風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、涿鹿風(fēng)電場(chǎng) 風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)第1頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 風(fēng)電場(chǎng)是指將風(fēng)能捕獲、轉(zhuǎn)換成電能并通過(guò)輸電線路送入電網(wǎng)的場(chǎng)所，由四部分構(gòu)成： 1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電裝置。 2、道路：包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)旁的檢修通道、變電站站內(nèi)站外道路、風(fēng)場(chǎng)內(nèi)道路及風(fēng)場(chǎng)進(jìn)出通道。 3、集電線路：分散布置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所發(fā)電能的匯集、傳送通道。 4、變電站：風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行監(jiān)控中心及電能配送中心。第2頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 場(chǎng)內(nèi)一次設(shè)備有：變壓器、斷路器（開(kāi)關(guān)柜）、母線、隔離開(kāi)關(guān)、互感器（電流和電壓）、避雷器、場(chǎng)用變、接地電阻柜和無(wú)功補(bǔ)償裝置。第3頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 變壓器：

2、起變換電壓的作用，可以升高電壓以利于功率的傳輸、降低線損?？梢越档碗妷簼M足不同用戶的需求。其組成部分有：鐵芯、繞組、絕緣套管、油箱、儲(chǔ)油柜，呼吸器、防爆管、散熱器、分接開(kāi)關(guān)、氣體繼電器以及溫度計(jì)等。第4頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 斷路器：切斷和閉合高壓電路的空載和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它和繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置相配合，迅速切斷故障電流，以減少停電范圍，防止事故擴(kuò)大，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。高壓斷路器的主要結(jié)構(gòu)分為：導(dǎo)流部分、滅弧部分、絕緣部分、操動(dòng)機(jī)構(gòu)部分。第5頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 母線：載流設(shè)備，是電流的通道，承載負(fù)荷、空載電流。第6頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及

3、工作原理 隔離開(kāi)關(guān)的用途：設(shè)備檢修時(shí)提供明顯斷開(kāi)點(diǎn)，使檢修設(shè)備與帶電設(shè)備隔離，同時(shí)與斷路器配合改變運(yùn)行方式。隔離開(kāi)關(guān)一般由絕緣支架、操作機(jī)構(gòu)、連鎖機(jī)構(gòu)、動(dòng)靜觸頭、刀口等組成。第7頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 互感器：將大電流變換為小電流，將高電壓變換為低電壓，供給繼電保護(hù)及儀表所需，同時(shí)將高壓系統(tǒng)與二次相隔離保證人員、設(shè)備的安全，同時(shí)使儀表、繼電器的制造標(biāo)準(zhǔn)化、簡(jiǎn)單化，以利于生產(chǎn)。互感器由一、二次繞組、鐵芯、絕緣支撐物組成。第8頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 避雷器：用于防止雷電進(jìn)行波沿線路侵入變電站或其他建筑物危害電氣設(shè)備絕緣的一種防雷裝置，防止雷電及內(nèi)部過(guò)電壓。其中閥型避雷器

4、由套管、火花間隙、并聯(lián)電阻、閥型電阻、上下法蘭以及壓縮彈簧及其附件組成。氧化鋅避雷器由套管、氧化鋅電阻、上下法蘭以及壓縮彈簧及其附件組成。第9頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 場(chǎng)用變：構(gòu)成與變壓器相同，供給站內(nèi)正常生活和生產(chǎn)用電。第10頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 無(wú)功補(bǔ)償裝置：主要用來(lái)補(bǔ)償電網(wǎng)中頻繁波動(dòng)的無(wú)功功率，抑制電網(wǎng)閃變和諧波，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，改善高壓配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和使用效率，進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)損耗。第11頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 圖1 涿鹿風(fēng)電場(chǎng)一次系統(tǒng)圖第12頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)的組成及工作原理 場(chǎng)內(nèi)二次設(shè)備有： 繼電保護(hù)裝置：風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、電抗

5、器、電容器、線路（含電纜）、斷路器等設(shè)備的繼電保護(hù)裝置等。 系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置：風(fēng)電智能運(yùn)行控制系統(tǒng)、備用設(shè)備及備用電源自動(dòng)投入裝置、故障錄波器及其他保證系統(tǒng)穩(wěn)定的自動(dòng)裝置等。 控制屏、信號(hào)屏與繼電保護(hù)有關(guān)的繼電器和元件。 連接保護(hù)裝置的二次回路（含保護(hù)有直流系統(tǒng)）。 繼電保護(hù)專用的通道設(shè)備。第13頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電場(chǎng)選址宏觀選址因素微觀選址因素第14頁(yè)，共28頁(yè)。宏觀選址因素基本概念 是在一個(gè)較大的地區(qū)內(nèi)，通過(guò)對(duì)若干場(chǎng)址的風(fēng)能資源和其他建設(shè)條件的分析和比較，確定風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)地點(diǎn)、開(kāi)發(fā)價(jià)值、開(kāi)發(fā)策略和開(kāi)發(fā)步驟的過(guò)程，是企業(yè)能否通過(guò)開(kāi)發(fā)風(fēng)電場(chǎng)獲取經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。第15頁(yè)，共28頁(yè)?；驹瓌t 1、風(fēng)

6、能資源豐富，風(fēng)能質(zhì)量好。 2、符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和地區(qū)發(fā)展規(guī)劃。 3、滿足接入系統(tǒng)要求。 4、具備交通運(yùn)輸和施工安裝條件。 5、保證工程安全。 6、滿足環(huán)境保護(hù)要求。 7、滿足投資回報(bào)要求。第16頁(yè)，共28頁(yè)。微觀選址因素微觀選址按照以下原則設(shè)計(jì)：盡量集中布置、盡量減小風(fēng)電機(jī)組之間尾流影響、避開(kāi)障礙物的尾流影響區(qū)、滿足風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)輸條件和安裝條件、視覺(jué)上要盡量美觀。第17頁(yè)，共28頁(yè)。 傳統(tǒng)測(cè)風(fēng)儀有風(fēng)杯式風(fēng)速儀、螺旋漿式風(fēng)速計(jì)及風(fēng)壓板風(fēng)速儀等。新型測(cè)風(fēng)儀有超聲波測(cè)風(fēng)儀、多普勒測(cè)風(fēng)雷達(dá)測(cè)風(fēng)儀、風(fēng)廓線儀等。 常用的風(fēng)杯式風(fēng)速儀如圖1所示。 圖1風(fēng)速儀第18頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)速儀 這是一種機(jī)械式測(cè)風(fēng)儀，

7、由一個(gè)垂直方向的螺旋軸和三個(gè)風(fēng)杯組成。風(fēng)杯式風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)速可以反映風(fēng)速的大小。 旋槳式風(fēng)速計(jì)，由一個(gè)三葉或四葉螺旋槳組成感應(yīng)部分，將其安裝在一個(gè)風(fēng)向標(biāo)的前端，使它隨時(shí)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)的來(lái)向。槳葉繞水平軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。 一般情況下，風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)配合使用，可以記錄風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)。第19頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)速儀 機(jī)械式測(cè)風(fēng)儀的優(yōu)點(diǎn)在于可靠性高，成本低。但同時(shí)也存在機(jī)械軸承磨損的情況，因此需要定期檢測(cè)甚至進(jìn)行更換，另外，在結(jié)冰地區(qū)，需要安裝加熱設(shè)備防止儀器結(jié)冰。第20頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)速儀 非接觸式測(cè)風(fēng)儀有超聲波風(fēng)速儀和激光風(fēng)速儀等。超聲波風(fēng)速儀通過(guò)檢測(cè)聲波的相位變化來(lái)記錄風(fēng)速，這些非機(jī)械式風(fēng)速儀的優(yōu)點(diǎn)在于

8、受結(jié)冰天氣（氣候）的影響較小。第21頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)能資源參數(shù)計(jì)算內(nèi)容風(fēng)能 風(fēng)能是大氣運(yùn)動(dòng)具有的動(dòng)能，在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一截面的風(fēng)能E，亦即風(fēng)功率的計(jì)算公式為 E=0.5SV 式中 E風(fēng)能，W; 空氣密度，kg/m； S氣流通過(guò)的截面積，m； V風(fēng)速，m/s。 風(fēng)能的大小分別與空氣密度、通過(guò)的截面積以及氣流速度的立方成正比。 第22頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)能資源參數(shù)計(jì)算內(nèi)容風(fēng)功率密度 風(fēng)功率密度是氣流在單位時(shí)間垂直通過(guò)單位面積的風(fēng)能，計(jì)算公式為 P= 0.5V 式中 P風(fēng)功能密度，W/ m; 風(fēng)功率密度的大小與空氣密度、氣流速度的立方成正比。 在風(fēng)能和風(fēng)功率密度計(jì)算公式中，最重要的因素是風(fēng)速，風(fēng)速增加1倍，風(fēng)能或風(fēng)功率密度增加7倍。第23頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電機(jī)組選型 準(zhǔn)確、可靠的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)資源評(píng)估是風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。正確的機(jī)組選型是風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和關(guān)鍵。風(fēng)電機(jī)組 選擇正確與否直接影響到風(fēng)電場(chǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。 風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組選擇主要圍繞風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性兩方面內(nèi)容，綜合考慮。第24頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電機(jī)組選型 1、風(fēng)電機(jī)組的安全性 不同風(fēng)電場(chǎng)條件具有不同的風(fēng)況、氣候因素等外部條件，因此風(fēng)電機(jī)組根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)條件有不同的設(shè)計(jì)要求及相應(yīng)的安全等級(jí)。第25頁(yè)，共28頁(yè)。風(fēng)電機(jī)組選型 2、風(fēng)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性 機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性主要是從風(fēng)電場(chǎng)投資及其發(fā)電量?jī)煞矫婢C合考慮