外文翻译---大型风电场的瞬时稳定和模拟

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Modelling and transient stability of large wind farms

1.Introduction

Denmark has currently about 2300 MW wind power capacity in on-land and few offshore settings, which corresponds to more than 20% of power consumption(in average). Further, construction of two large-scale offshore wind farms of 150 MW power capacity each has been announced. The first large offshore wind farm in Denmark will be constructed at Homs Rev by the year 2002 in the area of the system operator ELTRA .This will be followed by the first in the area of the Eastern Danish system operator ,ELKRAFT System ,large offshore wind farm at Rodsand by the year 2003.

The installed capacity in on-land settings and in combined heat-power units(UHP)will increase as well, whilst the power production and control ability of the conventional power plants with respect to voltage and frequency are reduced . In the years to come ,the power production pattern in the Danish power system will change from the power supply from conventional power plants―as it is known today―to a power supply mix, where about 30-40%of power consumption(in average) is covered by wind power. In other words, the power technology will undergo changes from a well-known technology built-up about conventional power plants to a p artly unknown technology―wind power.

In the year to come it will be focusing on maintaining power system stability and voltage stability, for example at a short circuit fault, ensuring power supply safety and other important tasks as amount of wind power is drastically increasing. This situation makes it necessary to find solutions with respect to maintaining dynamic stability of the power system with large amount of wind power and its reliable operation. These solutions are based on a number of requirements that are formulated with respect to operation of the large offshore wind farms and the external power system in case of failure events in the external system.

The paper contains separate subjects dealing with design of windmills for large offshore applications and their control that shall be taken into account with respect to improving the short-term voltage stability.

2.system stability requirements

In terms of short-term voltage stability, the major goal is the voltage re-establishing

after failure events in the power system with large amount of wind power. The transmission system operator is responsible for maintaining power system stability and reliable power supply.

As the situation is today, the majority of the Danish windmills on-land are stall wind turbines equipped with conventional induction generators and ac-connected to the power system. In case of a short circuit fault in the power system, those windmills are easily overspeeded and, then, automatically disconnected from the power system and stopped. Such automatic disconnections will be very fast and ordered by the windmill protection system relay settings. When the on-land windmills are automatically disconnected, there is no dynamic reactive compensation demands related to them, despite their large power capacity. When the voltage is re-established, the on-land windmills will be automatically re-connected to the power system in 10-15 min afterwards and continue their operation, The on-land windmill relay settings are decided by the windmill manufacturers or the windmill owners and these, as usual, cannot be changed by the transmission system operator.

In case of the large offshore wind farms, the power system operator has formulated the Specifications for Connecting Wind Farm to Transmission Network. In accordance with the Specifications, the voltage stability at failure events in the external power system shall be maintained without any sub-sequential disconnection of the large offshore wind farms. Establishing dynamic reactive compensation of the large offshore wind farms can be, therefore, necessary. The amount of dynamic reactive compensation depends, generally, on the windmill technology and in the wind farms and is influenced by the windmill electrical and mechanical parameters.

In other countries, similar specifications may be found as the result of large incorporation of wind power into the local power system.

3.Wind farm model

The windmill technology in offshore settings has to be robust, developed and known practical applications. The wind turbine concept with conventional induction generators has been in operation in on-land settings in Denmark during many years, which is why it may be considered that this technology will be used offshore as well. The wind turbines are equipped with blade angle control system-pitch or active stall that make it possible to

adjust the set-points of the wind turbines by the blade by the blade angle adjustments.

The complete representation of the wind farm is chosen because the commonly asked question concerning large wind farms is whether there can be electromechanical interaction between a large number of the closely placed windmills excited by disturbances in the power system when the windmills are working at different set-points, equipped with relatively soft shafts and even having different mechanical data, and equipped with control systems, for instance pitch.

The model of the offshore wind farm is implemented in the dynamic simulation tool PSS/E and consists of 80 wind turbines of 2MW power capacity each, see Fig.1.

Each wind turbine is simulated by a physical windmill model consisting of :

1.the induction generator model with representation of the stator transients,

2.the windmill shaft system model,

3.the aerodynamic model of the wind turbine,

4.the pitch control system given by the control logic and the blade servo.

For computation of wind turbine aerodynamics there are used airfoil data for a 2 MW pitch windmill equipped with an induction generator.

Each wind turbine is via its 0.7 KV/30KV connected to the wind farm internal network. The internal network is organised in eight rows with 10 wind turbines in each row. Within the rows, the wind turbines are connected through the 30 KV sea cables. The distance between two wind turbines in the same row is 500 m and the distance between two rows is 850 m.

The rows are through the 30 KV sea cables connected to the offshore platform with 30 KV/132 KV transformer and, then, through the 132 KV sea/underground cable to the connection point in the transmission system on-land. There is chosen an ac-connection of the offshore wind farm to the transmission network.

An irregular wind distribution over the wind farm area there is assumed since the wind turbines are shadowing each other for incoming wind. The efficiency of the wind farm is 93%at the given wind distribution and the power production pattern is shown in Fig.1.

Furthermore, the windmill induction generators have a little different short circuit capacities viewed from their terminals into the internal network and this is why the wind turbine initial set-points are different.

The short circuit capacity from the wind farm connection point into the transmission network is 1800 MV A. In all the simulating examples, the failure event is a short circuit fault in the transmission system of 150 ms of duration. When the fault is cleared, the faulted line is tripped and the short circuit capacity is reduced to 1000MV A. Only the line tripping and, then, reducing of the short circuit capacity to 1000MV A does not lead to voltage instability. This ensures that possible voltage instability is only the result of the short circuit fault with the following windmill overspeeding.

4. Dynamic reactive compensation

In this work, the dynamic reactive compensation of the large offshore wind farm is a SVC of the capacity that will be necessary for maintaining the short-term voltage stability. The model of the SVC is as in Ref.

5.When operating as stall windmills

Blade angle control is primarily used for optimization of the wind turbine mechanical power with respect to incoming wind and hence, this control ability is not necessarily available at failure events in external power system with respect maintaining the short-term voltage stability. This implies that the pitch or active stall wind turbines may operate as conventional (passive)stall wind turbines, by the same way as windmills on-land, with the exception that they may not be disconnected.

As the basis case with respect to the offshore wind turbine data, the rotor winding resistance u p R R .020.00=, the generator inertia s H G 5.0=,the mill inertia s H M 5.2=,

and the shaft stiffness rad

/..

,see Appendix A.

K.

3.0

el

u

p

If no dynamic reactive compensation is applied, a short circuit fault and a pose-fault line tripping will result in voltage instability, see Fig.2. The windmills will be, then , tripped by the protective relays and power reserves of approx. 150 MW shall be found immediately.

For voltage re-establishing after the short circuit fault, it will be necessary to use 100 MV Ar of dynamic reactive compensation. The simulated curves for the voltages and speeds are given in Fig.3.

It is noticed that the wind turbine dynamic properties such as the voltage, the generator speed etc, show a fluctuating behaviour in the windmill drive-train system.

Despite the wind turbines have different initial set-points, the windmills show a coherent response at the failure event in the external network so that the fluctuations are in-phase and at the same frequency. The fluctuation frequency is the torsional mode of the windmill shafts.

When the voltage is re-established, fluctuations in any electrical or mechanical properties are no longer seen. There is no self-excitation of the wind farm with a large number of wind turbines equipped with induction generators because the induction generators are passive systems in that no synchronizing torque and fast control have been applied.

6. Dynamic stability improvements within conventional technology

The movement equation of a windmill in terms of the lumped-mass system is )(2)(G M E M L H H T T dt d +-=ω, (1a)

Where M T and E T are the mechanical torque of the rotating mill and the electric torque, respectively, and L ω is the lumped-mass system speed

,G M G G M M L H H H H ++=

ωωω (1b)

Where M ω and G ω are the mill mechanical speed and the electric speed of the generator, respectively, and M M M w P T ω)(=at the given wind, w.

The dynamic stability limit of the windmill is found from the movement equations (1a) and (1b) as the speed L ωabove the kip-speed where E M T T =. This solution is the critical speed of the windmill, C ω, so that exceeding the critical speed, C L ωω>, leads to protective disconnection of windmills caused by overspeeding (prevention of voltage instability). Theoretical explanation for this definition can be found in Ref. and its graphical illustration is shown in Fig.4. From the definition of the dynamic stability limit, a number of stability improvement methods can be introduced in terms of conventional windmill technology that are given in the following.

6.1. Generator parameters

The shape of the electric torque versus speed curve, )(G E T ω, is influenced by the windmill induction generator parameters in accordance with

)()()

()()(222G T G T G T G G S G E X R R V T ωωωωωω+=

(2)Where S V is the windmill generator terminal voltage as a function of the generator speed, and the machine impedance )()(G T G T jX R ωω+ with

is given by the induction generator electrical parameters such as the stator resistance, S R , the stator reactance, S X , the magnetizing reactance, M X , the rotor resistance, R R ,and the rotor reactance,R X , as given in Ref.

The short-term voltage stability will be always improved when the critical speed of the windmill is expanded. This can be reached when:

1. the values of M S S X X R ,,and R X are reduced,

2. the value of the rotor resistance, R R ,is increased.

Graphically this is illustrated in case of increasing the rotor resistance value, R R ,is increasing the rotor resistance value, R R ,see Fig.4.

Increasing the rotor resistance by the factor of 2, as in the example, leads to significant expanding of the critical windmill speed,C ω, and the dynamic reactive compensation demands are reduced significantly. When the rotor resistance is ..040.020u p R R =, there will only be necessary to use 25MV Ar dynamic reactive compensation The voltage in the wind farm connection point is shown in Fig.5.

The 25MV Ar dynamic reactive compensation shall be compared with the reactive compensation demands in case of the rotor resistance value of 0R R that are in Section 5 found to be 100MV Ar. The dynamic reactive compensation demands are reduced significantly. On the other hand, this solution leads to increasing the power losses in the rotor circuit when the power system is in normal operation as well.

6.2 Enforcing mechanical construction

It is a common opinion that when the inertia of the rotating system is higher, the more

stable operation is expected in the power system in post-fault situations.

In terms of the dynamic stability limit definition, the inertia value does not influence on the windmill critical speed. Two wind turbines with identical generator data and different inertia values 1M H and 2M H , where 21M M H H >, have the same critical speed values 21C C ωω=.

Due to different inertia values, the wind turbines will, however, accelerate differently at the failure event and hence, have the different critical failure times 21C C t t >. Because of this, the heavy wind turbines show more stable behaviour compared with tinny wind turbines, as long as the failure time is not too long.

In practical situations, the failure time is short enough and the heavy wind turbines will be preferred with respect to maintaining the voltage stability.

Windmills are equipped with the shaft systems where the effective shaft stiffness viewed from the generator terminals is relatively low .In normal operation, there will be accumulated an amount of potential energy in the shafts and the lower the shaft stiffness is, the more the potential energy accumulated is .At a short circuit fault, the shafts are relaxing and the potential energy is disengaged into the generator rotor kinetic energy. This results

in the more intensive acceleration of the generator rotor. The contribution to the generator

rotor speed caused by the shaft relaxation is )/(2G M

G KH T ∝?ω.Increasing the shaft stiffness, K, leads, therefore, to the reduction of the windmill overspeeding at failure events, see Fig.6, and hence, to the improvements of short-term voltage stability, in accordance with the dynamic stability limit considerations.

The simulation results dealing with dynamic reactive compensation demands at varying parameters of the windmill mechanical construction,M H and K ,are collected in Table 1.

Enforcement of the windmill mechanical construction has a significant positive effect on improvement of the short-term voltage stability.

Literature origin: International Journal of Electrical Power & Energy Systems

大型风电场的瞬时稳定和模拟

1.介绍

丹麦当前在陆地和极少海外的放置中有大约2300 MW风能,这已经超过了平均能量消费水平的20% 。此外,二个150 MW的大规模海面风电厂的工程已经被宣布。在丹麦的第一个大的海面风电厂 2002 年以前将会在叙利亚被建造,它是系统操作员ELTRA 的区域。这将会在东方丹麦的系统区域中被第一个跟随操作员 ,ELKRAFT 系统在2003 年以前就向海面的风电厂转变。

在陆地放置中的和在结合的热量单元( UHP )中的安装的能力也将增加,在关于电压和频率的能量的生产和传统发电厂的控制能力被减少的时候。在未来的数年内,丹麦的电力制度的电力生产式样将会从来自传统电力补给改变,当现在对大约30-40% 耗电量 (平均的) 被风能覆盖的一个动力补给混合的之时。换句话说,动力技术将会接受被建造的来自一种众所周知的技术的变化,增加有关对部分未知的技术―风动力的传统发电厂。

在这一年来它将着重于保持电力系统稳定和电压稳定, 举例来说在一个短路中, 当风动力的数量大幅增加的时候,确定电力供应安全和其他的重要工作就是必需解决的,就需要用大量的风能和它的可靠操作维持电力系统的动态稳定。

2. 系统稳定需求

根据短期的电压稳定,主要的目标是在发生故障之后以大量的风能恢复电压。传输系统操作员负责维持电力系统稳定和可靠的电力供应。

今天,丹麦陆地上的多数风车是风力机装备着异步发电机并且直接并网。假使一个电力系统的过失短路, 那些风车就容易地被超速, 然后, 自动地从电力系统中分离而且停止。如此自动的切断将会非常快速而且必须被风车保护制度接替者设定。当那在陆地上的风车自动地被分离,没有动态的起反作用的补偿要求涉及到它们。当电压是恢复后, 在陆地上风车将会再自动地然后被连接到电网在 10-15 分钟中的力量制度而且继续它们的运转。

陆地上的风车继电器设定被风车制造业者决定或者风车拥有者和这些, 像往常一样,不能够被传输系统操作员改变。

假使大的海面风场,电力系统操作员已经制定把风场连结到传输网络的规格。符合规格,电压稳定性在外部系统故障时将会被维修在没断开大型海上风场。因此,建立海上风场动力起反作用的补偿是必需的。通常,大的动态反动的补偿靠风车技术上

和在风场中而且被风电和机械参数影响。

在其他国家,可以找到类似的规定,由于大型风力发电将成为当地电力系统. 3.风场模型

在海上设定的风车技术必须是强健的,发展和知名的实际应用。带异步发电机的风轮机观念已经运转在陆地风场的设定在丹麦这些年,是它可能为什么被视为将会被用在海上的技术。风力涡轮机叶片角度控制设有定位或活动档,可以调整结构项的风力涡轮机叶片的调整来完成.

海面风农场的模型在动态的模拟工具 PSS/E 中被实现,而且有 2MW 发电容量的80个用来发电的风车, 见图1。

风力涡轮机是由每一个物理模拟模型风车包括:

(1)适应模式与发电机定子的旅客代表、

(2)风车槽系统的模式

(3)风力涡轮的气动模型,

(4)由于球的控制系统,完成伺服控制逻辑.

风农场的完全表示法被选择,因为共同地被问的问题关于大风农场是否在动力系统可以有干扰激发的很大数量的严密被安置的风车之间的机电互作用,当风车运转在不同的设置点时。装备相对地软的轴和平衡有另外机械数据和装备以控制系统,例如沥青。

为风涡轮空气动力学的计算有老的机翼数据为一台2兆瓦风车装备异步电动机。每个风涡轮是通过它的0.7 KV/30KV连接到风场内部网络。内部网络在八列在每列被组织与10个机。在列之内,风轮机通过30千伏海底电缆连接。二个风涡轮之间的距离在同一列是500 m,并且二列之间的距离是850 m。

该列是通过30千伏海底电缆连接到近海平台用30 KV/132千伏变压器,然后,通过132千伏海地下电缆对连接点在传动陆地系统。海上风场选择了交流连接到传输网络。

一种不规则的风力分布在风场,由于假设是跟踪对方的风力涡轮风来袭. 风场风轮机效率的93%,分布在特定的风力发电方式显示图1。

此外,风车发电机入门有点短路能力从不同的终端进入内部网络,这就是最初的风力涡轮点不同.

短路容量从风场连接点到传输网络里是1800 MVA。在所有模仿的例子,失败事件是短路缺点在期间的有持续150ms的传动系统。当故障清除,故障线路强度大,并

且短路容量减少到1000MVA。仅线路流畅和减少短路容量到1000MVA, 不会导致电压不稳定。这保证可能的电压不稳定仅仅是因风车超速短路而引起的结果。

4. 动态的电抗补偿

这方面的工作,有力反应补偿近海风力大农场是svc的能力,有必要保持短期稳定电压.

SVC模型在Ref中是交流的。

5.风车停转的操作

浆叶角控制为风涡轮机械动力的优化主要使用关于接踵而来的风并且,这控制能力不是必要可利用的在外部电力系统故障中与维护短期电压稳定有关.这意味倾斜或

有效的延迟作为风力机被常规的停运。同样的方式对风车在陆地也一样, 除非他们可能是连接的。

作为案例对境外风力涡轮数据,转子绕组阻抗u p R R .020.00=,发电机惯性s H G 5.0=,米尔惯量s H M 5.2=,和轴的坚硬rad el u p K ./..3.0=。如果没有应用动态电抗性,短路故障和短路线路将导致电压不稳定,见图2。风车将会由保护继电器和后备保护进行加强。150MW 将要立刻上马。

为恢复短路故障以后的电压, 使用100 MVAr 动态电抗补偿将是必要的。图3给出了模拟仿真中电压和速度曲线。

发现风力涡轮动力特性,例如电压、发电机速度等,呈现波动行为在动力传动系统.

虽然风力涡轮机已初步确定不同点,显示了风车一致反应事件未对外的交通运输网络,使处于波动阶段,在同一频率. 波动的频率是极限模式风车槽.

当电压恢复后,任何电气或机械特性波动已不再出现. 没有自励的风场有大量配备异步发电机的风力涡轮发电机因为异步发电机是被动的,并没有同步扭矩迅速控制了应用.

6. 改进传统技术动态稳定性

风车运动的公式计算的质量体系是

)

(2)(G M E M L H H T T dt d +-=ω (1a)

M T 和 E T 分别是机械转矩和电磁转矩,L ω是角速度。

,G

M G G M M L H H H H ++=ωωω (1b) M ω和G ω分别是发电机的机械角速度和电磁角速度,M M M w P T ω)(=是特定的风。

动态稳定范围内发现的动作方程式(1a)和(1b)作为角速度L ω当E M T T =时。解决方案是风车的临界速率C ω,所以过度的临界速率C L ωω>,因为风车超速运行(防止电压不稳定性),导致保护断开。在Ref 中可以发现这个定义的理论解释,它的绘画插图如图4。从动态稳定性极限的定义, 在以下被给的一定数量的稳定改善方法可以被介绍根据常规风车技术。

6.1 发电机参数

电磁转矩对速度曲线的形状,)(G E T ω,由风车异步发电机参数影响依照

)

()()()

()(222G T G T G T G G S G E X R R V T ωωωωωω+= (2) 风车发电机接头电压S V 作为发电机速度的公式,发电机阻抗为)()(G T G T jX R ωω+

为异步电动机电的参数例如定子电阻S R ,定子电抗S X ,磁阻抗M X ,转子电阻R R ,转子电抗R X ,在Ref 中给出。

短期电压稳定,当风车的临界车速被扩展,总将改进。它可以被影响当以下情况:

(1)M S S X X R ,,and R X 的值下降

(2)转子电阻R R 的值上升

转子电阻值的上升在图中表示,R R ,转子电阻值慢慢上升,见图4。

增加电动子抵抗由因素2,像在例子中,导致重大扩展重要风车速度,C ω,显著减少动态电抗性补偿要求。当转子电阻为..040.020u p R R =,只将有必要使用25MV Ar 电压在风场连接点显示在的动态电抗性补偿。见图5。

25MV Ar 动态电抗性补偿与电抗性补偿要求比较,在那的情况下转子电阻值0R R 在第5部分被发现的100MV Ar 。显著减少动态电抗性补偿要求。另一方面, 当动力系统在正常运行时,这种解答在电动子电路导致增加功率损失。

6.2机械工程实施

它是一个共同的观点,当转动的系统的惯性更高时, 更加稳定的操作在动力系统在故障情况下被期望。

根据动态稳定性极限定义, 惯性值对风车临界速率不影响。二个风轮机以相同发电机数据和不同的惯量值1M H 和2M H ,当1M H >2M H 时,有同样的临界速率值21C C ωω=。

由于不同的惯量值,风轮机将会不同地加速在故障时并且有不同的关键失效时间21C C t t >。因此,重的风轮机显示更好的稳定行为比较锡风涡轮,只要故障时间不是太长的。

在实用情况,故障时间是足够短的,并且重的风轮机将是首选关于维护电压稳定。 风车装备轴系统,从发电接头观看的有效的轴硬度是低的.在正常运行,在轴那里将被积累相当数量势能,并且轴硬度越低,势能积累的越多。在短路故障,轴是松弛的,并且势能被释放到发电机转子动能。这导致发电机转子有更大的加速度。对轴

放松造成的发电机转子速度的贡献是)/(2G M

G KH T ∝?ω。增加轴硬度K ,因此导致在

风电场设备检修管理制度示范文本

风电场设备检修管理制度 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

风电场设备检修管理制度示范文本使用指引:此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 第一章总则 第一条为了保证设备安全、稳定、经济运行,提高 设备可用率,科学、合理、高效组织设备检修工作,结合 风电场的实际情况,制定本制度。 第二条贯彻“预防为主、计划检修”的方针,运用 先进的管理方法,坚持质量标准,严格控制工期,努力做 到“应修必修、修必修好”。 第三条安全生产部是检修管理的职能部门,负责检 修工作的计划、组织、制定技术标准和验收;并设立检修 台账。 第四条风电场负责检修工作的具体实施,并建立设 备台账。

第五条检修计划需经总工程师审核批准后,方可执行。 第二章检修时间规定 第六条风力发电机组的检修周期应依据设备制造厂家的《维护手册》的规定执行,分年检和半年检;变配电设备的检修周期应依据设备检修、预防性试验规程的规定执行。 第七条变配电设备和风机的年检应安排在小风季节进行(每年的7-9月份),变配电设备检修时间为3-5天,风机年检2天/台;风机的半年检根据时间间隔选择风速较小的时间进行,时间为1天/台。 第三章检修计划管理 第八条安全生产部负责年度检修计划的编制。 计划内容包括检修项目的名称、工作开始时间、工作进度计划、工作内容、技术标准、安全措施、主要技术措

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2014年5月

实验一了解风电场模型并网控制系统试验平台 一、实验目的 对风电场模型并网控制系统进行剖析,通过对照使用说明书与实物,了解本试验平台的主体结构及各细节,巩固、扩大课堂所学知识,并从中体会学习风电场模型并网控制系统试验平台的实验方法。要求: 1、了解试验平台的用途,总体布局,以及试验平台的主要性能和技术指标; 2、对照试验平台使用说明书,分析仿真器、控制器和SCADA工作原理; 3、了解和分析试验平台主要部件的工作原理。 二、实验原理及方法 本实验利用并网控制系统试验平台中的仿真器、控制器和SCADA讲解真实环境下风电场并网的工作原理。主要方法是打开仿真器、控制器和SCADA,参照使用说明书,并配以实物进行观察,通过联合操作仿真器、控制器和SCADA,观察试验平台的各个动作。 三、风电场模型并网控制系统用途及布局 1、风电场模型并网控制系统用途 风场模型并网控制系统试验平台,构建了一个采用风速、温度及海拔等参数为依据的虚拟风况环境模型,以单台风力发电机组在风场特定微观位置为目标而建立的一个风电场群,用于测试风力发电机组工况运行状态。学生可通过本试验台了解风场侧风力发电机主控以及中控侧SCADA的工作原理,并可在试验台进行相关地风力发电机工况的模拟实验,本试验台同时可供电气专业学生了解学习基于工业现场的电气控制、数据采集及网络通讯等知识。 2、风电场模型并网控制系统的主要技术指标 仿真器输入额定电压 AC220V 仿真器PLC额定电压 DC24V 仿真器PC额定电压 AC220V 控制器输入额定电压 AC220V 控制器PLC额定电压 DC24V 控制器PC额定电压 AC220V SCADA网络通讯板额定电压 AC220V SCADA串口服务器额定电压 AC220V SCADA串多模转换器额定电压 DC24V SCADA数据交换机额定电压 DC24V SCADA客户机额定电压 AC220V SCADA服务器额定电压 AC220V 3、风电场模型并网控制系统的主体结构 图1是风电场模型并网控制系统试验台原理结构图,图2是风电场模型并网控制系统试验台现场布置图。风电场模型并网控制系统主要由仿真控制系统、主控制系统和SCADA系统组成。仿真控制系统包含风模型系统软件、力模型系统软件、温度和湿度及海拔系统模型

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风电场安全规范 简介:该制度资料适用于公司或组织通过程序化、标准化的流程约定,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,从而协调行动,增强主动性,减少盲目性,使工作有条不紊地进行。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 前言 安全管理是企业生产管理的重要组成部分,是一门综合性的系统学科。风电场因其所处行业的特点,安全管理涉及全过程,必须坚持“安全第一、预防为主”的方针,实现全员、全过程、全方位的管理和监督。要积极开展各项预防性的工作,防止安全事故发生。工作中应按照标准执行。 1,风电场的安全管理工作的主要内容: 1.1 根据现场实际,建立健全安全监查机构和安全网。风电场应当设置专门的安全监督检查机构和专(兼)职安全员,负责各项安全工作的监督执行。同时安全生产需要全体员工共同参与,形成一个覆盖各生产岗位的网络组织,这是安全工作的组织保证。 1.2 安全教育常抓不懈。做到“全员教育、全面教育、全过程教育”,并掌握好教育的时间和方法,达到好的教育效果。对于新员工要切实落实三级安全教育制度,并对员工定

风力发电系统建模与仿真

风力发电系统建模与仿真 摘要:风力发电作为一种清洁的可再生能源利用方式,近年来在世界范围内获得了飞速的发展。本文基于风力机发电建立模型,主要完成了以下工作:(1)基于风资源特点,建立了以风频、风速模型为基础的风力发电理论基础; (2)运用叶素理论,建立了变桨距风力机机理模型; (3)分析了变速恒频风力发电机的运行区域与变桨距控制的原理与方法,并给出了机组的仿真模型,为风力发电软件仿真奠定了基础; (4)搭建了一套基于PSCAD/EMTDC仿真软件的风力发电系统控制模型以及完整的风力发电样例系统模型,并且已初步实现风力机特性模拟功能。 关键词:风力发电;风频;风速;风力机;变桨距;建模与仿真 1 风资源及风力发电的基本原理 1.1 风资源概述 (1)风能的基本情况[1] 风的形成乃是空气流动的结果。风向和风速是两个描述风的重要参数。风向是指风吹来的方向,如果风是从东方吹来就称为东风。风速是表示风移动的速度即单位时间内空气流动所经过的距离。 风速是指某一高度连续10min所测得各瞬时风速的平均值。一般以草地上空10m高处的10min内风速的平均值为参考。风玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向。 风能的特点主要有:能量密度低、不稳定性、分布不均匀、可再生、须在有风地带、无污染、分布广泛、可分散利用、另外不须能源运输、可和其它能源相互转换等。 (2)风能资源的估算 风能的大小实际就是气流流过的动能,因此可以推导出气流在单位时间内垂直流过单位截面积的风能,即风能密度,表示如下: 3 ω= (1-1) 5.0vρ 式中, ω——风能密度(2 W),是描述一个地方风能潜力的最方便最有价值的量; /m ρ——空气密度(3 kg); /m

风电场模型及其对电力系统的影响

第31卷增刊2 电 网 技 术V ol. 31 Supplement 2 2007年12月Power System Technology Dec. 2007 文章编号:1000-3673(2007)S2-0330-05中图分类号:TM938文献标识码:A学科代码:470·4017 风电场模型及其对电力系统的影响 娄素华1,李志恒1,高苏杰2,吴耀武1 (1.华中科技大学电气与电子工程学院,湖北省武汉市 430074; 2.国网新源控股有限公司,北京市东城区 100005) Wind Farms Models and Its Impacts on Wind Farms Integration into Power System LOU Su-hua1,LI Zhi-heng1,GAO Su-jie2,WU Yao-wu1 (1.School of Electrical and Electronic Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,Hubei Province,China;2.State Grid Xin Yuan Company Limited,Dongcheng District,Beijing 100005,China) 摘要:介绍了风力发电系统建模的一般思路及常用的风电场模型,然后对风电并网几个重要课题的分析方法进行了研究,比较了适用于不同研究目的的风电场模型的优劣及相应的分析方法,指出了风电场建模方法存在的主要文体,总结了风电接入对系统影响的几个主要方面。 关键词:风力发电;风电场模型;潮流;电能质量;稳定性0引言 作为一种可再生能源,风电由于其分布较广的特点及其相对成熟的开发技术而在全世界得到了长足的发展。风电的优势在于其环境友好性,但它的缺点也是很明显的:风力的随机性和间歇性不能保证输出平稳的电力,这对电力系统的稳定性以及发电和运行计划的制定带来很多困难;风电场一般远离负荷中心,承受冲击的能力很弱,随着风电装机规模的扩大,风电的不可控性将给电力系统带来新的挑战。因此,合理地对风电场建模、分析风电的容量可信度[1-2]、研究风电与其它电源的配合问题对于保证含风电系统的安全经济运行十分重要。 本文对风电并网的不同研究领域所采用的风电模型及其分析方法作了系统地对比和分析,指出了上述模型和分析方法的优点和局限性;总结了风电接入对系统影响的几个主要方面,这将会有助于分析系统中其它电源与风电的配合问题。 1风电场模型 1.1 风力发电机组动态建模的基本理论 1.1.1 风的统计理论与风速建模 风是风力发电的源动力,与发电部分具有独立性。风的自然特性包括风向和风速,具有间歇性、随机性和难以预测性。风向与风速的建模是风力发电机组建模的重要组成部分。在风力发电系统的研究中,人们更多地关注风速的特性,而弱化风向的影响。在描述风速的分布函数中,最常见的是Weibull分布[3-4],其分布函数为 w ()1exp(/)k F V V C =??(1) 式中:C为尺度参数;k为形状参数;V为风速。 文献[3]以Weibull分布为基础,使用时间序列自动回归和移动平均技术模拟风速。文献[4]借助于马尔科夫链和Weibull分布对风速、风向进行随机性分析建模,并在模型中考虑了风速和风向的相关性。Weibull分布侧重于对风能资源的统计描述,它表示的是风速在10min或更长时间内的平均值。在与风速相关的动态建模中,经常使用4分量模型,该模型将风分为基本风、阵风、渐变风和随机风4个部分[5],PSCAD仿真软件使用的就是这种模型。目前,这种模型的局限性在于没有给出确定阵风分量参数的方法,仅适用于简单的模拟计算。现在的风力发电系统研究中,更多采用的是平均风速与湍流分量相叠加的风速模型。在这种模型中,风速均值在数分钟至数十分钟的时间尺度内保持不变,风速的变化由湍流分量给出,而湍流分量作为一个平稳的随机过程来处理。 1.1.2风力发电机组模型 一个典型的风力发电系统主要包括风力机、传动机构、发电机和相应的控制系统4个模块。风力机结构复杂,在模型中人们关注的主要问题是风速与机械出力的关系,一种常见的处理方法是由风力机铭牌数据得到风力驱动产生的动力转矩[6],或通

风电场运维管理与运维模式探讨

风电场运维管理与运维模式探讨 发表时间:2017-07-05T11:14:59.360Z 来源:《防护工程》2017年第4期作者:赵小平 [导读] 面对即将进行施工的风电项目,一定要对建设环节重点管理,严格把关。 摘要:风电建设项目在我国发展的时间还不是很长,况且其自身带有显著的特点,风电施工建设规模不算大,工期较短,相对火电施工来说较易。大多数的风场所在区域都处于相对闭塞的山区,地势相对较高,气候条件很差,在进行施工建设的过程中,进行吊装的时候,一般需要大吨位吊车,条件艰苦。所以说,在选择建设风电项目的员工时,遵循有经验者优先原则。面对即将进行施工的风电项目,一定要对建设环节重点管理,严格把关。 关键词:风电建设工程;运维管理;管理要点 1.引言 由于风力发电和风电技术的发展具有其自身的特点,目前对于风电场的运维管理形式仍然在探索中不断完善。风电建设和风电场运行维护平衡发展,提高资源优化配置,准确掌握风电运行特点,加强风电场运行分析,提高风电场维护工作的专业化、精细化水平,寻求科学管理大型风电场运维方式,是我们需要探索的问题。 2.风电场运行维护管理的主要内容 2.1设备维护管理 风电场设备维护主要包括对风机、输变电设施、中控室计算机系统、消防系统和通信设备的日常维护、定期维护、事故检修、主动预防性检修等工作。在风电场,设备常规故障消缺工作虽然操作起来较为简单,但却是比较频繁而关键的环节,消缺不及时将直接影响设备性能的发挥。因此,对常规的频发性故障进行精细化划分,做到有针对性地进行设备日常维护、定期维护和预防性检修,及早发现问题及早解决,消除运行隐患。发电场设备的严重故障可以划分为重大缺陷和紧急缺陷,重大缺陷如果处理不及时也可能变成紧急缺陷。这两种缺陷都可能对设备及人员造成大的危害,因此一旦发生严重故障,应立即联系专业技术人员对设备进行抢修。 2.2运维人员管理 风力发电技术是一个集多种学科为一体的综合性技术,而且新技术的应用和更新非常广泛,加之工作环境受天气及交通等多种因素的限制,对工作人员的要求相对较高。目前风电场运维工作中最突出的矛盾是运维人员的专业素质不能满足风电场持续发展的要求,而且运维工作必须依靠人员之间的协同配合。因此,加强专业知识培训,不断更新科技知识,提高维护团队整体素质,才能适应风电场发展的需要。 2.3安全管理 由于风电场工作环境恶劣,维护工作经常是高空作业,各类设备运行在风沙、雨雪、酷暑、严寒等交替变换的环境中,人员和设备面临的安全风险相对突出,多数风电场因安全生产管理经验不足导致风电场运维管理欠缺是我们不得不面对的事实。加强人员的安全管理,提高人员对于运维活动危险源的辨识能力,强化遵规操作的自觉性,经常性巡视检查设备运行安全,并采取安全防范措施,是风电场运维管理的重要内容。 3.1定期维护 (1)必要的整机维护 在对风力发电机进行定期维护的时候,需要检修必要的整机维护。对尘土、锈迹或是泄露等问题进行定期检查,如果出现这些问题需要及时进行处理,保证发电机的干净、整洁,从而减少故障的出现。另外,还要对所有的紧固件,比如垫圈、螺栓等,连接情况进行检查;对各引接电缆的绝缘性能进行检查;对绝缘电阻进行检查,使其能够满足实际要求。 (2)轴承与润滑系统的维护 风力发电机的润滑方式可以分为稀油润滑和干油润滑两种。通常情况下,偏航减速齿轮箱和风轮发电机的齿轮箱使用稀油润滑方式,主要使用对过期的润滑油进行更换的方式进行维护。而轴承偏航齿轮主要使用干润滑油方式,经过长时间的运行,导致温度上升引发变质现象的出现,对此,需要及时补充润滑油,合理控制补充量,避免电气出现烧坏等不良现象。在整个过程中需要对润滑脂的补充工作引起重视,间隔时间:传动端2000h,非传动端2000h。补充量:传动端100g,非传动端120g。在进行轴承与润滑系统的维护的时候,需要注意以下内容:①对所使用的润滑脂类型进行仔细、全面的检查;②对油嘴以及周围区域进行全面清洁;③对润滑通道进行检查,保证其畅通;④在轴承内注入规定用量的润滑油。 (3)定、转子绕组维护 在对定、转子绕组进行维护的时候,需要根据发电机的运行规律,如果发电机首次启动或者是经过长时间的停机之后,需要每年进行一次绝缘电阻测试工作,对于其他测试工作只需要在故障出现时进行即可。一般而言,绕组干燥的新电机具备较高的绝缘电阻。一旦电气设备在运输过程中或者是存储期间,出现不合理的地方或是出现受潮现象,也会使电阻大大降低。除此之外,如果绕组温度上升也会降低绝缘电阻值。 3.2日常维护 在对风电场中的风力发电机进行运行维护的时候,有些故障不能延误,需要在最短的时间内予以排除,将故障排除之后还要进行维护工作。日常维护具体包含以下几点:①对安全平台和梯子的螺栓松动情况进行观察;②对监控柜内部是否有烧焦的情况进行控制;③检查发电机的电缆是否偏移以及夹板是否松动;④注意控制柜有无放电声音,有无其他杂音;⑤听风力发电机轴承是否异响,齿轮、砸盘和闸垫之间是否有异响;⑥当维护工作完成之后,还要做好现场的清理工作,对液压站(的各个部件与管头的接口部位进行擦拭,保持干净状态,实现良好的维护。 3.3完善检修管理制度 (1)完善风力发电机检测维修流程。完整的检测维修流程在风力发电机运行维护工作中占据着重要地位,可以从根本上保证运行维护工作的有序进行。在对风力发电机进行管理的时候,需要对组成的线路以及各个元件进行全面、仔细的检测。如果出现问题,需要合理

风电检修管理

风电检修管理XX年XX月XX日

目录 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 术语和定义 (4) 3.1 状态监测 (4) 3.2 计划检修 (4) 3.3 状态检修 (4) 3.4 非计划检修 (4) 3.5 大型部件检修 (4) 4 总则 (5) 4.1目的 (5) 4.2原则和方针 (5) 4.3内容 (5) 5 计划检修管理 (5) 5.1计划检修等级的划分 (5) 5.2计划检修的策划与准备 (6) 5.3计划检修实施与控制 (9) 5.4计划检修总结与评价 (10) 6非计划检修管理 (11) 6.1缺陷等级的划分 (11) 6.2非计划检修准备工作 (11) 6.3非计划检修实施与控制 (13) 6.4非计划检修总结与评价 (14)

前言 本标准依据《标准化工作导则:标准的结构和编写》给出的规则编写。 本标准的制定和实施对提高XXX公司所属风力发电场设备的安全性、经济性,加强风力发电场检修工作具有重要意义。 本标准是XXX公司所属风力发电场检修工作的主要管理及技术依据,是强制性企业标准。 本标准由XXX公司提出。 本标准由XXX公司归口并解释。 本标准起草单位:XXX公司。 本标准主要起草人: 本标准主要审定人: 本标准批准人: 本标准首次发布。

风力发电场检修管理 1 范围 本标准规定了XXX公司(以下简称公司)所属风力发电场(以下简称风电场)检修管理工作的内容、流程和基本要求。 本标准适用于公司所属并网型陆上风电场。 各风电公司及风电场可根据本标准,结合本地区实际情况制定相应的实施细则。 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 7777传感器通用术语 GB/T 27387风力发电机组运行及维护要求 DL/T 393输变电设备状态检修试验规程 DL/T 773电力变压器检修导则 DL/T 797电力设备预防性试验规程 DL/T777风力发电场运行规程 DL/T727互感器运行检修导则 DL/T 797风力发电场安全规程 DL/T 797风力发电场检修规程 DL/T 838发电企业设备检修导则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 状态监测 通过对运行中的设备整体或其零部件的状态进行监测,以判断其运转是否正常,有无异常与劣化的征兆,或对异常情况进行跟踪,预测其劣化的趋势,确定其劣化及磨损程度等行为。3.2 计划检修 以时间为基础的预防性检修,根据设备磨损和老化的统计规律,事先确定检修等级、检修间隔、检修项目、需用备件及材料等的计划检修方式,包括风力发电机半年期、一年期定期检修和升压站定期检修。 3.3 状态检修 指根据状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,评估设备的状况,在故障发生前进行检修的方式。风力发电机三年期、五年期检修均参考每年定期检修情况开展状态检修。 3.4 非计划检修 指设备在发生故障或其他失效时进行的非计划检修。 3.5 大型部件检修 风电机组叶片、主轴、齿轮箱、发电机、风电机组升压变压器等的修理或更换。

中国风电后市场第三方运维服务企业名录版

中国风电后市场第三方运维服务企业名录版 The document was prepared on January 2, 2021

| 中国风电后市场第三方运维服务企业名录(2017版)名录 作者:中国风电新闻网 / 公众号:chinawindnews发表时间:2017-07-22 目前,国内从事风电后市场运维服务的企业主要有三类:风电整机商运维服务、业主运维服务和第三方专业运维服务公司。小编今天为大家整理了40家从事风电运维服务的企业名录,欢迎大家补充。 整机商运维企业 1、北京金风慧能技术有限公司 2、华锐风电锐源风能技术有限公司 3、上海电气风电工程服务公司 4、明阳风电润阳能源技术有限公司 5、国电思达科技有限公司 6、远景能源科技有限公司运维服务部 7、海装风电工程公司 8、东方电气风电有限公司运维服务部 9、运达风电运维事业部 10、中车风电运维服务部 11、湘电风能有限公司运维事业部 风电企业运维企业 1、北京协合运维风电技术有限公司 2、北京国电龙源环保工程有限公司 3、大唐新能源股份有限公司 4、中核集团中核汇能有限公司 5、中广核风电有限公司运维中心 6、华电福新能源股份有限公司 7、国华能源投资有限公司 8、华能新能源有限公司 9、河北新天科创新能源技术有限公司 10、国电电力新能源技术有限公司 11、国电投华北分公司 第三方运维企业 01 北京岳能科技股份有限公司 业务范围:智慧运营一体化平台、运行监控服务、量子大数据平台 公司简介:北京岳能科技股份有限公司,是领先的能源行业生产运营解决方案服务商,提供能源行业智慧运营一体化平台、大数据应用平台、云中心建设与服务,致力成为能源行业工业的践行者。岳能科技通过建设新能源企业智慧运营中心、制造企业智慧调度服务云中心、岳能ALP云中心及量子大数据平台,对新能源生产及设备运行过程进行监控和管理,提供发电性能监测与评估、设备故障预警、设备选型等增值服务,对企业运营进行“降本”、“增效”,帮助企业构建智慧运营新模式。

定速风电机组的仿真报告

定速风电机组的仿真 组员:江天天赵正严亚俊 一、简介 基于普通感应发电机的定速风电机组,一般由风轮、轴系(包括低速轴LS、高速轴HS和齿轮箱组成)、感应发电机组等组成,如图1所示。发电机转子通过轴系与风电机组风轮连接,而发电机定子回路与电网用交流线路连接。这种类型的风电机组一旦起动,其风轮转速是不变的(取决于电网的系统频率),与风速无关。在电力系统正常运行的情况下,风轮转速随感应发电机的滑差变化。风电机组在额定功率运行状态下,发电机滑差的变化范围为1%~2%,因此正常运行时风轮转速仅在很小范围内变化。 图 1:基于普通感应发电机的定速风电机组 二、工作原理: 风电机组通过三叶片风轮将风能转换成机械能,风能输出的机械功率为: 注释::空气密度; :通过风力机叶片的风速; :叶尖速比; :叶片浆距角; :叶片旋转半径; :叶片旋转角速度;

:叶片扫风面积; :功率系数(与叶尖速比以及叶片浆距角有关)。 根据不同的、取值,可得到的曲线如图2所示,从图中可以看出,对应某一确定的浆距角,有一极大值存在,也就是说,当风力机运行时不能保证在所有的风速下都能够产生最大的功率输出。的理论最大值为0.593,这就是著名的Betz极限。 图2:关系曲线 图 3:风电机组功率特性 定速风电机组的风轮从风中获取机械能,然后通过齿轮轴系传递给感应发电机,感应发电机再把机械能转换成电能,输送到电网中。感应发电机向电网提供有功功率,同时从电网吸收无功功率用来励磁。因为这种类型的感应发电机无法控制无功功率,所以利用无功补偿器

来改善风电机组的功率因数,降低机组从电网中吸收的总的无功功率。现代定速风电机组的风轮转速为15~20r/min,发电机转子的同步转速与电网频率对应。 定速风电机组可以采用定浆距控制,也可以采用叶片角控制。其中,定浆距控制风电机组为被动失速控制,它将叶片以固定浆距角用螺栓固定在轮毂上,在给定风速下,风电机组风轮开始失速,失速条件始于叶片根部,并随着风速加大逐渐发展到全部叶片长度。这种失速控制方式成本低廉,但是低风速下风电机组发电效率较低。而叶片角控制定速风电机组为采用负浆距角的主动失速控制方式。主动失速设置为在风速低于额定风速时优化处理,在风速超过额定风速时限制出力为额定功率。这种主动失速控制方式能够提高风电机组的发电效率。 三、仿真模块: Three-Phase Source【三相电源模块】 Three-Phase Transformer(Two Windings)【三相双绕组变压器模块】 Three-Phase Fault【三相故障模块】 Three-Phase PI Section Line【三相π型等值电路模块】 Three-Phase V-I Measurement【三相电压电流测量元件模块---模拟母线】 Wind Turbine Induction Generator(Phasor Type)【风电机组模块】 Goto【跳转模块】 Constant【常数系数模块】 From Workspace【从工作空间中输入数据模块】 Bus Selector【总线选择器模块】 Abs【求取绝对值模块】 Scope【观测仪模块】 Powergui【电力图形用户分析界面模块】 四、模型仿真: 一台单机容量为 1.5MW的定速风电机组经过升压,通过长度为100km、电抗为的架空输电线路与外部系统相连。参考MATLAB中风电

关于风电场风机排布距离和列阵方式及海上风电场的模型

关于风电场风机排布距离和列阵方式 及海上风电场的模型 摘要:随着能源需求增长与化石燃料资源日趋枯竭的矛盾日益突出,洁净的可再生能源越来越受到人们的欢迎和重视,风力发电是新能源中最具有经济发展前景的一种发电形式。目前,在进行风电场风机优化布置模拟计算时,均忽略了风轮的湍流影响,而采用简化风机尾流线性扩模型,即尾流影响边界随距离线性增大模型。此外,多数风机尾流模型未考虑风经过风机后的尾流影响区域直径的突然扩大,而一些考虑了该因素的尾流风速预测解析计算公式,则不能满足上游风机后风速与尾流影响区域边界的连续性。为此,本文推导了一种新的简化风机尾流模型。研究风电机组尾流效应对风电场输出功率的影响,建立比较全面的风电场输出功率和风速的关系模型,为研究风电场运行优化排布和规划方面的有关问题奠定了基础。 针对问题1,本文考虑尾流效应对风电场组的影响,同时考虑了尾流边界效应模型,确定了速度与功率关系式,从到而确定风电场之间的最佳距离,提出一个完整的模型。 针对问题2,在上述模型的基础上,进一步考虑了风向、风速、迎风角等因素对风电场组效率的影响,经过对数据的处理,我们可以得知有关速度的概率分布f(V), 建立速度分布函数;逐渐增加了模型的复杂性,对风电场的模拟更接近现实情况,因此模型模拟得到的结果与问题1 相比,结论更灵活易行。 针对问题3,从海上风能资源的分析到建风电场的优势分析,结合海上风电机组的结构形式,分析了不同构建方式的特点并作了相应的比较,最终提出了适合我国东南沿海建立海上风电场的风机布置方式。

关键词: 尾流效应、风电、功率特性、水平轴风电场组、 一、问题重述: 目前我国的风电总装机容量已经达到了世界第一,但我国风电发展的成熟度仍未达到世界前列水平。按照人均计算的风电装机容量,我国的世界排名为34,为46W人,而同为总装机容量世界前列的美国、德国和西班牙,这一数据分别为149.8W/人、356.9W/人和463.5W/ 人;根据陆地面积计算,中国排名为第25位(6.5kW/平方千米)。 问题一:如今风电场的经济损失主要集中在下游风力机在上游风力机尾流中受到干扰,损失接收功率。下游风力机的发电功率(P2)与上游风力机的发电功率(P1)的比值随两台风力机之间距离D的变化。请查找区域典型数据,求得风力机最佳间距(附表1 省13 个气象站点80m高风速测定单位m/s )。 问题二:请以根据风向、风速、迎风角、间距、转向等信息,调整风力机以减少风机涡动能所带来的能量损失, 并设计一种最新的陆地风机列阵方式。 问题三:相较陆地,海洋上拥有更多的风能资源,但其建造风机场难度更大。请结合海洋风能数据,探讨海上风机场的构建方式。 二、问题分析: 在风电场的模型结构中,有一下两个主要的难点:1、处理数据,准确描述风电场系统;2、在多个目标中选择合适的判断依据。因此,如何处理大量数据建立风电场系统,以及如何在多目标条件下确定最优化的判断标准,就是我们首先要解决的问题。

风电场智能运维系统

风电场智能运维系统 瑞盈建议的风电场智能运维系统利用最新的传感器检测、信号处理、大数据分析等技术,针对风机的各项性能、振动及电量等参数进行实时在线/离线监测,在风机的运行过程中,自动判别风机性能劣化趋势,及时制定检修策略,系统具有监测参数设置、趋势曲线显示、远程报警、设备故障诊断和手自动控制、报警阀值设定、用户及权限管理、操作记录、数据汇总分析及检修策略制定等丰富功能。使运行、维护、管理人员对风机及风电场的运行维护达到安全高效智能的目的。 本风电场智能运维系统主要包括三大功能:智能监测、智能检修及高级应用。其中智能监测功能分别针对在线、带电及离线风机设备的风压、风速、分量、轴承温度、运行状态等性能参数、设备振动位移、速度、加速度、振动主频、频率分量及其烈度等振动参数及主通风机,电机三相电压、电流、有功无功电度、有功无功功率、总有功功率、总无功功率视在功率、功率因数、频率等电量参数等进行全面监测,并将监测数据上传到风电场及总部;智能检修功能则将收集到的风机各维度数据信息进行智能分析,及时发现设备运行过程中出现的故障或隐患,从而制定相应的检修策略,包括单兵设备检修;高级应用功能则针对检测及检修中形成的问题库进行多维度分析及智能判断,在海量数据挖掘的基础上将可以针对可能的故障进行预测。 本风电场智能运维系统采用如下图所示的三级部署架构:

最下层为被监控风机,通过监控探针收集风机的各项监控指标,如风压、风量、风速、电量、风机及电机的各种温度、风机的振动等各种监测参数;第二级是风电场(或一级办、分公司),风电场将收集到的风机各项监测指标实现定时存储,同时对所在地各风机监测信息根据运维情况进行分析,如发现故障或故障趋势进行就地判断,针对故障进行智能报警乃至预测可能的故障,并制定相应检修策略等;最上层则是总部一级,负责进行指挥调度、核心数据的汇总分析并进行策略的制定。 【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注,我们将会做得更好】

风电并网仿真

风电并网课程作业 用digsilent软件仿真分析 含风电场的单机无穷大系统 的潮流与动态过程 班级:研电1105 姓名:郭威(1112201057) 李彦宾(1112201063)

0 仿真系统参数如下 双馈电机参数: 变压器参数: 额定容量S N =1.5MVA 额定容量S N =63MVA 额定电压U N =0.69kV 额定电压U N =242kV/10.5kV 正常转速n =1490.565rpm 短路损耗404kW 级对数 p=2 空载损耗93kW 惯性时间常数(集中参数)T J =5s 短路电压14.45% 定子电阻R s =0.00598989pu 空载电流2.41% 转子电抗x s =0.125pu 直流电容参数: 同步速时 C =48137.6μF E =1.15kV 转子电阻R r =0.00619137pu 系统参数: 转子电抗x r =0.105368pu 无限大系统: f =50Hz 静止时 负荷参数: 转子电阻R r =0.02623123pu P=35MW ,cos Φ=0.9 输电线路:LGJ400,200km, r1=0.08 Ω/km,x1=0.04 Ω/km. 变压器参数计算:选择电力变压器型号为SSPL-63000/220,额定容量为63000kVA ,额定电压242±2?2.5%kV ,低压10.5kV ,短路损耗404kW ,空载损耗93kW ,短路电压14.45%,空载电流2.41%,经过计算: Ω=??==96.5631000242404100022 2N N K T S U P R Ω=??==33.1346310024245.14100%22 N N k T S U U X S U P G N T 6 22010588.12421000931000-?=?=?= S U S I B N N T 52201059.22421006341.2100%-?=??== 搭建的单机无穷大系统潮流图,该系统中无穷大系统由内阻为0、电压标么值为1的50Hz 交流电压源进行等值。发电机采用经典二阶模型。设Xd ’后暂态电势E ’恒定、机械功率Pm 恒定,D 为定常阻尼系数,忽略线路损耗及分布电容,则对于单机无穷大系统有如下运动方程: (1)1m e d M P P D dt d dt ω ωδω?=---??? ?=-??

风电机组运维

风电机组运维 根据中国可再生能源学会统计,截止2013年底,我国风电累计装机容量超过9000万千瓦。预计2014年风电装机将超过1亿千瓦,到2020年达到2亿千瓦。随着我国风电装机数量的增加,风电运维市场越来越大,工作也越来越复杂,特别是我国风电机组种类多,未来对风电运维的管理提出了更高的要求。风电机组运维工作如何分类、有什么样的模式、对策值得各方,特别是风电运行方关注。 一、风电机组运维的工作分类 风电机组运维主要是指风电机组的定期检修和日常维护,其中,日常维护中的大部件的更换和一些特定部件的检修工作比较特殊,与普通的检修要求不一样,本文将其单列。 1、定期检修 定期检修(简称“定检”)是指按照风电机组的技术要求,根据运行时间对风电机组进行定期的检测、维护、保养等,一般按运行时间制定定检计划,如三个月、六个月、一年……,定检工作内容相对比较固定,一般都有比较标准的程序和要求。每台机组每次定检大概需要80个工时左右(根据不同机组要求、定检频次,时间不尽相同),可由1名工程技术人员带领多名技术工人参加。由于定检设备较多、工作较为繁重,对人员的体力有一定的要求,且部分工作(如连接螺栓力矩检查)存在安全风险,需要做一定的安全培训。

风电机组运行环境较为恶劣,定检可以让设备保持最佳的状态,并延长风电机组的使用寿命,因此该项工作很重要。根据时间不同,工作内容也有所不同,主要包括连接件的力矩检查(包括电气连接)、润滑性能检查、部件功能测试、油位和电气设备的检查、设备的清洗等,技术上的要求不高。 2、日常运维 日常运维包括故障处理与巡检。故障处理主要是对风电设备故障进行预判、检测、消除等,时间上不好确定,没有固定的工作内容,要求人员的技术实力比较强,特别是具有电气、通信方面的专业能力。该项工作也是风电机组运行维护最具技术、最富挑战的一项工作,人是关键因素,人员的工作经验、技术水平、知识储备决定了处理的速度与效果,直接影响到风电的正常运行。优秀的故障处理人员一般需要工程师以上的技术职称(或相当经验)、大约有2年以上同类机型的工作经验。故障处理人员的培训需要较长时间,人员成本相对较高,目前国内这方面的人员主要受雇于整机厂家及部分关键零部件厂家。目前因不同厂家机型不一,控制系统等不太一样,导致技术人员的跨公司流动性不强,即便是优秀的工程人员,更换一种机型后,适应时间也需要半年以上,因此该类人员需要注重长效的培训。 巡检是指在日常维护中对设备进行定期巡查,大约是每月一次(或2月一次),每台机组大约需要4个工时左右。工作方法主要是目视,或是简单的测试,有时可与故障处理结合,工作内容比较固定,

风电场检修规程完整

G L Z D GLZD-2014-003 检修规程 2014-09- 发布 2014-09- 实施

前言 为统一华能风电场设备检修的质量工艺,规检修质量的检验标准,保证机组安全经济运行,特编写本规程。制定本规程的依据是标准化系列法规、标准和与本规程相关的上级部门的技术标准,由于编写人员水平有限及缺乏相关资料支持,在编写过程中本规程难免存在一些问题,本版本为试行版,机组运行一年后,再版时给与修订完善。 本规程由华能风电有限责任公司工程部提出。 本规程从发布之日起,华能风电有限责任公司风电场及有关部门均应遵照执行。 本规程适用于华能风电场设备检修工作,所有运维人员、专业技术人员、生产管理相关人员应熟悉并遵守本规程。

目录 前言 (2) 1 适用围 (4) 2 规性引用文件 (1) 3 总则 (3) 3.1 总体要求 (3) 3.2 对工器具和备品配件的要求 (3) 3.3 对检修维护人员的要求 (3) 3.4 对检修过程的要求 (4) 3.4.1 检修前准备 (4) 3.4.2 检修过程控制 (4) 3.5.2 检修维护总结与评价 (5) 3.5.3 检修文件整理 (5) 4 电控部分检修维护规程 (5) 4.1 主变压器检修维护规程 (5) 4.1.1 主变概述 (5) 4.1.2 技术参数 (6) 4.1.3 检修项目及周期 (7) 4.1.4 检修程序 (8) 4.1.5 器身各部件检修项目 (9) 4.2 箱式变电站及站用变压器检修维护规程 (10) 4.2.1 概述 (10) 4.2.2 主要技术参数 (11) 4.2.3 检修项目与周期 (12) 4.2.4 异常运行与故障处理 (13) 4.2.5 试验项目及周期 (14) 4.3 电力电缆检修维护规程 (15) 4.3.1 概述 (15) 4.3.2 检修项目及周期 (15)

风电场设备检修管理办法标准版本

文件编号:RHD-QB-K6913 (管理制度范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 风电场设备检修管理办 法标准版本

风电场设备检修管理办法标准版本操作指导:该管理制度文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 第一章总则 第一条为贯彻执行设备检修管理办法,保证电力设备的可利用率、安全性和经济性,延长设备的使用寿命,有效地控制生产成本,结合风场设备的实际情况,制定本管理办法。 第二条贯彻“预防为主、计划检修”及“质量第一、应修必修、修必修好”的方针,学习和运用当代先进的检修管理方法和有效的在线、离线的检测手段,坚持质量标准,严格控制工期和成本,求得可靠性、经济性、可调性的优化组合。 第三条生产部是检修管理工作的职能部门,负

责贯彻落实风电场的检修工作目标及要求,制定相关的检修政策,对年度检修计划的审批和控制;检修单位或部门负责所管设备、建(构)筑物、设施等检修工作的具体实施。 第四条本管理办法适用于。。。。。风电场。 第二章年度例行维护周期 第五条正常情况下,除非设备制造商的特殊要求,风力发电机组的年度例行维护周期是固定的,一般如下:新投运机组:500h(一个月试运行期后)例行维护;已投运机组:5000h(一年)例行维护。 第六条例行维护的组织形式,集中平行式作业和散流水式作业两种形式。 第七条可以根据设备的运行状态,结合技术改造,对计划检修进行调剂。对主设备技术状况不好的机组,为确保机组的安全,经过技术鉴定并报公司安

风力发电系统建模与仿真

风力发电系统建模与仿真

风力发电系统建模与仿真 摘要:风力发电作为一种清洁的可再生能源利用方式,近年来在世界范围内获得了飞速的发展。本文基于风力机发电建立模型,主要完成了以下工作:(1)基于风资源特点,建立了以风频、风速模型为基础的风力发电理论基 础; (2)运用叶素理论,建立了变桨距风力机机理模型; (3)分析了变速恒频风力发电机的运行区域与变桨距控制的原理与方法,并给出了机组的仿真模型,为风力发电软件仿真奠定了基础; (4)搭建了一套基于PSCAD/EMTDC仿真软件的风力发电系统控制模型以及 完整的风力发电样例系统模型,并且已初步实现风力机特性模拟功能。 关键词:风力发电;风频;风速;风力机;变桨距;建模与仿真 1 风资源及风力发电的基本原理 1.1 风资源概述 (1)风能的基本情况[1] 风的形成乃是空气流动的结果。风向和风速是两个描述风的重要参数。风向是指风吹来的方向,如果风是从东方吹来就称为东风。风速是表示风移动的速度即单位时间内空气流动所经过的距离。 风速是指某一高度连续10min所测得各瞬时风速的平均值。一般以草地上空10m高处的10min内风速的平均值为参考。风玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向。 风能的特点主要有:能量密度低、不稳定性、分布不均匀、可再生、须在有风地带、无污染、分布广泛、可分散利用、另外不须能源运输、可和其它能源相互转换等。 (2)风能资源的估算 风能的大小实际就是气流流过的动能,因此可以推导出气流在单位时间内垂直流过单位截面积的风能,即风能密度,表示如下: 3 ω= (1-1) 5.0vρ 式中, ω——风能密度(2 W),是描述一个地方风能潜力 /m 的最方便最有价值的量;

浅谈风电场风机的检修与维护

浅谈风电场风机的检修与维护 发表时间:2019-09-11T09:07:05.657Z 来源:《建筑模拟》2019年第31期作者:卫飞飞[导读] 要加大对于风电场风机与检修与维护等工作的重视,及时发现风电场风机与检修过程中所存在的问题,并且提出相应的解决措施,从根本上保证风电场风机与检修的工作效率质量,为新能源发展事业做出应有的贡献。卫飞飞 河北新天科创新能源技术有限公司(灵丘风电场)山西大同 034400摘要:要加大对于风电场风机与检修与维护等工作的重视,及时发现风电场风机与检修过程中所存在的问题,并且提出相应的解决措施,从根本上保证风电场风机与检修的工作效率质量,为新能源发展事业做出应有的贡献。关键词:风电场,运行与检修,维护,管理制度社会和经济的飞速发展给现代的新能源也带来了极为广阔的发展前景,而风电场作为新能源供给的地方,也成为新时代工业企业重点关注的对象。因此,完善的风电场建设技术和管理制度对于风电场的发展来说有着举足轻重的地位,同时风电场的建设也与环境保护有着 巨大的联系。在当今的社会中,人类和自然必须要和谐相处,人类的生产活动必须在遵守生态环境发展要求的前提下进行才会获得理想的成效。因此,将新能源之一的风能转化为电能,是当今社会所应该思考的一大问题。而我国的风电场发展时间较多,同时也因为有限的风电场发展经验,使得风电场在运行与检修维护的管理过程中还存在一些问题,对风电场运维管理方式积极进行深入探索,因此,加快风电企业对于风电场的运行与检修与维护,开发更多的风能来创造更多的电能,为我国的社会和经济发展做出应用的贡献。 一、风电场风机与检修与维护概述 1.1风电场发展概述风电场是指,在一个风能资源丰富的场地,根据风力发电机组或者其他相关设备和及其他发电机器等设备所组成的风力发电场所。同时,伴随着我国经济增长方式的转变和经济结构的转型升级,电力行业也从生产型行业转型成为生产经营型行业。这一转型过程中,风电场也为行业的生产经营提高了重要力量。因此,为了保证风力发电企业的生产经营效益,就必须要加强风力发电系统的建设,及时发现风电场风机过程中出现的故障,以及风电场在检修与维护过程中存在的一些问题,并有针对性的提出处理措施,保证风力发电企业生产经营的正常进行,有利于风力发电企业实现生产和经营的现代化,同时也为我国的新能源研发和发展提供一定的参考思路。在进行风电场风机与检修与维护工作之前,就需要了解风电场的运行管理模式,如下图,就清晰明了地标明了风电场的运行管理模式。 1.2风电场风机与检修与维护技术近年来,我国风力发电的相关技术得到了长足发展,因此风力发电在运行过程中出现的故障诊断技术得到了长足的进步与发展。目前风电场风机故障诊断技术水平相对较高的区域为美国,不仅能够发明出不同种型号的监测设备,还能够提出很多有效的监测手段,目前己经在发达国家得到了较为广泛的运用。我国的风电场风机短路故障诊断起步较晚,但是随着技术的不断进步,设备诊断系统己经成为关键设备运行的必要软件之一,特别是目前智能专家故障诊断技术己经运用得相当成熟。最为成熟的风电场风机出现的故障诊断技术应用在大型的风力发电设备中,目前己经在此领域内发展出20多种故障诊断系统以及数据监测体系。设备故障诊断技术是多个学科的综合体,需要很多学科共同交叉形成新的学科,为我国风力发电行业的蓬勃发展做出了很大的贡献。 二、加强风电场风机与检修与维护的具体措施 2.1 加强风电场风机与检修维护相关的技术管理风电场在运行与检修维护建设过程中,应该加强运行与检修维护相关的技术管理,这对于风电场的正常运行与检修维护工作起着决定性的基础作用。在进行相关的技术管理过程中,应该沿着按照我国有关部门出台的关于风电场运维政策和法律法规,对风电场的相关设备运行情况展开全面且细化的记录,以此得到风电场风机和维护的书面报告,从而能够给风电场的高效运营的维护管理提供有力的参考基础依据,从而有助于更快提高风电场的运行和维护管理的水平。除此之外,也要加强风电场的技术文件管理。由于风电场的相关技术文件不仅应该包含风电场的运行和维护技术文件,海因该包含风电场在筹备和建设期间的技术资料,这些技术资料包括但不限于风电场的设计和建设图纸、风电场应用的技术标准、风电场工程的验收资料、以及风电场的运行和检修维护记录等等。由此可以看出,风电场的技术文件对于风电场的运行和检修与维护工作来说,有着极为重要的参考作用,因此在风电场风机和维护过程中,一定要重视这些技术文件资料的保存和归类,并且可以通过信息技术完善技术资料的网络检索功能,这样能够便于查阅和参考,从而提高风电场风机和检修维护的工作效率。 2.2增强风电场风机与检修与维护过程中专项资金的管理水平在通过实行管理和技术层面的改进措施之后,还有一个不容忽视的因素在于风电场风机与检修与维护中专项资金的管理。为了确保风电场风机与检修与维护工作的正常开展,就需要结合实际的建设情况做好专项资金预算,既不可以过分压缩成本,也不可以随意开支。这一工作需要对风电场风机与检修与维护过程中的各个环节加以熟悉,了解风电场风机与检修与维护相关工作人员的薪酬、原材料成本和其余成本支出等。同时要保证对各项开支进行详细明确的资金记录,便于风电场风机与检修与维护过程中的资金管理。 2.3提高风电场风机与检修与维护的环保层面管理水平由于风能在目前来说是一种新兴的清洁能源,因此风电场利用风能转化为电能,是一种环保层面的工作和贡献。在风电场风机与检修与维护过程中,应该加强环保理念的培训和教育,建立完善的管理体系,提高风电场风机与检修与维护的环保层面管理水平,从根本上保证环保理念已经深入到每一个工作人员的脑海之中。此外,还要注重完善和健全风电场风机与检修与维护的环保理念管理体系,这对于风电场的质量控制也有极为重要的作用。 三、结束语在我国特殊的国情下,风电场的运行和检修与维护也逐渐找到了一条适合自身发展的道路。而在新时期,怎样可以如何更加科学高效地对风电场的运行和维护进行管理,则需要每一位风电场风机和维护管理相关工作人员的思考与付出。参考文献:

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