风电课件基础知识
合集下载
风力发电基础课件
回转平面与叶片截面
弦长的夹角
运动旋转方向
u R 2Rn
dL气流升力
相对
速度
dL
1 2
Cl w2dS
dD
1 2
Cd
w 2dS
dF气流w产生的气动力
驱动功率dPw= dT
风输入的总气动功率:P=vΣFa 旋转轴得到的功率:Pu=Tω
风轮效率η=Pu/P
叶片的几何参数
3. 旋转叶片的气动力(叶素分析)
v v1 v2 2
，
贝兹理
最大理想功率为：Pmax
8 27
Sv13
论的极 限值
风力机的理论最大效率：max
Pmax E
(8 / 27)Sv13
1 2
Sv13
16 27
0.593
风力发电机从自然风中所能索取的能量是有限的，其 功率损失部分为留在尾流中的旋转动能。
风力发电机基础理论
3.风力机的主要特性系数
对于有限长的叶片，风轮叶片下游存在着尾迹涡，它形成两 个主要的涡区：一个在轮毂附近，一个在叶尖。有限叶片数由 于较大的涡流影响将造成一定的能量损失，使风力机效率有所 下降。
1) 中心涡，集中在转轴上； 2) 每个叶片的边界涡； 3) 每个叶片尖部形成的螺旋涡。
涡流理论
叶片静止时，据赫姆霍兹定理，叶片附着涡和后缘尾涡 组成马蹄涡系。简化后，将叶片分成无限多沿展向宽度很小 的微段。
叶片的几何参数
2.升力和阻力的变化曲线
0.8
Cl •升力系数与阻力系数是随攻角变化的
0.6
0.4
失速点
0.2
Cd
i
i -30o -20o -10o 0o 10o 20o
-0.2 Cl min
弦长的夹角
运动旋转方向
u R 2Rn
dL气流升力
相对
速度
dL
1 2
Cl w2dS
dD
1 2
Cd
w 2dS
dF气流w产生的气动力
驱动功率dPw= dT
风输入的总气动功率:P=vΣFa 旋转轴得到的功率:Pu=Tω
风轮效率η=Pu/P
叶片的几何参数
3. 旋转叶片的气动力(叶素分析)
v v1 v2 2
，
贝兹理
最大理想功率为：Pmax
8 27
Sv13
论的极 限值
风力机的理论最大效率：max
Pmax E
(8 / 27)Sv13
1 2
Sv13
16 27
0.593
风力发电机从自然风中所能索取的能量是有限的，其 功率损失部分为留在尾流中的旋转动能。
风力发电机基础理论
3.风力机的主要特性系数
对于有限长的叶片，风轮叶片下游存在着尾迹涡，它形成两 个主要的涡区：一个在轮毂附近，一个在叶尖。有限叶片数由 于较大的涡流影响将造成一定的能量损失，使风力机效率有所 下降。
1) 中心涡，集中在转轴上； 2) 每个叶片的边界涡； 3) 每个叶片尖部形成的螺旋涡。
涡流理论
叶片静止时，据赫姆霍兹定理，叶片附着涡和后缘尾涡 组成马蹄涡系。简化后，将叶片分成无限多沿展向宽度很小 的微段。
叶片的几何参数
2.升力和阻力的变化曲线
0.8
Cl •升力系数与阻力系数是随攻角变化的
0.6
0.4
失速点
0.2
Cd
i
i -30o -20o -10o 0o 10o 20o
-0.2 Cl min
风电基础知识33页PPT
风电基础知识
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
33
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
33
风力发电基础知识模板PPT课件
风力机的主要技术指标参数
① 风轮直径，通常风力机的功率越大，直径越大； ② 叶片数目，高速发电用风力机为2—4片，低速风力机大干4片； ③ 叶片材料，现代常采用高强度低密度的复合材料； ④ 风能利用系数，一般为0.15—0.5之间；
第13页/共73页
⑤ 启动风速，一般为3—5m/s; ⑥ 停机风速，通常为15—35m／s; ⑦ 输出功率，现代风力机一般为几百
第10页/共73页
1-2 风力发电设备
一、组成：风力发电机组包括两大部分；
➢ 一部分是风力机，由它将风能转换为机械能； ➢ 另一部分是发电机，由它将机械能转换为电能。
二、分类： 1）根据它收集风能的结构形式及在空间的布置，可分为水平轴式或垂直轴式。 2）从塔架位置上，分为上风式和下风式；
第11页/共73页
直至MW级以上的风力发电机组按一定的阵列布局方式成群安装而组成的风力发电 机群体．称为风力发电场，简称风电场。 • 风力发电场属于大规模利用风能的方式，其发出的电能全部经变电设备送往大电网。
第27页/共73页
二、风力发电场的风力发电机组排布
• 作用：合理地选择机组的排列方式，以减少机组之间的相互影响，风电场内 风力发电机组的排列应以风电场内可获得最大的发电量来考虑。
• 转子转速固定，风能利用率低，其转 速由齿轮箱传动比和发电机极对数决 定； • 转子电流产生的旋转磁场的转速高于 同步速运行； • 发电机定子直接与电网连接，启动时 产生很大启动电流，其配置启动装置。 • 从系统吸收大量无功，需配置无功补 偿装置。 • 结构简单，控制方便。
二、并网运行方式
作用：采用风力发电机与电网连接， 由电网输送电能的方式，是克服风的 随机性而带来的蓄能问题的最稳妥易 行的运行方式，同时可达到节约矿物 燃料的目的。
风力发电基础知识介绍ppt课件
.
5
由于两个屋子之间有温度差，风 就一直在吹。壁炉里的火加热了 空气。热空气流动到温度低的房 间的顶部，最终通过窗户释放到 外界。太阳不断地加热着地球， 壁炉就扮演着太阳的角色
.
6
1)当太阳光照射到地球表面时，地 球被加热，而陆地和海洋的吸收热 量的速度是不同的，陆地吸收热的 速度比海洋快的多。
.
27
机械刹车 当风机需要被维 修或例行维护时， 机械刹车将叶轮 锁定，使其停止 转动！
.
28
高速轴 高速轴将来自
齿轮箱的能量传 递到发电机，此 时高速轴的转速 达到每分钟1500 转!
.
29
它是如何工作的？ 机舱 叶轮 齿轮箱 发电机 塔架 风 建造地点 组装一台风机
.
31பைடு நூலகம்
机舱
主轴 齿轮箱 高速轴 机械刹车 发电机 控制器 风速仪 风向标 偏航电机 偏航轴承 冷却系统 叶轮
全由空气组成。接近地球表面有大量的空气，而8－ 10公里以外空气却很稀薄，
2) 风的形成主要有两个原因： 地球总是绕着自己的中心轴旋转。当地球转动时，对 流层静止不动，这样你的脑海里可能就会有风形成的 概念了。而事实上在地表数百米的空气层是跟着地球 旋转的。因此如果所有空气（包括地表附近）完全静 止，那么风就不能形成了。
Gearing 齿轮装置
Speed & Torque 速度与扭矩
Coupling 联轴器
Electric Generator 发电机
Output Power
输出功率
Speed 速度
Controller 控制器
.
16
装配一台风机 一台风机是由许多部分组成的？
塔架 机舱 变压器 叶轮 基础
风力发电技术基础教程ppt课件
直于W的升力元dL。 • 另一方面，dR还可分解为推力元dF和扭矩元dT，由几何关系可得：
dF＝dLcos + dDsin dT＝r(dLsin - dD cos )
35
• 由于可利用阻力系数CD和升力系数Cl 分别求得dD和dL:
2
dL = 1/2 CLW C dr 2
dD = 1/2 CD W C dr 故dF和dT可求。 • 将叶素上的力元沿展向积分，得： —作用在叶轮上的推力：F= dF —作用在叶轮上的扭矩：T= dT —叶轮的输出功率：P= dT= T
• 风力发电机组（以下简称风力机）是一种能量转换装置——将风能转换为电能的。
5
6
二、风力发电机组的主要机型
• 按叶片与轮毂的联接方式分： —定桨距 （失速型）机组 —变桨距机组
• 按叶轮转速是否恒定分： —定速风力机
—变速风力机
•其它机型 —主动失速型 —无齿轮箱型 —海上机组
7
• 基本特征 —水平轴 —三叶片 —上风式 —双速发电机
9
第二章 风力机基础理论 • 叶片的空气动力特性 • 叶轮的空气动力模型
10
§2.1 空气动力学的基本概念 一、流线 • 气体质点：体积无限小的具有质量和速度的流体微团。 • 流线：
—在某一瞬时沿着流场中各气体质点的速度方向连成的一条平滑曲线。 —描述了该时刻各气体质点的运动方向：切线方向。 —流场中众多流线的集合称为流线簇。一般情况下，各流线彼此不会相交如图所示。
18
• 上翼面：凸出的翼型表面。 • 下翼面：平缓的翼型表面。 • 中弧线：翼型内切圆圆心的连线。对称翼型的中弧线与翼弦重合。 • 厚度：翼弦垂直方向上上下翼面间的距离。
—厚度分布：沿着翼弦方向的厚度变化。 • 弯度：翼型中弧线与翼弦间的距离。
dF＝dLcos + dDsin dT＝r(dLsin - dD cos )
35
• 由于可利用阻力系数CD和升力系数Cl 分别求得dD和dL:
2
dL = 1/2 CLW C dr 2
dD = 1/2 CD W C dr 故dF和dT可求。 • 将叶素上的力元沿展向积分，得： —作用在叶轮上的推力：F= dF —作用在叶轮上的扭矩：T= dT —叶轮的输出功率：P= dT= T
• 风力发电机组（以下简称风力机）是一种能量转换装置——将风能转换为电能的。
5
6
二、风力发电机组的主要机型
• 按叶片与轮毂的联接方式分： —定桨距 （失速型）机组 —变桨距机组
• 按叶轮转速是否恒定分： —定速风力机
—变速风力机
•其它机型 —主动失速型 —无齿轮箱型 —海上机组
7
• 基本特征 —水平轴 —三叶片 —上风式 —双速发电机
9
第二章 风力机基础理论 • 叶片的空气动力特性 • 叶轮的空气动力模型
10
§2.1 空气动力学的基本概念 一、流线 • 气体质点：体积无限小的具有质量和速度的流体微团。 • 流线：
—在某一瞬时沿着流场中各气体质点的速度方向连成的一条平滑曲线。 —描述了该时刻各气体质点的运动方向：切线方向。 —流场中众多流线的集合称为流线簇。一般情况下，各流线彼此不会相交如图所示。
18
• 上翼面：凸出的翼型表面。 • 下翼面：平缓的翼型表面。 • 中弧线：翼型内切圆圆心的连线。对称翼型的中弧线与翼弦重合。 • 厚度：翼弦垂直方向上上下翼面间的距离。
—厚度分布：沿着翼弦方向的厚度变化。 • 弯度：翼型中弧线与翼弦间的距离。
《风电教程幻灯片》课件
2 风力发电机的构造
风力发电机由塔筒、风轮、变速器、发电机等组成。塔筒用于支撑装置，风轮用于接受 风能，变速器用于转速适配，发电机用于产生电能。
3 制动与控制系统
风力发电机配备了制动和控制系统，用于控制风轮的转动速度和风力发电机的运行状态， 保证其安全和高效运行。
风电场的规划与设计
风电场的布局和风 机间距
风电场的布局需要考虑场地 的地形、环境等因素，合理 安排风机的位置。风机间距 的选择对风力发电的效益和 安全都有一定影响。
风机的选型和位置 布置
风机的选型需要考虑机型的 功率、转速等指标，并根据 风能资源的情况选择适当的 风机。风机的位置布置也需 要考虑风能分布的差异。
风场的电力系统和 配电装置
风场的电力系统包括风机并 网、变电站等设施。配电装 置用于连接风机与电网，将 风产生的电能送入电网供应 给用户。
风能资源的测量
风能资源的分析与评估
测量风能资源需要利用风速计、 风向计等仪器，以及进行一定 的数据分析和统计，从而确定 风能资源的可利用程度。
通过对风能资源的分析与评估， 可以确定风力发电的潜力和可 行性，并为风电场的规划提供 科学依据。
风力发电机
1 风力发电机的工作原理
风力发电机通过风的作用，使风轮叶片转动，驱动发电机产生电能。风能转化为机械能， 再转化为电能的过程。
风电场的运维与维护
1
风电场的运营与管理
风电场的运营与管理包括设备的运行监测、故障处理、维护计划的制定等。保证 风电场的安全运行和最大维护包括日常巡检、定期保养、故障排除等。高效的维护可以延长设 备的使用寿命和减少损失。
3
风电场的安全与风险控制
风电场的安全与风险控制包括对风力发电机的运行状态的监测与控制，以及采取 相应的安全措施和风险防范措施。
风力发电机由塔筒、风轮、变速器、发电机等组成。塔筒用于支撑装置，风轮用于接受 风能，变速器用于转速适配，发电机用于产生电能。
3 制动与控制系统
风力发电机配备了制动和控制系统，用于控制风轮的转动速度和风力发电机的运行状态， 保证其安全和高效运行。
风电场的规划与设计
风电场的布局和风 机间距
风电场的布局需要考虑场地 的地形、环境等因素，合理 安排风机的位置。风机间距 的选择对风力发电的效益和 安全都有一定影响。
风机的选型和位置 布置
风机的选型需要考虑机型的 功率、转速等指标，并根据 风能资源的情况选择适当的 风机。风机的位置布置也需 要考虑风能分布的差异。
风场的电力系统和 配电装置
风场的电力系统包括风机并 网、变电站等设施。配电装 置用于连接风机与电网，将 风产生的电能送入电网供应 给用户。
风能资源的测量
风能资源的分析与评估
测量风能资源需要利用风速计、 风向计等仪器，以及进行一定 的数据分析和统计，从而确定 风能资源的可利用程度。
通过对风能资源的分析与评估， 可以确定风力发电的潜力和可 行性，并为风电场的规划提供 科学依据。
风力发电机
1 风力发电机的工作原理
风力发电机通过风的作用，使风轮叶片转动，驱动发电机产生电能。风能转化为机械能， 再转化为电能的过程。
风电场的运维与维护
1
风电场的运营与管理
风电场的运营与管理包括设备的运行监测、故障处理、维护计划的制定等。保证 风电场的安全运行和最大维护包括日常巡检、定期保养、故障排除等。高效的维护可以延长设 备的使用寿命和减少损失。
3
风电场的安全与风险控制
风电场的安全与风险控制包括对风力发电机的运行状态的监测与控制，以及采取 相应的安全措施和风险防范措施。
风电知识培训PPT课件
采用合适时距T的平均风速（例如10分钟），它在一段观测期
内的变化一般不明显。
实际平均风速是由在相应的时距中，将其瞬时风速相互抵消后
所得的综合结果，采用不同的平均时距就会得到不同的平均风速，
时距愈大，平均风速的变化愈小，而相应的平均风速最大值也愈小。
为了得可以相互比较的平均风速记录，气象上规定一个统一的平均
时距，世界气象组织和我国规定将10分钟平均时距作为平均风速的
标准时距。由于历史的原因和条件的限制（如目测），在一些报表
和项目中使用的是2分钟或更多种的平均风速，使用时必须加以注
意。
-
34
风力等级表
风力 等级
0 1 2 3 4
自由海面状况 浪高
海上船只征象 陆地地面物征象
一般（米） -0.1
最高（米） -0.1
-
GOLDWIND
16
GoldWind 62/1200 技术参数
GOLDWIND
运行数据 切入风速 额度风速 切出风速 抗最大风速
叶轮
电机
3 m/s 12 m/s 25 m/s 59,5 m/s
塔架 -
直径 扫风面积 转速范围 叶片数量 叶片类型
功率控制 刹车系统
类型
结构 额定功率 额定电压 绝缘等级
Is typically 6 to 10 times the wind speed.
-
25
风机如何在风中工作
-
26
风吹过风轮后会怎样
根据空气对叶轮的反作用
转轮旋涡气动模型
-
27
风机尾流
-
28
单位面积中的风能
The graph shows that at a wind speed of 8 metres per second we get a power (amount of energy per second) of 314 Watts per square metre exposed to the wind (the wind is coming from a direction perpendicular to the swept rotor area). At 16 m/s we get eight times as much power, i.e. 2509 W/m2. The table in the right gives you the power per square metre exposed to the wind for different wind speeds.
风电课件基础知识
10kV
批
380/220V
发 市 场
箱式 变电所
110kV
风电场
居 民 小 区
用于电能的消耗、 母线用于电能的汇集和
分配、 线路则用于能量的输送。
至其它 配电站
10kV
380/220V
应急照明 水泵房
1层配电柜
高压 开关柜
变压器
... …
低压开关柜
箱式变电所内部示意 图
电梯 某商场用电示意图
101室配电箱 子
§1.3 电气和电气部分
电气的基本概念
电气的本意即为电，也就是：带电的、生产和使用电能相关的。
对于电气部分可以泛泛地理解为：由所有带电设备及其附属设备 所组成的全部。
发电厂中的发电机是一般意义上的电源，它将其他能源转化为电 能，如：煤炭、石油、水能、风能、太阳能、地热、潮汐等。
电能无法由自然界直接获取，是一种二次能源，那些存在于自然 界可以直接利用的能源被称为一次能源。
§1.2 风电场的概念
应根据风向玫瑰图和风能玫瑰图确定风电场的主导风向，在平 坦、开阔的场址，要求主导向上机组间相隔5~9倍风轮直径， 在垂直于主导风向上要求机组间相隔3~5倍风轮直径。 按照这个规则，风电机组可以单排或多排布置。多排布置时应 成梅花形排列。 风电场是大规模利用风能的有效方式，二十世纪80年代初兴 起于美国加利福尼亚。 目前，风电场的分布几乎是遍布全球，风电场的数目已成千上 万，最大规模的风电场可上百万千瓦级。
电能由电网输送到用户所在地，经降压后分配给最终的用户。
在电能生产到消费之间需要由电能可以传导的路径，由于一定区 域内发电厂和用户的分布非常复杂，因此这一路径自然形成了网 状结构，即所谓的电网，电能由发电厂生产出来以后在电网中根 据其结构按照物理规律自然分配。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
按照风电场的规模，风电场大致可以分为：小型、中型和大型 （特大型）风电场
风能资源
小型 较好
场地
较小
说
明
中型 大型 （特大型）
较好
丰富
合适
开阔
可建几兆瓦容量的风电场，接入 35~66 kV及以下电压等级的电网。 可建几十兆瓦容量以下风电场，接入 110 kV及以下电网。
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
建立电气接线 图，首先需要 规定具体电气 设备的图形符 号 主要电气设备 的图形符号如 表所示
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
风电场电气系统
电 能
用于实现该能量转换过程的成套设备称为风力发电机组。
风机+发电机+调速器
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
单台风力发电机组的发电能力是有限的，目前在内陆地区应用 的主流“大型”机组的额定功率为1.5MW和2MW，海上风电机 组的平均单机容量在3 MW左右，最大已达6 MW。
风力发电机组输出的电能经由特定电力线路送给用户或接入电 网。 风力发电机组与电力用户或电网的联系是通过风电场中的电气 部分得以实现的。
101室配电箱
子
... …
至其它 配电站
风电场电气系统 高压 低压开关柜
开关柜
变压器
... …
电梯
箱式变电所内部示意 图
某商场用电示意图
125室配电箱
子
风电场和电气部分的基本概念
一般我们习惯上称 220/380伏为低压 将3千伏～35千伏称为中压 110千伏、220千伏称为高压 330千伏、500千伏称为超高压
电气设备
二次设备
风电场电气系统
电气一次系统的设备称为一次设备，电气二次系统的 设备，称为二次设备。
风电场和电气部分的基本概念
①生产和转换电能的设备 ②开关电器。用来接通或断开电路。 ③限流电器 ④载流导体 电气一次设备 ⑤补偿设备 ⑥仪用互感器 ⑦防御过电压设备 ⑧绝缘子
风电场电气系统
⑨接地装置
风电场和 20kV
220kV
升压站
降压变电站 110kV
电缆
风电场和电气部分的基本概念
110kV 牵引变电站 110kV 27.5kV 高速列车
图为发电、输电、变电、供 配电及用电的简单示意
化工厂
变电站
10kV
杆上 变压器 380/220V
电缆
10kV 路灯 箱式 变电所 380/220V 10kV 10kV
700千伏、1000千伏称为特高压
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念 风电场一次系统简图
风电场电气系统
一次系统
风电场和电气部分的基本概念
系统
二次系统
一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用的系统，称为 一次系统. 二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、控制的系统， 称为二次系统。
一次设备
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
风力发电就是利用风力机获取风能并转化为机械能，再利用发 电机将风力机输出的机械能转化为电能输出的生产过程。 风力机有很多种类型，用于风力发电的发电机也呈现出多样性， 但是其基本能量转换过程都是一样的，如图：
风 能
风力机 及其 控制系统
机械能
发电机 及其 控制系统
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
§1.2 风电场的概念
应根据风向玫瑰图和风能玫瑰图确定风电场的主导风向，在平 坦、开阔的场址，要求主导向上机组间相隔5~9倍风轮直径， 在垂直于主导风向上要求机组间相隔3~5倍风轮直径。 按照这个规则，风电机组可以单排或多排布置。多排布置时应 成梅花形排列。 风电场是大规模利用风能的有效方式，二十世纪80年代初兴 起于美国加利福尼亚。 目前，风电场的分布几乎是遍布全球，风电场的数目已成千上 万，最大规模的风电场可上百万千瓦级。
10kV
配电箱 至其它 路灯用 配电站 电动机
380/220V
开闭所
10kV
电焊机 风机 泵 空压机 电动葫芦
加热器
电灯
开闭所 10kV 10kV 10kV
10kV 10kV 某商场 10kV 批 发 市 场 常见负荷类型 开闭所 10kV
110kV 10kV
学校
变电站
风电场
380/220V
380/220V
§1.4 电气部分的图示
对于风电场等各类发电厂和变电站内电气部分的设计、施工、 运行和研究等工作都需要依赖其图形方法，即用图形符号结 合文字符号在平面上抽象我们的具体问题，最为常见的就是 电气接线图，包括一次接线图和二次回路图，它们以规定的 图形和文字符号描述了厂站内一次部分和二次部分的电路基 本组成和连接关系。 在发电厂和变电站中，电气设备根据其作用和具体要求按照 一定方式由导体连接形成了传输能量（一次部分）和信号 （二次部分）的电路，这个电路就被称为电气接线，对这个 电路的图形描述被称为一次接线图（又称电气主接线图）和 二次回路图。
可建容量在100~600 MW或更大的风 电场，例如我国的特许权风电项目。
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念 §1.3 电气和电气部分
电气的基本概念
电气的本意即为电，也就是：带电的、生产和使用电能相关的。 对于电气部分可以泛泛地理解为：由所有带电设备及其附属设备 所组成的全部。 发电厂中的发电机是一般意义上的电源，它将其他能源转化为电 能，如：煤炭、石油、水能、风能、太阳能、地热、潮汐等。 电能无法由自然界直接获取，是一种二次能源，那些存在于自然 界可以直接利用的能源被称为一次能源。 电能由电网输送到用户所在地，经降压后分配给最终的用户。 在电能生产到消费之间需要由电能可以传导的路径，由于一定区 域内发电厂和用户的分布非常复杂，因此这一路径自然形成了网 状结构，即所谓的电网，电能由发电厂生产出来以后在电网中根 据其结构按照物理规律自然分配。
风电场电气系统 一次设备
风电场和电气部分的基本概念
§1.1 风力发电概述
风是人类最常见的自然现象之一，风能资源的储量非常巨大， 一年之中风所产生的能量大约相当于20世纪90年代初全世界每 年所消耗的燃料的3000倍。 十九世纪末，风能开始被用于发电，据称始于丹麦，并且迅速 成为其最主要的应用领域之一。 风电技术是可再生能源技术中最成熟的一种能源技术。 风力发电由于环保清洁，无废弃物排放，施工周期短，利用历 史悠久，受到了各国的广泛重视和大力推广。 如今风力发电在世界范围内都获得了快速的发展，风力发电规 模及其在电力能源结构中的份额都增长很快。
箱式 变电所
居 民 小 区
箱式变电所
10kV 380/220V
一次部分最为重要的是 发电机、变压器、电动机 等实现电能生产和变换的 设备， 发电机用于电能生产、 变压器用于电能变换、 电动机和其他用电设备 用于电能的消耗、 母线用于电能的汇集和 分配、 线路则用于能量的输送。
应急照明 水泵房
1层配电柜
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
§1.3 电气和电气部分
电气部分的一般组成
包括风电场在内的各类发电厂站、实现电压等级变换和能量输 送的电网、消耗电能的各类设备（用户或负荷）共同构成了电 力系统，即用于生产、传输、变换、分配和消耗电能的系统。 电力系统各个环节的带电部分统称为其各自的电气部分。 发电厂和变电站是整个电力系统的基本生产单位。电气部分不 仅仅包括电能生产、变换的部分,还包括其自身消耗电能的部 分。以上用于能量生产、变换、分配、传输和消耗的部分称为 电气一次部分。 为了实现对厂站内设备的监测与控制，电气部分还包括所谓的 二次部分，即用于对本厂站内一次部分进行测量、监视、控制 和保护的部分。
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
§1.2 风电场的概念
风电场是在一定的地域范围内由同一单位经营管理的所有风力 发电机组及配套的输变电设备、建筑设施、运行维护人员等共 同组成的集合体。 选择风力资源良好的场地，根据地形条件和主风向，将多台风 力发电机组按照一定的规则排成阵列，组成风力发电机群，并 对电能进行收集和管理，统一送入电网，是建设风电场的基本 思想。