：

吉林化工学院学报

英文刊名：Journal of Jilin Institute of Chemical Technology

年，卷(期)：2013,30(11)

本文链接：https://www.360docs.net/doc/2b7952655.html,/Periodical_jlhgxyxb201311019.aspx

风电功率波动性的分析

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： B 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：东北电力大学参赛队员(打印并签名) ：1. 张盛梅 2. 齐天利 3. 孔晖指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：张杰日期2014 年 8 月 20日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

风电功率波动性的分析摘要风电机组的发电功率主要与风速有关，由于风的不确定性、间歇性以及风电场内各机组间尾流的影响，使得风力发电机不能像常规发电机组那样根据对电能的需求来确定发电。研究风电功率的波动特性，不论对改善风电预测精度还是克服风电接入对电网的不利影响都有重要意义。对于问题1a，我们利用MATLAB软件做出了3日内的功率波动图，发现功率的波动曲线上下不断震荡，所以我们采用一段数据来进行分析（即从波谷到波峰再到波谷），利用MATLAB软件拟合工具箱中的dfittool对数据进行曲线拟合，并选出几种较为符合的概率分布，根据对数似然函数值的大小确定最佳的概率分布。对于问题1b,利用MATLAB软件编程，将数据每天筛选出一个数据，利用SPSS软件对数据绘制P-P图，并与选出的最好的概率分布图作比较，求出其分布参数。对于问题2，将数据每隔12个数据筛选出一个数据，并用问题1a的方法绘制曲线拟合和概率分布的比较，选出最好的概率分布，并计算每种分布下的数值特征。对于问题3，首先利用MATLAB软件绘制出时间窗宽分别为5s和1min时的功率波动图，发现两者的概率的波动情况基本相同，分别计算两种情况下的信息波动率以及信息波动损失率，得出结论为两者的波动基本相同，但是时间窗宽为5s时会有局部信息损失。对于问题4，我们筛选出时间窗宽为1min、5min、15min的数据，并利用MATLAB软件进行曲线拟合以及概率分布的拟合，并计算出每种概率分布下的特征值，用相同的方法求1min和5min时的信息波动率，计算得出信息波动损失率为0.27%。对于问题5，采用灰色预测模型对数据进行预测。利用5min和15min的功率预测之后的功率走向，并分析方法的优缺点。论文的创新之处有：模型中利用MATLAB软件编程的方法进行数据的筛选，可以筛选出任意时间窗宽的数据。关键词：风电机组；概率分布；功率预测；SPSS

风力发电场的主要环境问题

收稿日期:2004-05-24 作者简介:赵大庆(1963-),男,辽宁沈阳人,高级工程师。 ?问题探讨? 风力发电场的主要环境问题 Main Environmental Problem of Wind Electric Power Generation Field 赵大庆1　王　莹2　韩玺山1 (1.辽宁省气象局　沈阳　110001);(2.沈阳环境科学研究院　沈阳　110016) 摘要　本文介绍了风电场建设时周边环境的有利、不利影响及风力发电场选址的气象、社会自然条件,并就此提出建议。关键词　风电场　影响　气象 Abstract The article introduces the construction of wind electric power generation field that is influenced by the ad 2vanced and disadvanced conditions surrounding and its conditions of meteorology 、society and nature ,then provides the sug 2gestions. K ey words Wind E lectric Power Generation Field E ffect Meteorology 目前从世界各地来看,利用风能发电是开发新能源、改善环境的重要组成部分。从90年代起辽宁省在利用风能等新能源方面有较大的进展。从全省风能分布看,资源量较大区主要集中在沿海及西北部干旱地区,到目前已建成风场8处,在建风场4处,待建风场有6处。 1　风电场的环境问题风电场建设对周边环境影响可分为有利影响和不利影响。1.1　有利影响 (1)充分利用风能资源,减少常规能源的消耗,符合国家能源改革的方向。而且风能又是可再生能源(即在同一地点相距6～8倍风轮高度的距离后风能又达到原值)。取之不尽,用之不竭。 (2)风力发电场对比同规模使用燃煤电厂其向大气排放的污染物为零,实现固体、气体零排放。对保护大气环境有积极作用。 (3)风力发电场比燃煤电厂可节省大量淡水资源,减少水环境污染。特别是对缺少淡水资源的沿海及干旱地区更重要。 (4)在沿海及旅游区风力机群也是一道风景线,可在一定程度上反映经济、文化、环境相融洽的程度。 (5)通过实物教育,可增强公众开发自然资源、保护环境的意识。 (6)建设风力电场对发展沿海经济有重大意义。如建海产冷库、开展海水淡化、进行电量季节调峰等都起到关键作用。1.2　不利影响1.2.1　噪声是公众关心的一个重要问题风力发电机的噪声是来源于经过叶片的气流和风轮产生的尾流所形成,其强度依赖于叶尖线速度和叶片的空气动力负荷,这种噪声源与风力发电机的机型及塔架设计有关。噪声影响分为单机影响和机群影响。单机噪声:为了达到距风机150m 处的噪声值小于45dB (A )的要求,厂商在制造时就采取了以下措施,风电机选用隔音防震型,变速齿轮箱为减噪型,叶片用减速叶片等。一般所用风机风轮转速在27r/min ,产生的噪声较小,据厂家介绍,离风机50～150m 范围内,噪声级分别为53～33dB (A )。机群噪声:风力发电机机群的排列,是经过风洞试验后确定的,即风机行距在6D (D 为风轮直径),间距在4D ～6D 风速又恢复到常态,即噪声强度也随着风速减小而明显衰减。因此不存在风力机群噪声总合影响的问题。本底噪声:风力发电场因考虑风能资源,大多 — 66—环境保护科学　第31卷　总第129期　2005年6月

风电场发电概述

风电场发电流程概述中电投盐湖东风电一场总容量为49.5MW，风电场安装33台单机容量为1500kW的风电机组，机组出口电压0.62kV，配套选用33台箱式变压器进行升压，风电机组与箱式变的接线方式采用一机一变的单元接线方式。箱式变采用容量为1600kVA的油浸式双绕组无励磁调压升压箱式变压器。风电场采用2回35kV架空线路输送电能。风机主要构成：风力发电机组由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架、变频器和基础等组成。输变电设备构成：箱式变压器、集电(架空)线路、高压配电装置、主变构成。流程：机组通过风力推动叶轮旋转，再通过传动系统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电，有效的将风能转化成电能，并通过变频器与箱式变压器相连，及并网发电。发电后电能通过集电线路、高压配电装置汇集到主变低压侧，经过主变升压后并入电网。

Freqcon变流器采用二极管整流+BOOST DC/DC变换+逆变的AC-DC-AC电力变换形式。整个电路可分为两个部分：整流和逆变。通过二极管整流将发电机发出的不稳定的交流电（1.5MW电机转速0～17.3rpm，电机电压0～720Vac,电压频率0～12.7Hz）变换成直流电；再通过逆变单元，把直流电逆变成与电网电压、频率、相位相匹配的交流电送入电网逆。下面分别简单介绍主电路各部分的功能： 1电机侧功率补偿电容由于Freqcon变流器采用被动整流模块，对于发电机而言变流器系统可以近似为一个RCD非线性负载。电机侧补偿电容的功能是为了提高对非线性负载虚功的补偿，从而使发

电机端功率因数近似为1（即发电机电压与电流同相位），从而提高系统利用率。 2二极管整流 Freqcon采用两套三相全桥不可控整流方式，将发电机发出的电压和频率不稳定的交流电变换成直流电，与全桥并联的电容起到平波的作用。由于采用的是二极管整流，能量无法双向流动，因此Freqcon变流器不能实现电机的反向拖动。二极管整流后电压与发电机转速及功率有关。 3斩波升压风电系统中，变流器发电机侧电路的主要功能是从发电机最大可能的拉取功率，注入直流母线。这里涉及的控制问题主要有两个：控制升压电流为给定直流量，以保证发电机运行的稳定性；设定Boost电流参考，保证风力发电机工作在最大功率点附近（或按照设定功率曲线运行）。在我们的系统中，设定Boost电流参考，保证系统工作按照设定功率曲线运行的功能由主控GH策略完成。主控根据GH策略计算得到的发电机所需扭矩×发电机转速/二极管整流后电压，即得到Boost电流设定，并通过通讯电缆将设定指令传递给变流器。控制升压电流为给定直流量，保证发电机运行的稳定性则由这里的斩波升压电路实现。Freqcon变流器采用了boost直流升压斩波电路，斩波升压输出侧直接与网侧逆变

阐析风电场无功电压控制

阐析风电场无功电压控制近年，随着我国对于能源发电的进一步重视，我国的能源发电行业也随之兴盛起来。风能发电就是其中一种。伴随着风能发电的迅猛增长，很大量的风能发电机组也相继地并入到了国家电网系统，这样一来就对我国的电网系统的安全运行和供电质量提出了比较大的挑战。其中的无功电压就成为了外界非议最多的讨论点。风能电场存在着一些缺点，例如风电场在进行有功输出时波动比较厉害，正是这种波动不能满足电网系统关于电压的相关要求，这种情况下，严重的后果是造成风电场的电力输出脱离电网系统。因此，我们在进行风能输出的时候，需要一个自动控制电压的系统来进行风电机组的电压动态补偿对风电机组的电压进行整体的调控。标签：风电场；无功电压；控制近些年，由于我国国务院针对能源问题的一系列法律法规的制定，例如：《可再生能源关于中长期的发展规划》。这样的鼓励能源方面的一些举措，使得我国的风能源发电迅速的发展开来，并且按照国务院的相关规划，截止到2020年，我国的风电机组发电要达到1.5亿千瓦时。基于上面的叙述，风力发电的自身的具有间歇性的特点，使得风力发电的有功输出极为被动，给未来的风能发电带来了很大的不确定性，这种不确定性就给国家的电网系统带来了很多的运行中的未知性。根据我国在2005年出台更新的关于风电场并入电网系统的规划，要求我国的风电场必须配备相应容量的无功补偿设备装置。这些装置包括三种主要的设备，第一，具有可以投切性能的电容电抗器，包括了由晶闸管控制的电容电抗器，英文缩写为TCR，由磁控制的电容电抗器，英文缩写为MCR。第二，静止特性的无功发生器，英文缩写为：SVG。第三，静止特性的无功补偿器，英文缩写为SVC。 1 当前的风电发电的主要特点（1）并入国家电网系统的单个风电场的电容逐渐增大。（2）并入国家电网系统的风电机组的电压的等级也逐渐增高。由于风电场通常处在电网系统的尾端，这样就让风电场的输电送电的距离变远，电源的电压也会变高。在缺乏有效的火电的帮助支撑后，风电场的电源单方面的电容变大，电压变高就导致了国家的电网系统受到风电场的不稳定的影响的范围进一步的扩大了，这样就更突出了并入国家电网系统后的电压控制的问题，这些问题主要的表现是：第一，由于风电场输电缺乏有效的控制，同时风电场输电的过程中具有波动性，这两种因素就导致了在国家电网系统中的电压考核通过率较低。第二，由于我国的各地的并入国家电网系统的风电场输电没有统一为一家控制，这样就导致了多家风电场之间没有有效的协调和沟通，会导致国家电网系统出现很多运行障碍，最为严重的就是致使风发电的大规模脱离国家电网系统。

风力发电对电力系统的影响学习资料

风力发电对电力系统的影响

风力发电对电力系统的影响摘要风力发电总是依赖于气象条件，并逐渐以大规模风电场的形式并入电网，给电网带来各种影响。因此，电网并未专门设计用来接入风电，如果要保持现有的电力供应标准，不可避免地需要进行一些相应的调整。本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性，它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响，针对这些问题提出了相应的对策，以期待更好地利用风力发电。关键词：风力发电；电力系统；影响；风电场 1. 引言人们普遍接受，可再生能源发电是未来电力的供应。由于电力需求快速增长，对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。相反的，风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时，它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。当大型风电场（几百兆瓦）成为一个主流时，风力发电越来越受欢迎。2006年间，包括世界上超过70个国家在内的风能发展，装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。2006年的巨大增长表明，决策者们开始重视风能

发展能够带来的好处。由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机，将积累节约10771百万吨的二氧化碳，这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能，这将会挑战系统的安全性和可靠性。而提供电力系统清洁能源的同时，风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加，影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。因此，应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。风能已经从25年前的原型中走了很长的路，而且在未来的二十年里它也会继续前进。有一系列的问题与风电系统的运作和发展。虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量，关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响，并建议相应的对策来处理这些问题，以适应电力系统中的风力发电。根据上述问题，本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题，以及在处理项目时，将风电场与电力系统相结合的问题。由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点，其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。针对这些问题，提出相应的对策建议，以适应电力系统的风力发电。本文的组织如下。第2节给出了风力发电的发展情况。在第3节介绍了风力发电的特点。在4节中，详细讨论了风力发电对电力系统的影响。在第5节中，提出了减少风力发电的影响的对策。最后，第6节总结本文。

风电场对环境的影响研究进展_李国庆

风电场对环境的影响研究进展李国庆1，李晓兵2,3 (1.鲁东大学资源与环境工程学院，山东烟台264025；2.地表过程与资源生态国家重点实验室，北京100875； 3.北京师范大学资源学院，北京100875) 摘要：风能作为清洁和环境友好的可再生能源，可以减少对化石燃料的依赖，因而近年来发展迅速。但风电设施在安装和运行过程中，评价其对环境产生的影响却尚未得到足够的重视。本文综述了风电场施工和运行过程对气候变化及陆地生态系统的可能影响，同时探讨了风电设施所产生的噪声污染及辐射效应，认为未来风电研究的重要方向为：①评价风电场对气候的影响，还需要建立或改进更精细的气候模型；②探讨风电场对动物的影响，需要识别到底哪些环境因子对动物活动起到了决定性的作用，这些因子在不同风电场中是否具有普遍性；③分析风电场对植被的影响，需要综合利用遥感监测及生态学调查方法，才能准确识别不同陆地生态系统植被对风电场的响应机制；④研究风电场对生态系统碳、氮循环的影响，要加强地表实测数据的获取，尤其是连续多年的数据获取，形成长期的观测序列，进行时空尺度的分析；⑤风电场在全球不同区域，对各环境要素的影响并不完全一致，通过对典型区域的研究来反映风电场对环境影响的共性问题，是目前较为可行的方法；⑥在确保风能作为新能源发展重点的同时，还需保护整个陆地生态系统的生产力和生物多样性，在此基础上才能准确评价、处理风电场与可持续发展的关系；⑦在风电场建设前的环评阶段，需要补充完善现有环评导则和标准，充分考虑风能、太阳能等新兴能源对环境长期而复杂的影响；⑧中国作为世界风能利用的第一大国，需要适时建立长期定位观测试验站，以期开展风电场对环境影响的定量化、全过程、时空尺度的细致研究。本文可为人类科学合理的利用风能、处理风电场建设与可持续发展的关系是提供一些思路。关键词：风电场；环境影响；全球变化；陆地生态系统；研究进展 1引言由于化石能源的不可再生性及其燃烧带来的环境问题日益加剧，清洁能源越来越被各国政府和民众所接受(Dincer et al,2015)。从全球的清洁能源利用发展来看，风能作为一种清洁能源，越来越受到广泛重视(Garrigle et al,2015;Phillips,2015)。2010-2015年间，全球风能发电量以年均30%的速度增长，预计到2020年，风能将占全球总能源的5%(Herbert et al,2007)。中国的清洁能源政策也逐步向风能方向倾斜(McElroy et al,2009)，自2008年起，中国风力发电机的已有装机容量和装机速度一直稳居世界第一位，风能未来将在中国能源结构中占据重要地位(Xu et al,2010;Feng et al,2015)。风电场建立之初，研究人员和政府部门更关注于风电的节能减排作用，由于风电场对环境的影响是一个长期渐变和难以衡量的过程，致使风电场对环境的影响评价被人为忽视(Leung et al,2012;Sun et al,2015)。由此未来可能会造成灾难性的影响(Leung et al,2012;Armstrong et al,2014;Feng et al,2015)。风能在带来积极环境效应的同时，风电开发和运行对环境的负面影响还需认真思考。风电场对人类收稿日期：2016-01；修订日期：2016-06。基金项目：山东省高等学校科技计划项目(J16LH51，J16LH02)；国家重点基础研究发展计划项目(2014CB138803)；国家自然科学基金项目(41601598)[Foundation:Higher Education Science and Technology Program of Shandong Province,No.J16LH51,No.J16LH02;National Key Basic Research Program of China,No.2014CB138803;National Natural Sci-ence Foundation of China,No.41601598]。作者简介：李国庆(1982-)，男，讲师，博士，主要从事草原生态遥感、湿地环境遥感等方面研究，E-mail:ligqing@https://www.360docs.net/doc/2b7952655.html, 。 1017-1026页第35卷第8期2016年8月地理科学进展 Progress in Geography V ol.35,No.8Aug.2016 网络出版时间：2016-08-22 11:10:49 网络出版地址：https://www.360docs.net/doc/2b7952655.html,/kcms/detail/11.3858.P.20160822.1110.022.html

风电场无功电压控制分析

风电场无功电压控制分析【摘要】风电发展迅猛，但大量风电机组直接接入电网，是对电网安全运营、电能质量保证的重大挑战。其引起的无功电压问题日益受到关注。风电场有功出力波动较大，风电场电压波动大，难以满足电网的电压要求，而且各风电场间及与风电汇聚站间彼此缺乏协调，严重时还会导致大规模风机脱网。需要有一个自动电压控制系统充分利用风电场的风电机组和动态无功补偿装置来对风电场的电压整体调控。【关键词】风电场；电压控制；无功补偿；静止无功发生器（SVG）；晶闸管控制电抗器（TCR）；磁控电抗器（MCR）；风力发电机组引言近年来，风电行业以一种前所未有的速度迅猛发展。根据国务院《可再生能源中长期发展规划》，至2020年风电装机将达到1.5亿千瓦。风力发电自身固有的间歇性特点使风电场有功出力波动较大，且未来时刻的发电功率具有一定不确定性，给电网运行带来极大挑战，其引起的无功电压问题日益受到关注。根据GB/Z19963—2005《风电场接入电力系统技术规定》的要求，风电场一般均配置一定容量的无功补偿装置，包括可投切电容电抗器、静止无功发生器（SVG）和静止无功补偿器（SVC，其中有晶闸管控制电抗器（TCR）及磁控电抗器(MCR)）。目前风电接入电网出现了两个特点：（1）单个风电场容量增大；（2）接入电网的电压等级更高。但风电基地一般都地处电网末端，输电距离远，电压等级高，缺乏强大火电支撑，而增加的风电接入容量与更高的电压等级使得电网受风电影响的范围更广，也使风电接入后的电压控制问题更加突出，主要表现在：（1）缺乏就地控制，风电场电压波动大，难以满足电网的电压考核要求。（2）各自为政，缺乏协调，严重时导致大规模风机脱网。随着风电的飞速发展，相关的政策、技术标准也随之出台，现摘取《风电场接入电力系统技术规定》有关无功电压方面的一些具体要求。风电场的无功电源包括风电机组及风电场无功补偿装置。风电场要充分利用风电机组的无功容量及其调节能力。风电场的无功容量应按照分（电压）和分（电）区基本平衡的原则进行配置，并满足检修备用要求。风电场应配置无功电压控制系统，具备无功功率及电压控制能力。当电网电压处于正常范围内时，风电场应当能风电场并网点电压在额定电压的97%～107%范围内。风电场变电站的主变压器应采用有载调压变压器通过调整变电站主变压器分接头控制场内电压，确保场内风电机组正常运行。对于风电装机容量占电源总容量比例大于5%的省级电力系统，器电力系统区域内新增运行的风电场应具有低电压穿越能力。对于总装机容量在百万千瓦以上风电基地内的风电场，在低电压穿越过程中应具有以下动态无功支撑能力：电力系统发生三相短路故障引起电压跌落，当风电场并网点电压处于额定电压的20%～90%区间内，风电场通过注入无功电流支撑电压恢复；自电压跌落出现的时刻起，该动态无功电流控制的响应时间不大于80ms，并能持续600ms。当风电场并网点电压在额定电压的90%～110%之间时，风电机组应能正常

风电机组功率特性评估

风电机组功率特性评估作者:国能日新一、概念和意义风电机组功率特性评估是指对已经投产运行的风力发电机组的设计目标进行的系统、客观的分析和评价。通过对机组实际运行状况的检查总结和分析评价，确定是否达到预期目标。风电机组功率特性评估工作对风电场的建设和发展有着重要的意义。目前风电场存在设计发电量与实际发电量不符的情况。国能日新公司风电场风电机组后评估解决方案通过对风电机组实发功率特性的测试和评估，深入了解风电场设计效益与实际效益之间的差异，找出风电场设计、管理或风电机组自身存在的一些问题，给风电场科学运营以及未来风电场风电机组选型提供有力依据。二、执行流程 1、数据收集和分析（1）数据收集风电机组功率特性评估需收集风电场监控系统中记录的所有风机运行发电数据、现场测风塔数据、当地气候数据以及风电机组的技术文档等资料。（2）数据分析检查测风塔原始数据，对其进行完整性和合理性分析，检验出缺测和不合理数据，经过数据净化、再分析处理，整理出一套连续一年完整的逐小时测风数据，进而与风电机组数据进行相关性对比分析。 2、风资源评估利用风电场并网运行以后的风能资源数据，进行风电场风能要素分析，并与风电场前期可研阶段的数据进行对比分析，总结评估经验，为后期项目开发建设提供支持。风能要素包括：风速、风向、风功率、空气密度等。 3、功率特性分析（1）数据净化

在实际发电过程中，风电机组可能人为停机、故障、或者采集缺失、数据错误，因此必须对风电机组的原始数据进行合理性检验和数据净化。通过数据的合理性检验，可以得到基本有效和完整的发电数据，而数据净化可以保证所采集的数据都是可以用于风电机组性能评估的有效发电数据。（2）数据处理由于测风塔数据和风机数据记录方式、时标不同的原因，需要依据最大相似度的原则使二者的时间坐标保持一致。此处，将采用最先进的粒子群优化算法对时标进行寻优。保证二者时间坐标的完美统一。（3）相关性分析通过上述数据净化及数据处理，再把测风塔数据合理的映射到风机的坐标位置。按照最大相关度方法，对数据进行线性和非线性回归分析，进而得到每台风电机组实际的风资源数据序列，通过与每台机组发电数据在时间轴上对齐，便可得出与风机功率特性曲线极为相近的图形。（4）曲线生成通过上述分析和处理获得原始图形。为得到机组的实测功率曲线，必须在原始图形的基础上进行最终的曲线拟合，获得一条完整的功率特性曲线，即体现风电机组实际出力能力的功率特性曲线图。三、案例分析 1、中广核云南楚雄牟定大尖峰风电场功率特性评估云南省楚雄州牟定大尖峰风电场位于云南省楚雄州牟定县西南部山地，高程2100~2500m，属于高山地形。现安装33台单机容量为1.5MW的风力发电机组，总装机容量49.5MW。 2、武汉凯迪平陆凯迪风口风电场功率特性评估武汉凯迪平陆风口风电场一期36台风电机组功率曲线性能测试工程，包括武汉国测诺德10台1.0MW机组和东汽26台1.5MW机组，装机容量为49MW。通过对风场风电机组实际运行数据进行采集、净化、相关性及数据处理，最终完成全场风能资源综合分析、风电机组可利用率分析、风电机组可靠性及发电量分析，并根据分析结果对风场未来运营提供建议信息。（技术支持：北京国能日新系统控制技术有限公司）

风电功率波动特性分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/2b7952655.html, 风电功率波动特性分析作者：张晴露何天舒来源：《中国高新技术企业》2015年第01期摘要：文章通过频率频数的直方图进行初步估计，再通过dfittool工具箱进行确认和验证，最终得出指数分布最适合风电功率波动的分布。通过样本总体的均值和方差估计概率分布的参数，并用概率密度函数图和频率分布直方图对不同时间间隔、不同机组、每天或者一个月的概率分布之间的关系进行分析。最终得知，各个机组在以每日为时间窗宽，每天的平均风电功率大致相同，而方差除了一些特殊的点还有这个月的最后几天外，也是大致相同。关键词：matlab工具箱；分布拟合；回归分析；ARMA模型；平稳时间序列文献标识码：A 中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2015）01-0025-02 DOI：10.13535/https://www.360docs.net/doc/2b7952655.html,ki.11-4406/n.2015.0013 1 问题描述本题研究的是风电功率的波动性问题，当前世界各国资源环境约束的日趋严苛，以化石能源为主的能源发展模式必须向绿色可再生能源转变。风电机组发出的功率主要与风速有关。由于风的不确定性、间歇性以及风电场内各机组间尾流的影响，使得风力发电在满足用电需求方面的确定性不如常规发电。大规模风电基地通常需接入电网来实现风电功率的传输与消纳。风电功率的随机波动是对电网不利的主要因素。研究风电功率的波动特性，对改善风电预测精度、克服风电接入对电网的不利影响有重要意义。风电场通常有几十台甚至上百台风电机组。大型风电基地由数十甚至上百个风电场组成。因此，风电功率的波动有很强的时空差异性。在此我们需要研究风电功率的概率分布等一系列信息并以此对未来风电的功率进行预测，希望得到风力发电机发电功率的一般性结论。 2 模型建立与求解首先我们要研究风电机发电功率的概率分布。对于概率分布拟合，可以在matlab软件中用dfittool来解决。我们随机选择了五台电机作为观测对象。

风电场开发的环境效益及环境影响

风电场开发的环境效益及环境影响摘要本文主要研究风电开发的环境影响问题,从三个方面进行了分析阐述:1、风电场建设对环境的有利影响;2、风电场建设对环境的不利影响,根据建设过程,分为建设期和运行期2个阶段对产生的主要环境问题进行了分析;3、风电场开发建设对环境影响评估的现状及需要解决的问题。关键词风电场;环境影响;环境保护煤炭、石油等能源资源的大量开发利用,不仅严重破坏开采区域的生态环境,而且因大量燃烧化石燃料而排放二氧化碳所引发的全球性气候变化问题,已经引起国际社会的广泛关注。随着社会经济发展水平的提高,人们对环境质量越来越重视,清洁生产和能源规划日益受到人们的重视,特别是自1973年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,做为可再生能源的风力资源以其蕴量巨大、可再生、分布广泛、无污染等优势而在各国迅速发展!1?。我国是世界上风力资源较为丰富的国家之一,可开发风能资源总量约为10亿千瓦,主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上!2?。我国有海岸线18000多km,岛屿6000多个,由于沿海一带及岛屿风速大,风能蕴藏量丰富,据估计近海风能资源约为陆地的3倍,因此,近海风电开发前景尤为广阔。随着人类社会的不断进步,人们对风能的利用目的也经历了一个逐步发展的过程。风力发电最初发展的重要推动力是能源危机引起的经济性,现阶段对风电发展最为重要的支持就是人们环境保护的意识进一步加强。人们在可再生清洁能源的利用问题上往往存在一个误区,认为清洁可再生能源的利用当然就是清洁、无污染的,实际上,风电开发在建设和运行过程中都会对环境产生直接和间接的环境的污染和破坏,例如风机噪音、风机对鸟类迁移的影响、风机与周围景观融合等。但是目前风电开发对环境的影响评价分析却建立在很多主观的判断上,缺乏一个相对量化的、比较准确的评价标准。1 风电开发环境影响评估及研究现状 1998年6月1日开始实施的#环境影响评价技术导则非污染生态影响HJ T19-1997?适用于海洋及海岸带开发项目环境影响评价工作中的生态影响评价。 2003年9月1日开始实施的#中华人民共和国环境影响评价法?中明确要求对海域开发规划进行环境影响评价,这是对我国环境影响评价制度的重大完善。 #海洋工程环境影响评价技术导则?(GB T19485% 2004)于2004年9月1日正式实施。#导则?为规范和评价我国的海洋工程环境影响评价技术工作提供了科学依据,对我们进行近海风电场建设的环境影响评价工作具有指导意义。电力&九五?规划中有关风电等能源开发对生态环境影响的内容较少,无法满足环境评价的要求。近年来,世界上许多国家在总结环境保护经验教训的基础上,逐步认识到单纯对建设项目进行环境影响评价已经适应不了全面保护环境和自然资源可持续利用的需要。在一些国家所制定的能源规划和战略中已经充分考虑了环境因素,特别是英国的能源政策白皮书,把创造低排放经济作为能源政策的主要目标和出发点。但迄今为止,并没有一个国家对不同类型的规划、尤其是能源规划的环境影响提出一套科学、系统的环境影响评价方法和指标体系。作为可再生能源,随着国际国内能源日益紧张,风能将在国内,乃至世界能源规划中逐步占据重要位置,为此,对风电开发提出一套科学、系统的环境影响评价方法和指标体系具有重要意义。

风电场无功调节情况分析

风电场无功调节情况分析汉梁风电场装备的风电机组为国产电气集团生产的双馈异步感应电机，单机容量为 1.5MW，风机技术指标明确功率因数可在-0.95~0.95间运行。共装132台风机，装机容量为200MW。单台风机功率因数和无功定值可在风机就地控制器设定，也可以在集控的全场风机监控系统中设定，此功能目前被风机厂商屏蔽。单台风机无功发生极限也实时计算，但是计算结果在风机就地控制器中未显示也未送出到集控监控系统中。主接线形式为：每11台风机出口经35kV箱变接入35kV汇流线，共12回35kV汇流线，送到220kV汇流站，在220kV汇流站的35kV母线侧装设SVC动态无功补偿设备。无功补偿设备SVC两套均为荣信公司的TCR，每套容量为25MVar，分为一组固定容量电容器组和一组感性及容性并联结构，TCR运行方式为以电压为目标，维持电压在电压限制围的中间水平。从现场SVC性能试验结果来看，在SVC投入情况下，线路电流大，造成场功率损耗很大。汉梁风电场风机控制系统为阜特公司为电气配套，升压站监控系统为南瑞设备。SVC一次设备的电容器组和电抗投退可在升压站监控系统中软操实现。根据调度和风场要求，目前风机功率因数设定为-0.98~0.98运行。下图1—图4为汇流线C上1号、2号、8号、10号风机在2011年4月1日15时至4月1日18时的无功曲线图。从图中可看出，风机实时无功在AVC的调控下进行实时调整。15:00:00至15:45:00期间风机运行在滞相，结合图9数据查询，各风机向电网送出无功在+70Kvar左右浮动，在15:45:00后各风机逐步调整，在15:50:00后运行在进相，此. . .

风电场接入电力系统技术规定

《风电场接入电力系统技术规定》全文所属分类: 新闻资讯来源: 国家标准化管理委员会更新日期: 2012-09-20 前言本标准根据国家标准化管理委员会下达的国标委综合【2009】93号《2009年第二批国家标准计划项目》标准计划修订。本标准与能源行业标准《大型风电场并网设计技术规范》共同规定了风电场并网的相关技术要求，能源行业标准规定了大型风电场并网的设计技术要求，本标准规定了风电场并网的通用技术要求。本标准规定了对通过110(66)kV及以上电压等级线路与电力系统连接的新建或扩建风电场的技术要求。本标准实施后代替GB/Z 19963-2005。本标准由全国电力监管标准化技术委员会提出并归口。本标准主要起草单位：中国电力科学研究院。本标准参加编写单位：龙源电力集团股份有限公司，南方电网技术研究中心，中国电力工程顾问集团公司。本标准主要起草人：王伟胜，迟永宁，戴慧珠，赵海翔，石文辉，李琰，李庆，张博，范子超，陆志刚，胡玉峰，陈建斌，张琳，韩小琪。风电场接入电力系统技术规定 1 范围本标准规定了风电场接入电力系统的技术要求。本标准适用于通过110(66)kV及以上电压等级线路与电力系统连接的新建或扩建风电场。对于通过其他电压等级与电力系统连接的风电场，可参照执行。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15945-2008 电能质量电力系统频率偏差 GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡 GB/T 20320-2006 风力发电机组电能质量测量和评估方法 DL 755-2001 电力系统安全稳定导则 DL/T 1040-2007 电网运行准则 SD 325-1989 电力系统电压和无功电力技术导则 3 术语和定义下列术语和定义适应于本文件。 4、风电机组wind turbine generator system; WTGS 将风的动能转换为电能的系统。

风电接入对电网的影响

风电的接入对电网的影响 1.对电网频率的影响风电出力波动将会产生严重的有功功率平衡问题。风电比例大小对系统调频影响严重，当电力系统中风电装机容量达到一定规模时，风电功率波动或者风电场因故整体退出运行，可能会导致系统有功出力和负荷之间的动态不平衡，当电网其他发电机组不能够快速响应风电功率波动时，则有可能造成系统频率偏差，严重时可能导致系统频率越限，进而危及电网安全运行[1]。因此，始终保持电力系统频率在允许的很小范围内波动，是电力系统运行控制的最基本目标，也是电力调度自动化系统的最重要任务。电力系统正常运行时，频率始终保持在50Hz±0.2Hz 的范围内，当采用现代自动调频装置时，误差可以不超过0.05～0.15Hz。 2.对电网电压的影响风电场并入电网后，由于风电具有间歇性和随机性的特点，使得当风电功率变化时，电网电压也将随之发生波动。随着风电注入功率的增加，风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范围，严重时会导致电压崩溃。影响电压波动有很多因素,例如风电机组类型、风况、所接入电网的状况和策略等,但最根本的原因是风速的波动带来的并网风电机组输出功率的变化。系统要求节点电压与额定值的偏差不允许超过一定的范围。因此,必须釆取适当的措施来防止偏差过大，维持系统的节点电压在限定的范围之内，防止与额定值的偏差超过允许范围。风电接入系统的所带来的电压与无功功率问题亟待解决。综上所述，为保证大规模风电接入后电网的安全稳定运行，风电接入后的电网运行控制技术越来越重要，电网的稳定控制技术、运行控制技术、优化调度技术以及风电与电网的协调控制技术将成为风电并网控制技术中的关键技术[2,3]。 [1] 计崔. 大型风力发电场并网接入运行问题综述[J]. 华东电力, 2008, 36(10): 71-73. [2] 耿华, 杨耕, 马小亮. 并网型风力发电机组的控制技术综述[J]. 电力电子技术, 2007, 40(6): 33-36. [3] 王伟胜, 范高锋, 赵海翔. 风电场并网技术规定比较及其综合控制系统初探 [J]. 电网技术, 2007, 31(18): 73-77.

南方电网风电场无功补偿及电压控制技术规范QCSG1211004

. Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准南方电网风电场无功补偿及电压控制技术规范

目次前言............................................................................. II 1 范围 (3) 2 规范性引用文件 (3) 3 术语和定义 (3) 4 电压质量 (5) 4.1 电压偏差 (5) 4.2 电压波动与闪变 (5) 5 无功电源与容量配置 (5) 5.1 无功电源 (5) 5.2 无功容量配置 (5) 6 无功补偿装置 (5) 6.1 基本要求 (5) 6.2 运行电压适应性 (6) 7 电压调节 (6) 7.1 控制目标 (6) 7.2 控制模式 (6) 8 无功电压控制系统 (6) 8.1 基本要求 (6) 8.2 功能和性能 (6) 9 监测与考核 (7) 9.1 无功和电压考核点 (7) 9.2 无功和电压考核指标 (7) 9.3 无功和电压监测装置 (7) 10 无功补偿及电压控制并网测试 (7) 10.1 基本要求 (7) 10.2 检测内容 (7)

前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本规定由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出、归口并负责解释。本标准起草单位：中国南方电网有限责任公司系统运行部，广东电网有限责任公司电力科学研究院本标准主要起草人：吴俊、曾杰、苏寅生、盛超、陈晓科、宋兴光、李金、杨林、刘正富、王钤、刘梦娜

南方电网风电场无功补偿及电压控制技术规范 1 范围本标准规定了风电场接入电力系统无功补偿及电压控制的一般原则和技术要求。本标准适用于通过35kV及以上电压等级输电线路与电力系统连接的风电场，通过其他电压等级集中接入电网的风电场可参照执行。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 12325 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326 电能质量电压波动和闪变 GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定 GB/T 20297 静止无功补偿装置（SVC）现场试验 GB/T 20298 静止无功补偿装置（SVC）功能特性 SD 325 电力系统电压和无功电力技术导则（试行） DL/T 1215.1 链式静止同步补偿器第1部分：功能规范导则 DL/T 1215.4 链式静止同步补偿器第4部分：现场试验 Q/CSG110008 南方电网风电场接入电网技术规范 Q/CSG 110014 南方电网电能质量监测系统技术规范 Q/CSG 1101011 静止同步补偿器（STA TCOM）技术规范 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。 3.1 风电机组wind turbine generator system; WTGS 将风的动能转换为电能的系统。 3.2 风电场wind farm；wind power plant 由一批风电机组或风电机组群（包括机组单元变压器）、汇集线路、主变压器及其他设备组成的发电站。 3.3 风电场并网点point of interconnection of wind farm 风电场升压站高压侧母线或节点。 3.4 公共连接点point of common coupling 风电场接入公用电网的连接处。

风电场基础知识

风电场基础知识一、风力发电的基本原理并网型风力发电机组的功能是将风中的动能转化成机械能，再将机械能转化为电能，输送到电网中。对并网型风力发电机组的基本要求：在当地风况、气候和电网条件下能够长期安全运行，取得最大的年发电量和最低的发电成本。二、风电场的组成 1. 升压站部分升压站的作用是把低电压等级电压转化成高电压等级电压，降低电能损耗，从而经济、稳定的完成电能的输送。升压站电压等级：10KV 35KV 110KV 220KV 500KV 750KV 1000KV 升压站一次系统的组成： ①主变压器主变压器原理：利用电磁感应原理，把一个电压等级转化成另一等级。变压器的分类：按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。 ②无功补偿部分无功补偿作用：当电网中电压不稳定或电压降低时，通过补偿无功以保证电网的稳定、可靠. 电容器分类：全补偿式电容器、SVC自动无功补偿 ③风机进线部分 ④ 站用电部分 2. 风机部分风机的组成: 叶轮(叶片+轮毂)、机舱、塔筒、基础（如下图） ① 叶轮叶轮由叶片和轮毂组成. 叶片：主要材料有玻璃纤维增强塑料（GRP）、碳纤维增强塑料（CFRP）、木材、钢和铝等复合材料组成。叶片的刚度、固有特性和经济性是主要的，所以对材料的的选用很重要。

复合材料的优点：㈠复合材料的可设计性强㈡易成型性好㈢耐腐蚀性强㈣维护少、易修补轮毂：轮毂是联接叶片和主轴的重要部件,,如下图轮毂作用是传递风轮的力和力矩到后面的机械结构中去，由此叶片上的载荷