浅谈风力发电场电气一次系统
关于风电场接入系统电网一次部分研究
关于风电场接入系统电网一次部分研究风电场是一种利用风能来发电的系统，它通过将风能转化为电能，然后将电能接入到电网中，供大家使用。
风电场接入系统电网的一次部分是指将风电场产生的电能送入电网的过程中的一次设备和装置。
该部分需要具备可靠性、稳定性和高效性，以确保风电场正常运行和电能的稳定输入到电网中。
在风电场接入系统电网的一次部分中，主要包括以下几个方面的研究内容。
首先是风电场的并网电流控制。
由于风能是不稳定的，风电场产生的电流也是不稳定的。
为了确保电网的稳定运行，需要对风电场的并网电流进行控制。
研究人员可以通过控制风机的切入切出点和功率曲线，以及控制逆变器的输出功率来实现对并网电流的控制。
其次是风电场的功率平衡控制。
由于风能的波动性，风电场的发电功率也会有所波动。
为了维持电网的功率平衡，研究人员需要研究风电场的功率平衡控制策略，通过调整风电场的出力来满足电网的需求。
第三是风电场的电压控制。
风电场接入电网时，需要通过变压器将风电场产生的电能提高至电网所需的电压水平。
研究人员需要研究电压控制策略，以确保电网的电压稳定。
最后是风电场的保护和安全控制。
在风电场接入电网的过程中，需要对风电场进行保护和安全控制，以防止电力设备的过载和短路等故障。
研究人员需要研究保护装置和控制策略，以确保风电场的安全运行。
关于风电场接入系统电网一次部分的研究内容较为广泛，涉及到风电场的并网电流控制、功率平衡控制、电压控制、谐波及无功控制以及保护和安全控制等方面。
这些研究内容的深入探讨，可以为风电场接入电网的可靠性、稳定性和高效性提供支持，并推动风电场的发展与应用。
关于风电场接入系统电网一次部分研究
关于风电场接入系统电网一次部分研究风电场接入系统在电网一次部分的研究主要内容包括：风电场接入系统的概述、电网一次部分的特点与要求、电网一次部分对风电场接入的影响、电网一次部分的优化设计等方面。
本文将从上述方面进行详细介绍。
一、风电场接入系统的概述风电场接入系统是指将风力发电机组与电网相连接的一系列设备和系统，它主要包括电缆、变压器、开关设备、保护装置等。
二、电网一次部分的特点与要求电网一次部分是指输电系统中的主要设备和线路，它具有以下特点和要求：1.高电压、高功率：电网一次部分中的设备和线路通常采用高压和大功率传输电能，以满足用户的需求。
2.稳定性要求高：电网一次部分需要提供稳定的电能供应，保障用户正常用电。
3.可靠性要求高：电网一次部分的设备和线路需要具备较高的可靠性，以减少故障发生的可能性。
1.电压波动：风力发电机组的输出电压会受到电网一次部分的影响，可能导致风电场的电压波动。
4.故障电流：风力发电机组发生故障时，可能会导致电网一次部分的故障电流增大。
四、电网一次部分的优化设计为了保证风电场接入系统与电网一次部分的良好匹配，需要进行电网一次部分的优化设计，主要包括：1.合理设置变压器：根据风电场的规模和输出功率等因素，合理设置变压器的容量和数量，以满足电网一次部分的需求。
2.合理选择开关设备：选择适合风电场接入的开关设备，包括断路器、隔离开关等，以确保系统的可靠运行。
3.合理设计电缆系统：设计合理的电缆系统，包括电缆的容量、长度、布置等，以保证电流的传输和电压的稳定。
4.合理设置保护装置：设置合理的保护装置，包括过流保护、短路保护等，以保护风电场和电网一次部分的安全。
总结：。
风电场电气一次系统设计
风电场电气一次系统设计【摘要】本文论述了风电场电气一次设计，并着重介绍兆瓦级风电机组电气一次部分的组成，包括接入系统、电力电缆和主要电气设备的选型、过电压和接地保护系统、照明系统等。
【关键词】双馈异步型风力发电机组；短路电流；等电位搭接1.概述风电场电气部分主要由一次部分(系统)和二次部分(系统)组成。
电气一次可分为4个主要部分:风电机组、集电线路、升压变电站、所用电系统。
电气二次分为风力发电机组计算机监控系统和变电站计算机监控系统。
本文着重以某风电场风电机组电气一次设计为例，结合电气主接线等内容对风电场电气一次从理论到技术进行了简要阐述。
2.电气一次系统设计2.1接入系统本工程风电场总装机容量为40MW，安装单机容量为2MW D110的双馈异步型风力发电机组20台。
本期风电场内建设110kV升压变电站1座，配置一台40MV A主变和两台50MV A主变及一回110kV出线，本期机组通过35kV集电线路接入风电场升压站35kV侧。
2.2 电气主接线1. 风电场电气主接线机组出口电压为0.69KV，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，配套选用20台箱式变，其低压侧电压与机组匹配选用0.69KV，高压侧35kV。
箱式变就近布置在距离风力发电机组塔基约25米的位置。
2. 升压站电气主接线风电场建设承载着向系统供电的任务，根据风电场最终规划方案，建设一座110kV升压站，建成一台40MV A主变压器，经GIS接入110kV母线，并通过110kV线路接入220kV变电站。
升压站低压侧为风电场电源进线，电压等级35kV。
2.3主要电气设备选择1.短路电流短路电流计算是电气设备选型、导体选择、继电保护整定和校核的基础，其计算结果直接影响到电气系统的安全可靠性和工程造价，将风电场作为独立系统进行短路电流的分析计算，通过对整个电气系统中的组成元件进行合理的等值、简化，在不改变其主要电气特性的前提下，将复杂的电气网络简化成为可供计算的电路模型。
风电机组电气系统
风电机组电气系统1. 简介风电机组电气系统是指风力发电机组中包含的所有电气设备和组件，用于将风能转化为电能并进行供电。
它包括风力发电机、变压器、电缆、控制系统等。
本文将对风电机组电气系统的组成、工作原理和常见故障进行介绍。
2. 组成风电机组电气系统主要由以下几个组成部分组成：2.1 风力发电机风力发电机是将风能转化为机械能的关键设备。
它通常由风轮、发电机和传动系统组成。
风轮通过风力的作用转动，驱动发电机发电。
风力发电机的类型有水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种。
2.2 变压器变压器用于将风力发电机输出的低电压电能升压为适用于输送的高电压电能。
它起到了电能传输和分配的关键作用。
常见的变压器包括升压变压器和降压变压器。
2.3 电缆电缆用于将变压器输出的高电压电能输送到外部电网或用于风力发电机组内部的供电。
它要具备良好的绝缘性能和导电性能，以确保电能的安全传输和有效利用。
2.4 控制系统控制系统是风电机组电气系统的大脑，用于监控和控制机组的运行状态。
它由集中控制器、传感器和执行器等组成。
通过对风力发电机和变压器进行监测和调节，控制系统可以确保风电机组的安全运行和最大发电效率。
3. 工作原理风电机组电气系统的工作原理如下：1.风力发电机受到风的作用，风轮开始转动；2.转动的风轮通过传动系统将机械能传递给发电机；3.发电机利用转动的风轮产生的机械能，将其转化为电能；4.通过变压器将低电压的电能升压为高电压，便于输送；5.输送电能的电缆将电能传输到大型电网中，或者供电给其他设备；6.控制系统监测发电机、变压器和电缆的运行状态，并控制风力发电机组的运行。
4. 常见故障及处理风电机组电气系统可能会遇到一些常见故障，下面是其中一些故障及处理方法：4.1 发电机故障发电机故障可能包括电气故障和机械故障。
电气故障可能是由于线圈短路、绝缘破损等原因导致的。
机械故障可能是由于轴承磨损、风轮损坏等原因导致的。
处理方法包括维修或更换故障部件。
风电场电气系统风电场中电气系统的设计和管理要点
风电场电气系统风电场中电气系统的设计和管理要点风电场电气系统设计与管理的要点随着能源危机和环境污染日益严重，可再生能源越来越受到重视。
风能作为一种广泛应用的可再生能源已经被广泛使用，风电场的电气系统作为风力发电系统的核心部件，具有决定性的作用。
本文将从风电场电气系统的设计和管理两个方面，分析和探讨其要点。
一、设计1.全面考虑电气系统的可靠性为了保证风电场的发电正常运行，电气系统必须具备高可靠性。
在设计电气系统时，应采用成熟的先进技术和设备，遵循国际标准，并通过充分的电力系统分析，确保电力系统可靠性达到最优。
2.根据风电机组的特点确定电气系统方案风电机组与传统的火力发电机组不同，需要充分考虑风力发电机组功率调节、并网控制、并网稳定性等特殊需求。
在设计风电场电气系统时，必须考虑到风力机组在不同风速下的电磁转矩特性以及变速控制的要求，进而确定电气系统方案。
3.综合考虑输电线路的优化布局输电线路是电气系统中重要的组成部分，其布局应当综合考虑因风电场布置情况、地理条件、设备配比等因素，以最优化方式选择输电线路路线、层数、电缆、导线及支架等电气设备。
4.合理进行系统保护与控制设计电气系统的保护设置和控制策略设计应合理，采用现代电气保护设备，为风力发电机组和变压器提供可靠的保护。
对系统进行全面的保护，包括过压、欠压、过流、过负荷等，确保系统安全运行。
二、管理1.监控电气设备运行状态风电场电气系统的设备种类众多，包括发电机、逆变器、变压器、开关柜、电缆等等。
运营管理方应加强对各类电气设备运行状态的监控和检测，通过定期的维护和检修，及时排除潜在故障，提高电气设备的可靠性和稳定性。
2.及时进行系统检修和维护对于风电场电气系统来说，其运行环境恶劣，容易出现各种故障。
运营管理方应定期对电气系统进行检修和维护，如防雷、洗刷、松固等。
同时，也要安排定期检测和测试，确保电气设备始终处于最好的工作状态。
3.合理设置电气设备备件库针对电气系统常见故障设备，运营管理方应建立完善的备件库，准备充足的备品备件以便能够及时更换，并且在更换后对备件进行归档化、记录化等管理，方便日后的查看和查询，保障备品备件的有效利用。
发电厂电气一次系统
发电厂电气一次系统什么是电气一次系统？电气一次系统是指发电厂发电过程中用来把发电机发出的电能输送至变电所或电网中的设备和电缆。
主要包括发电机、主变压器、高压开关柜、低压开关柜、母线、电缆等设备和线路。
发电机发电机是电气一次系统的核心设备，发电机通过磁场作用，将机械能转换成电能。
它的主要组成部分包括转子、定子、反电动势极、励磁系统等。
发电机输出的电压、电流和频率都是根据电力系统需求进行设置的。
发电机的负载率是指发电机输出功率与额定功率之比，在调节电力系统电压、频率等方面非常重要。
当负载率过高或过低时，会影响电气一次系统的稳定运行，造成电气设备故障。
因此，发电机的负载率需要进行实时监测和调节。
主变压器主变压器是电气一次系统中负责将高压电能转为低压电能的核心设备。
主变压器主要由高压绕组、低压绕组、铁心等组成。
高压绕组通常接在发电机输出端，低压绕组接在电网或变电站的主母线上。
主变压器的一些重要指标包括变压器容量、耐压、阻抗等。
在电气一次系统的运行中，主变压器的状况对供电质量、运行稳定性等方面有着重要的影响。
高压开关柜高压开关柜是电气一次系统中的重要元件，它用于分、合电路，以控制电气系统的运行。
高压开关柜通常包括主断路器、负荷开关、控制装置等。
高压开关柜的安全可靠性是非常重要的，因为它与电气系统的其他部分有着密切的联系。
高压开关柜在运行时需要进行定期检查和保养，以保证其正常工作。
低压开关柜低压开关柜是电气系统中用来控制和保护负载设备的元件。
低压开关柜通常包括熔断器、接触器、继电器、保护和控制装置等。
低压开关柜对电气系统的保护和控制具有重要作用。
如果低压开关柜存在故障或错误，可能会对设备和人员造成危害。
母线母线是电气一次系统中的重要组成部分，它是用来连接发电机、主变压器、开关柜等设备的电缆或导线。
母线的主要功能是实现电气系统的公共接线。
母线的设计和施工质量对电气系统的稳定运行和安全保障都有着重要作用。
在电气系统的运行中，一旦发现母线存在问题，需要及时进行维修和处理。
风电场一次系统运行方式设计分析研究
风电场一次系统运行方式设计分析研究目前，我国环保的政策越来越严格，节能运行方式的相关研究便引起了我们的高度关注，这也成为了我们新时代电力人重要的工作课题。
本文重点研究了风电场一次系统运行设计的相关技术。
标签：风电行业；运行方式；节能环保风电领域的电气运行参数具有普遍的规范性，这是我们不得不遵循的根本红线。
一次系统是风电场站的中枢系统，用某220kV升压变电所举例，一次系统所涉及到的设备主要有主变、GIS、35kV集电线路、站用变、备用变等相关设备。
具体设计参数如下：某电场升压站是220kV升压变电所，主变容量为150000kV A，共2台，采用有载调压方式运行。
220kV主接线安装一套六氟化硫封闭式组合电器（简称GIS），对端接入500kV某站220kV侧。
35kV系统主接线采用单母线分段接线方式。
单台风机出口电压为0.69kV，经风机变升压至35kV，再经35kV集电线路送至主变低压侧，经主变升压到220kV后，通过220kV线输送至220kV侧并入国家电网。
变电所有一台站用变，电源接引35kV母线，容量为500kV A，中性点直接接地。
变电所有一台备用变，容量为200kV A，备用电源接引自10kV农网。
220kV系统运行方式：其中220kV系统运行方式的改变必须按调度令执行，主变压器中性点接地方式有：中性点直接接地和间隙接地方式，具体运行方式由调度确定。
1）正常联结方式220kV主接线采用单母线接线方式，220kV系统站内采用成套GIS装置经送出线路与系统连接。
2）正常供电方式a）风机并网之前由220kV线路受电，潮流方向为线路侧流向母线侧；风机并网之后向220kV场站侧供电，潮流方向为母线侧流向线路侧。
b）正常方式下，1号主变中性点间隙接地，2号主变中性点直接接地。
35kV系统运行方式：1）正常联结方式a）35kV系统主接线采用单母线分段接线方式，35kV母线承担着汇集和分配电能的任务。
对发电厂电气一次系统的探讨
对发电厂电气一次系统的探讨摘要：随着社会经济的不断发展，对电力的需求量也越来越大，而发电厂的工作压力也在不断地增加。
为了能够满足当前社会对电力的需求，各种新兴的发电模式也不断地涌现出来，火力发电厂还是当前电力发电的主要形式。
对于发电厂而言，电气一次设计与发电的效率和工作模式有着很大的关系，是非常重要的一个环节。
因此，笔者根据现行火力发电厂的相关设计规定，结合燃气一蒸汽联合循环电厂相关设计规定，并与历年来已投入使用的机组进行总结性分析，对电气一次设计中的部分设备的选择及接线方式进行探讨。
关键词：发电厂；电气一次系统；设计1、发电机的选择在选择发电机时，首先要看发电机的存电量，同时还应该注意所选择的发电机是否与汽轮机的容量相匹配，两者的选择条件应相互协调。
发电机的选择一般要求如下：①一定要保证发电机的存电量与汽轮机的容量相匹配，保证发电机工作的质量；②要保证规定的容量与汽轮机所能承受的容量相匹配；③确保所选择的发电机类型在进水时所能承受的温度与汽轮机在工作时的冷却水温度相等。
2、主变压器的选择选择主变压器时需要注意：如果与主变压器相连接的机器容量为600 MW以下时，若不受运输条件限制时，宜使用三相变压器；如果与主变压器相连接的机器容量为1 000 MW时，那么就需要选择单相变压器。
备用相变压器的配置原则为：如果选择的是单相变压器，并且安装的机器少于2台，这种情况就不需要考虑安装变压器；如果安装的机器多于3台，可以考虑安装1台备用变压器；如果附近公司配有相等参数的备用相，这种情况就不必安装备用相了。
如果发电机与主变压器之间采用的是单元连接的方式，那么，发电机的最大容量减去厂用变压器的计算负荷就等于所要选择的变压器的容量。
3、有关电气主接线3.1主母线的接线方式总结对于330～500kV的配电装置而言，在进行接线设计的时候首先要考虑的是系统稳定性与可靠性的要求，其次还需要对电厂建设的经济性、送出的可靠性、操作维修方便性以及是否能灵活运行等方面进行考虑。
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浅谈风力发电场电气一次系统
0.概述
根据国家电力公司《全国风力发电“十五”计划及2015年远景规划研究报告》的有关情况，我国风电发展规划到2015年底全国累计装机9544MW，2020年底全国累计装机15000MW到20000MW。
根据国家利用风力发电来改变能源结构并改善环境，是我国在能源开发领域中重要的策略之一。
本文通过对大唐文登二期风电场、莱州三期风电场、黑龙江立宏集团大庆风云风电场、大庆九间房风电场、吉林大安海坨风电场、印度PALSI风电场、土耳其MYENERGY风电场等工程的招标文件、可研文件、初设或施工图资料及部分厂家资料的分析，结合相关规程规范，对风电场电气设备及系统做简单描述。
1.接入电力系统
接入电力系统应从整体着眼，考虑当地电网布局，消除薄弱环节，增强抗事故干扰能力且降低损耗。
送电线路输电容量应充分考虑风电场的规划容量并兼顾地区电力负荷发展的需要。
电压等级选择应根据线路长度、输电容量等选择符合国家电压标准要求的最佳电压等级。
常见风电场接入系统线路为一回110kV线路（如文登二期、土耳其MYENERGY等）或一回220kV线路（如莱州三期、大庆风云、大庆九间房、大安海坨、印度PALSI等）。
2.风电场电气主接线
风电场一般采取一机一变接线方式，集电线路电压等级选择35kV，这种接线方式最为经济实用。
每台风机旁设置一台箱式变。
国内风机厂风机出口电压一般为690V，电能经低压动力电缆（以文登二期为例，电缆选择为14×（YJV22-1/1-1×240mm2））输送至箱式变低压侧。
箱式变高压侧选择35kV电力电缆（以大庆风云为例，电缆选择为YJV22-26/35-3×50mm2））直埋敷设至较近的集电线路杆塔。
风电场集电线路方案根据场区现场条件和风力机布局确定，一般选择架空线敷设，但当现场条件不允许时，也可选择电缆直埋敷设。
3.升压站电气主接线
升压站电气主接线设计根据风力发电场的规划容量、接入电力系统的要求进行，并进行多个方案的经济技术比较和分析论证。
对于分期建设的风电场，第一期设计时应说明风力发电场分期建设的过渡方案，并提出切实可行的措施。
常见风电场升压站的电气主接线方式有变压器-线路组接线、单母线接线和桥型接线。
风力发电机的功率因数一般设定为1，本身不需要配置无功补偿装置。
但因
风电场内线路、变压器运行时有一定的无功损耗，根据规程要求，无功损耗应尽量就地补偿，因此升压站内设无功补偿装置。
4.主要电气设备选择
选择电气设备时，必须根据选定的接入电力系统方式和电气主接线方案，计算短路电流并根据短路电流选择，主要电力设备包括：箱式变压器、无功补偿装置、35kV配电装置、主变压器、110/220kV高压配电装置等设备。
箱式变有欧式变与美式变之分。
欧式变占地面积大，造价略高，但维护检修方便，美式变占地面积小，造价低，维护检修较复杂，选用时可根据实际情况选择。
选择箱变容量时需考虑风机过负荷发电的情况，一般1500kW风力发电机选用1600kV A变压器即可满足要求。
风电场升压站无功补偿装置常见有SVC和SVG两种。
SVC占地面积较大，但目前技术已经十分成熟，价格也较低。
从原理上来说，SVG性能更好，且占地面积小，但目前国内技术尚不成熟，只有几家企业可以生产，关键部件需要进口，生产周期较长，价格远超同等容量SVC（以10Mvar无功补偿装置为例，SVG 报价280万，MCR-SVC报价160万，TCR-SVC报价180万）。
常规情况50MW 风电场需配置10Mvar容量的无功补偿，电网有更高要求时按满足电网要求配置。
35kV配电装置一般选用户内固定式金属封闭开关，技术较为成熟。
主变一般为三相双绕组油浸式有载调压变压器，变压器油型号、冷却方式等应根据当地气象条件确定。
选择主变容量时，考虑风力发电场负荷率较低的实际情况以及风力发电机组的功率因数在1左右，可以选择等于风电场发电容量的主变压器。
有载调压开关是主变的重要组成部分，进口有载调压开关性能较好，但价格比国产贵近40%（莱州三期主变有载调压开关选择时，进口MR型开关价格约60万，国产苏州MR型开关价格为40万），实际选择时应根据性价比选择。
110/220kV高压配电装置可选用户内GIS式，也可选用户外布置。
户内GIS 占地面积小，故障几率小，价格并不昂贵，因此在目前风电场升压站中得到了广泛的应用。
风电场污秽等级较高（一般为IV级），设备选型时需要注意过电压与绝缘配合（爬电距离为31mm/kV）。
5.风电场及升压站自用电
风电场自用电负荷包括风机控制系统用负荷、风机塔筒内部照明检修负荷、箱变照明检修负荷等，在箱变低压侧设置一台干式变压器，为风电场自用电负荷提供电源。
变压器容量根据风机、塔筒、箱变厂家提供的负荷清单选择，一般在24kV A至50kV A之间。
升压站自用电负荷包括升压站内照明负荷、空调取暖负荷、断路器储能电机负荷以及水泵、电脑、电视等生活设施负荷。
一般设置一台35/0.4kV干式变压
器作为升压站自用电变压器，电源取自35kV母线，变压器容量约500kV A到700kV A之间。
为确保升压站用电的可靠性，设置一台柴油发电机或从电网引一路10kV电源作为后备电源。
6.防雷接地
箱变一般安装在风机厂家自带防雷设施的保护范围内，无需加装防直击雷保护，箱变高压侧、线路末端开关柜内都装设过电压保护器或避雷器以实现防操作过电压保护或线路侵入雷电波保护。
根据《GB50061-2010 66kV及以下架空电力线路设计规范》，架空线网络应采取防雷措施，架空线全程敷设GJ-35镀锌钢绞线或OPGW复合地线实现防直击雷保护。
升压站内防雷通过独立避雷针实现，避雷针的数量及高度可根据《GB50057-94 建筑物防雷设计规范》中的要求选择。
风电场及升压站的接地应能满足《DLT621-1997 交流电气装置的接地》中的相关要求。
风机与箱变共用一套接地网，升压站设一套接地网。
但因为风能资源的分布，大量风电场位于山区，土壤电阻率非常大，接地电阻值很难满足要求。
这种情况下，可选用增加接地体、降阻剂回填、深井接地等方式尽量降低接地电阻值，也可采用新兴的等离子接地体方式接地。
7.总结
风电场电气一次设计，除应满足风力发电相关的规程规范。
在设备选择时，应根据当地情况，通过技术经济比较，选用最合适的设备。
随着风电如火如荼的发展，大量工程师投身风电事业，希望我的经验对大家起到一定的借鉴作用。
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【参考文献】
［１］风力发电场设计技术规范.DLT5383-2007.
［２］国家电网公司.全国风力发电“十五”计划及2015年远景规划研究报告.
［３］相关工程资料.。