风电发电机并网的方式讲解

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陆地风电项目的并网操作与电网接入流程

陆地风电项目的并网操作与电网接入流程

陆地风电项目的并网操作与电网接入流程随着可再生能源的快速发展,陆地风电项目在全球范围内得到了广泛的关注和推广。

作为一种清洁、可再生的能源形式,风力发电广泛应用于能源供应和减少碳排放的需求之中。

然而,陆地风电项目的并网操作和电网接入流程是实施此类项目的关键环节。

本文将详细介绍陆地风电项目的并网操作和电网接入流程。

一、并网操作概述并网操作是指将风力发电场的电能输送到电网中的过程。

在风力发电场生成电能后,需要将电能输送到电网中,为供电系统提供清洁的电能。

并网操作涉及到各种关键步骤,包括配电网接入、电网调度控制、安全审查和维护等。

配电网接入是并网操作的第一个关键步骤。

通常情况下,风力发电场会建设一个升压站,将发电机产生的低压电能升压到适合输送到电网的高压电能。

升压站可能包括变压器和开关设备。

在将电能输送到升压站之前,风力发电场需要建设适当的输电线路和变电站。

电网调度控制是并网操作的第二个关键步骤。

电力系统的稳定运行需要进行调度控制,确保供电系统的负荷持续平衡。

风力发电场生成的电能将与其他能源来源的电能混合输送到电网中。

因此,电网调度将根据能源供应和负荷需求来优化电能的分配,以确保系统的稳定运行。

安全审查是并网操作的第三个关键步骤。

风力发电场在接入电网前,需要经过安全审查和评估。

这些审查包括对风力发电场的设计、施工和运行进行评估,以确保其符合电网安全标准和相关法律法规的要求。

安全审查还包括对电网的稳定性和可靠性的评估,以确保并网操作不会对整个电力系统造成负面影响。

维护是并网操作的最后一个关键步骤。

风力发电场在接入电网后,需要定期进行维护和保养,以确保其正常运行和发电效率。

维护工作包括设备检查、故障排除、备件更换等,旨在确保风力发电场的可持续发展。

二、电网接入流程电网接入是指将风力发电场与电网进行连接的过程。

在风力发电场建设完成后,接入电网成为必要的步骤,以实现电能的输送和供应。

电网接入的流程大致分为以下几个步骤:1. 建立接入协议:风力发电场的开发者需要与电网运营商建立接入协议。

风力发电并网 流程

风力发电并网 流程

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在开展风力发电并网之前,有诸多准备工作需要完成。

风力发电原理及运行方式

风力发电原理及运行方式

风力发电原理及运行方式
风力发电原理是利用风力转动风轮轴,通过高速旋转的风轮轴带动发电机旋转,将机械能转化为电能。

风力发电通常采用风力发电机来产生电力。

风力发电机的运行方式可以分为以下两种:
单机运行方式
单机运行方式是将单个风力发电机独立运行,直接向电网供电。

这种方式适用于小规模的风力发电系统,如用于家庭或小型企业的电力供应。

并网运行方式
并网运行方式是将多个风力发电机并联连接到电网上,共同向电网供电。

这种方式适用于大规模的风力发电系统,如用于发电容量较大的风电场。

在并网运行方式下,风力发电机的输出功率需要与电网的需求相匹配,以确保电网的稳定运行。

总之,风力发电是一种清洁、可再生的能源,其应用范围广泛。

风力发电的原理是将风能转换为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。

风力发电的运行方式可以根据实际需求选择单机运行或并网运行。

风力发电系统并网与稳定性分析

风力发电系统并网与稳定性分析

风力发电系统并网与稳定性分析引言随着对可再生能源的需求越来越大,风力发电逐渐成为一种广泛应用的清洁能源技术。

风力发电系统的并网与稳定性是保障其可靠运行的重要因素。

本文将对风力发电系统的并网过程以及稳定性分析进行探讨。

一、风力发电系统的并网过程1. 风力发电系统的组成风力发电系统主要由风力机、变台、变流器、电网等组成。

其中风力机负责将风能转换为机械能,并通过变台将机械能转换为电能,再通过变流器将电能转化为适应电网要求的交流电。

2. 并网条件与要求风力发电系统的并网需要满足一定的条件与要求。

首先,电网的频率、电压和相位应与风力发电系统相匹配,以确保电能能够顺利输送。

此外,与电网的连接点需要符合一定的容量和技术要求,以确保正常运行。

3. 并网过程风力发电系统并网的过程大致分为三个阶段:准备阶段、同步阶段和投入运行阶段。

在准备阶段,风力发电系统与电网进行初步连接,并进行必要的测试和校验。

在同步阶段,风力发电系统需要与电网进行频率、电压和相位的同步。

最后,在投入运行阶段,风力发电系统与电网正式实现互联互通。

二、风力发电系统稳定性分析1. 稳定性定义与指标风力发电系统的稳定性是指系统在面对外部扰动时维持某种稳定的状态的能力。

常见的稳定性指标包括频率稳定性、电压稳定性和功率稳定性。

2. 风力发电系统的稳定性问题风力发电系统的稳定性问题主要包括频率波动、电压波动和功率波动。

由于风力发电的不稳定性,电网会受到风速的影响而频繁波动,给电网的稳定性带来一定的挑战。

3. 稳定性分析方法稳定性分析是评估风力发电系统是否满足电网的要求的重要手段。

常见的稳定性分析方法包括灵敏度分析、模态分析和动态过程仿真等。

通过这些方法,可以对风力发电系统的稳定性进行量化评估,并找出其不稳定的原因和解决途径。

4. 提升风力发电系统稳定性的措施为了提升风力发电系统的稳定性,可以采取一系列措施。

首先,提升风力发电机组的控制策略,使其更好地适应电网需求,降低频率和电压波动。

1风电机组设计及并网技术

1风电机组设计及并网技术

2、塔架
1 风力机的塔架除了要支撑风力机的重量,还要承 受吹向风力机和塔架的风压,以及风力机运行中 的动载荷。它的刚度和风力机的振动有密切关系。 水平轴风力发电机的塔架主要可分为管柱型和桁 架型两类。
2 一般圆柱形塔架对风的阻力较小,特别是对于下 风向风力机,产生紊流的影响要比桁架式塔架小。 桁架式塔架常用于中小型风力机上,其优点是造 价不高,运输也方便。但这种塔架会使下风向风 力机的叶片产生很大的紊流。
风力发电机主要组成部分介绍
1、风轮
风力机区别于其他机械的最主要特 征就是风轮。风轮一般由2~3个叶 片和轮毂所组成,其功能是将风能 转换为机械能。 由于风力发电机的理论基础也是空 气动力学,故其叶片形状与机翼很 相似。风经过水平轴风力发电机的 叶片时由于叶片与风有一个夹角, 风在叶片上形成升力,风力发电机 就是依靠叶片上的升力把风能转换 为旋转的机械能,从而带动发电机 进行发电的。
航装置、控制系统、
塔架等部件组成, 其结构如右图所示
图3-7 并网运行的水平轴风力发电机组的原理框图
Байду номын сангаас
(3) 大型风力发电机组
并网运行的大型风力 发电机组的基本结构,它 由叶片、轮毂、主轴、增 速齿轮箱、调向机构、发 电机、塔架、控制系统及 附属部件(机舱、机座、 回转体、制动器)等组成, 结构如右图。
风机控制方式及内容
• 一个完整的风力发电机组通常由风轮、增速齿轮 箱、风力发电机、机座、塔架、调速器、调向器、 停车制动器、控制系统等构成,为使风力机组能 够稳定运行,必须对其进行有效的控制。考虑到 风力发电机组的特殊性,按重要性的顺序,控制 器应依次满足以下要求:
1)风能转换系统是稳定的; 2)运行过程中,在各种不确定的的因素如阵风、剪切风、负载变化 作用下具有鲁棒性; 3)控制代价小,即对不同输入信号的幅值有一定限制,如调向的时 间等;

风力发电机组并网技术

风力发电机组并网技术

风力发电机组并网技术风力发电机组并网技术20世纪90年代,L.某u,Bhowink,Machromoum,R.Pena等学者对双馈电机在变速恒频风力发电系统中的应用进行了理论、仿真分析和试验研究,为双馈电机在风力发电系统中的应用打下了理论基础。

同时,电力电子技术和计算机技术的高速发展,使得采用电力电子元件(IGBT等)和脉宽调制(PWM)控制的变流技术在双馈电机控制系统中得到了应用,这大大促进了双馈电机控制技术在风电系统中的应用。

八十年代以后,功率半导体器件发展的主要方向是高频化、大功率、低损耗和良好的可控性,并在交流调速领域内得到广泛应用,使其控制性能可以和直流电机媲美。

九十年代微机控制技术的发展,加速了双馈电机在工业领域的应用步伐。

近十年来是双馈电机最重要的发展阶段,变速恒频双馈风力发电机组已由基本控制技术向优化控制策略方向发展。

其励磁控制系统所用变流装置主要有交交变流器和交直交变流器两种结构形式:(1)交交变流器的特点是容量大,但是输出电压谐波多,输入侧功率因数低,使用功率元件数量较多。

(2)采用全控电力电子器件的交直交变流器可以有效克服交交变流器的缺点,而且易于控制策略的实现和功率双向流动,非常适用于变速恒频双馈风力发电系统的励磁控制。

为了改善发电系统的性能,国内外学者对变速恒频双馈发电机组的励磁控制策略进行了较深入的研究,主要为基于各种定向方式的矢量控制策略和直接转矩控制策略。

我国科研机构从上世纪九十年代开始了对变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究,但大多数研究还仅限于实验室,只有部分研究成果在中,在小型风力发电机的励磁控制系统中得到应用。

因此,加快双馈机组的励磁控制技术的研究进度对提高我国风电机组自主化进程具有重要意义。

除了上面提到的双馈风力发电系统励磁控制技术研究以外,变速恒频双馈风力发电系统还有许多研究热点包括:(I)风力发电系统的软并网软解列研究软并网和软解列是目前风力发电系统的一个重要部分。

双馈风力发电机并网控制

双馈风力发电机并网控制

双馈风力发电机并网控制摘要:风力是重要的清洁能源,风力所具备的可再生性以及无污染性使得其受到广泛关注和应用,风力发电也是目前我国重点要求的电力能源技术。

而并网控制是将风力发电机稳定地接入到电网系统中的技术。

本文主要研究双馈风力发电机并网控制的方法,以及在实际应用中的难点,以及并网控制过程中存在的其他影响控制,并相应地提出优化建议。

关键词:双馈风力发电机;并网控制;方法;难点一、双馈风力发电机概述当前风力发电机大体可以分为同步电机好异步电机两类,实际应用中可以细分为鼠笼异步发电机、双馈发电机、同步发电机以及永磁同步发电机。

双馈风力发电机是一种绕线式感应发电机,属于异步发电机。

由于双馈异步电动机的定子绕组直接同电网相连接,转子绕组通过变流器和电网连接,并由变频器实现对饶子绕组电源电压、相位以及频率和幅值的自动调控,因而在运行中,机组可以在不同的转速下维持恒频发电。

然而,虽然双馈发电机具备机械承受应力小、运行噪音小、变频器容量小以及启动效率高的特点,但双馈发电机的电气损耗较大,还需配备齿轮箱,造价较为昂贵。

不过相比同步风力发电机,双馈风力发电机能够更好的实现电能稳定输出,实用性较强。

二、双馈发电机的并网控制方法双馈发电机的并网控制方法和异步发电机相似,主要原理是通过滑差率来调节负荷,发电机的转速和输出功率近似成线性关系,所以只要保持发电机的转速和同步转速相接近就能实现并网。

目前,常用的并网方法主要有四种,直接并网控制法、准同期并网法、降压并网控制法以及电子元件软并网控制法。

2.1 直接并网控制法直接并网控制法是指将风力发电机的输出交流电直接并入到风力电网中,在电机转速和同步转速接近时,由测速系统给出并网信号,再通过自动空气开关实现并网,主要适用于风力发电机和电网相序相同的情况,即电网电容量足够大的同时,风力发电机的容量保持在百千瓦以下。

优点:直接并网控制方法能够保证风力速率变动情况下风力发电机也可以维持横频输出,同时能够单独地对有功功率和无功功率进行解耦控制,便于对风力电动机运行中负载消耗的无功功率进行补偿,稳定其他机组的无功负荷,确保风力发电系统电压的稳定。

风能发电工程施工中的并网接入与运行调试

风能发电工程施工中的并网接入与运行调试

风能发电工程施工中的并网接入与运行调试随着全球对可再生能源的需求不断增长,风能发电成为了一种受欢迎的选择。

风能发电工程的施工过程中,关于并网接入与运行调试的问题显得尤为重要。

本文将探讨这一主题,并对该过程的几个关键方面进行介绍。

在风能发电工程施工过程中,实现并网接入是一个重要的关键步骤。

并网接入是指将风能发电系统与电网连接,使其能够向电网输出发电所产生的电力。

这个过程需要根据所在地区的电力系统规范和要求来进行设计和选型,确保能够满足系统安全、稳定和可靠运行的要求。

并网接入的第一步是将风能发电系统与主变电站相连接。

主变电站起着重要的作用,它将由风能系统所产生的电能进行处理和传输。

主变电站需要根据风能发电系统的容量和电压等级进行设计,并有足够的容量来接纳系统所产生的电力。

此外,主变电站还需要配备适当的设备来控制电力的传输和分配。

除了主变电站,电网与风能发电系统之间还需要安装一些关键的设备,如开关设备和保护设备。

这些设备的作用是保护电网和风能发电系统免受潜在故障和问题的影响,并确保系统运行的安全性和可靠性。

在施工过程中,应根据设计要求和规范进行设备的选型和安装连接,需要进行仔细的调试和测试,以确保设备正常运行和合理应对各种异常情况。

一旦风能发电系统与电网成功地并网接入,运行调试的工作便开始了。

这一阶段旨在确保系统能够稳定、高效地运行,并达到正常发电的要求。

运行调试的过程包括系统参数的设定、试运行、性能测试和问题排查等环节。

首先,在运行调试过程中,需要对风能发电系统的参数进行设定。

这些参数包括功率曲线、限制参数、故障保护设置等。

通过合理设置这些参数,可以确保风能发电系统在各种工况下能够稳定工作,并能够应对各种故障和异常情况。

接下来,需要进行试运行。

试运行是为了验证风能发电系统的各项功能和性能是否符合设计要求。

在试运行过程中,可以模拟不同的工作条件,通过观察和监测系统的运行情况来评估其性能和可靠性。

如果存在问题或不符合要求的地方,需要及时进行调整和修正。

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控制系统
电网
空载并网的优点
通过对发电机转子交流励磁电流的调节 与控制,就可在变速运行中的任何转速 下满足并网条件,实现成功并网,这是 这类新型发电方式的优势所在。
很好的实现了定子电压的控制,实现简 单,定子的冲击电流很小,转子电流能 稳定的过渡,
b.带独立负载的并网方式
并网前发电机带负载运行,根据电网信息和定子电 压、电流对风力发电机进行控制。
此时自动并网开关尚未动作,发电机通 过双向的晶闸管平稳的接入电网。发电 机平稳运行后,双向晶闸管出发脉冲自 动关闭。发电机输出电流不再经过双向 晶闸管而是通过已闭合的自动开关触点 流向电网。
两种软并网的差异
第一种方式所选用的是高反压双向晶闸管的电 流允许值比第二种方式的要大得多。这是因 为第一种方式要考虑到能达到发电机的额定 电流值,第二种方式只要通过略高于发电机 空载时的电流就可以满足要求。但需要采用 自动并网开关,控制回路也略显复杂。
对电网时刻控制要求精确,若控制不当,则有 可能产生较大的冲击电流,以致并网失败。
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恒速恒频异步风力发电机及其并网方式及 特点
主要内容:
异步风力发电机的并网方式
a.恒速笼型异步风力发电机系 统
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异步发电机的并网结构
异步风力发电机的并网方式
直接并网方式 准同步并网方式 捕捉式准同步快速并网 降压并网方式 软并网方式
降压并网图示
异步电 机
电抗器
电网
无 功 补 偿
软并网(SOFT CUT-IN)技术
采用双向晶闸管的软切入法,使异步发电机并网, 其连接方式有两种
1,异步风力发电机通过(或双向)晶闸管软切入装置 与电网直接相连,异步风力发电机在接近同步速时, 晶闸管的控制角在1800一0o之间逐渐同步打开,晶 闸管的导通角也在0o一1800之间逐渐同步打开,当 异步风力发电机滑差为零时,晶闸管全部导通,这 时短接已全部导通的晶闸管,异步风力发电机输出 电流直接流向电网,风电机组进入稳态运行阶段。
变速恒频风电机组并网运行 的模式及其特点
变速恒频发电机系统是指在风力发电过程中发电机 的转速可以随风速变化,而通过其他的控制方式来得 到和电网频率一致的恒频电能.
变速恒频的同步发电机系统并网运行特点
可以使风力发电机组在很大风速范围内按最佳 效率运行,可实现最大功率输出控制;
因为采用频率交换装置进行输出控制,并网时 不会对系统造成电流冲击;
1
风力发电系统结构示意图
各类风力发电机并网的方式
引言 恒速恒频风电机组并网 运行的模式及其特点 变速恒频风电机组并网 运行的模式及其特点
3
恒速恒频同步发电机的并网方式
同步发电机在运行中 ,既能输出有功功率 ,又 能提供无功功率 ,且周波稳定 ,电能质量高 ,已 被电力系统广泛采用。然而 ,将其移植到风力 发电机组上使用时却不是很理想。这是因为 风速时大时小 ,致使作用在转子上的转矩极不 稳定 ,并网时其调速性能很难达到同步发电机 所要求的精度。并网后若不进行有效的控制 , 常会发生无功振荡与失步问题 ,在重载下尤为 严重。
准同期并网的优缺点
优点: 冲击电流较小。对系统的电压影响 较小,设和与电网容量比风力发电机组 大不了几倍的地方使用。
缺点:并网时间长,必须控制在最大允许 的转矩范围内运行,以免造成网上飞车。
捕捉式准同步快速并网
工作原理:是将常规的整步并网方式改为在频率变化 中捕捉同步点的工作方法进行并网。
优点:并网工作准确,快速可靠,即实现几乎无冲击 的准同步并网,对机组的调速精度要求不高,很好 的解决了并网过程与造价高的矛盾,适合于风力发 电机组的准同步并网操作。
异步发电机组并网方式的特点比较
异步风力发电机直接并网
发电机直接与电网并联(即硬联网) 并网要求:风力机的风轮接近同步转
速(即达到99%~100%)时,即可并 网。 优点:并网容易,控制简单。
准同步并网
在转速接近同步转速的时候,先用电容励磁, 建立额定电压,然后对已建立励磁的发电机 电压和频率进行调节和校正使其与系统同步。 当发电机的电压和频率相位与系统一致的时 候,将发电机投入电网运行。采用这种方式 并网需要高精度的调速器和整步、同期设备。
其特点是: 并网前发电机带有独立负载,定子有电流,因此在 并网控制所需要的信息不仅取自于电网侧,同时还 取自于发电机定子侧。使控制更精确,更有利于捕 捉最大风能。
风力机 电阻箱
双PWM 变流器
控制信号
变速恒频 发电机
转子电流
定子信息
控制系统
电网
c.孤岛并网方式
此并网方案的实现共分为三个阶段: 1.励磁阶段 2.孤岛运行阶段 3.并网阶段
14风电运维01 第一组: 罗锦(组长) 韩涛 姜凯铭 胡志 邓联崛
降压并网方式
这种方式是在发电机与系统之间串接电抗器,以减少合闸瞬间冲击电流的 幅值与电压下降的幅度。如在各相串接大功率的电阻。由于大功率的电 抗和电阻消耗功率,并网后进入稳定运行时,应将其电抗器和电阻切除。
这种并网方式要增加大功率的电阻或电抗器组件,投资随机组容量的增大 而增大,经济性较差。它是用于小容量风力发电机组。
并网前发电机空载,取电网电压(频率、相位、幅 值)作为控制信息提供给控制系统,据此调节发电 机的励磁,按并网条件控制发电机定子空载电压, 变速恒频风力发电机空载并网控制的实质是根据电 网的信息来调节发电机的励磁,使发电机输出电压 符合并网的要求。
风力机
双PWM 变流器
变速恒频 发电机
转子电流
控制信号
同步发电机的工作频率与电网频率是彼此独立 的,叶轮及发电机的转速可以变化,不会发生 同步发电机的失步问题;
由于频率变换装置采用静态自励式逆变器,会 产生高次谐波电流流向电网。
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双馈异步风力发电机系统
变速衡频发电机的并网方式
a.空载并网方式 b.带独
b.恒速恒频同步发电机的运行特点
并网过程通常可以使用计算机自动检测。对风 力发电机的调速装置要求较高,成本较贵。
并网时能使瞬态电流减至最小,从而让风力发 电机组和电网受到的电流冲击也最小。
当风力发电机组功率保持不变时,通过调节励 磁电流,不仅能向电网发出有功功率,而且能 向电网发出无功功率,有助于提高电网的供电 能力。
软并网图示
第二种软并网方式
发电机与系统之间软并网过渡,零转差自动并网开 关切换连接,连接方式如下:
当风轮带动的异步发电机启动或转速接近同步转速时, 与电网连接的每一根双向晶闸管(晶闸管的两端与 自动并网常开触点相并联)控制角在控制角在1800 一0o之间逐渐同步打开,晶闸管的导通角也在0o一 1800之间逐渐同步打开。
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