风电场电气主接线设计与优化研究

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1、摘要风力发电作为一种清洁的可再生能源发电方式,已越来越受到世界各国的欢迎，与此同时，风电场设计也备受重视。虽然风电场电气设计与传统电厂设计的原理相同,但传统的设计方法并不一定适合风电场设计。所以有必要进行专门针对风电场电气主接线设计的研究。风电场的电气设计主要包含几个方面：风力发电机组升压方式、风电场集电线路选择、风机（风电机组）分组及连接方式。现国内外风力发电机组出线电压多为690V，多采用升至35kV方案。风电场集电线路方案一般采用架空线或电缆敷设方式。架空线的成本较低,但可靠性较低,电缆的成本高,可靠性也高；集电线路结构有4种常用方案，链形结构；单边环形结构；双边环形结构；复合环形结

2、构。链形结构简单，成本不高。环形设计成本较高，但其可靠性较高。风力发电机分组多为靠风机的排布位置、及结合现场施工的便捷性制定。作者主要针对风电场电气主接线进行设计和优化,通过对风机的分组和连接方式、风电场集电线路方案、风电场短路电流计算及设备选取等的问题进行深入的计算与讨论，提出一些关于风机分组连接、集电线路设计的可行方案。并通过现有风电场的数据，对方案进行技术和经济方面的比较，确定最终方案并对其进行优化。为今后的风电场设计提供一些经验和参考意见,便于今后找出一套适用于风电场电气主接线设计的方法。关键词：风电场,电气设计,集电系统,优化46ABSTRACTBythewindpoweraso

3、nekindofcleanrenewableenergysourcetheelectricitygenerationway,thedesignofwindfarmhasbeenpopularandbeenpaidattentiontowiththeworld.Althoughtheelectricaldesignofwindfarmandthetraditionaldesigntechnologyattheelectricalprincipleisthesame,butsometimesthemethodsarenotsuitableinfact.Sospecificallyforthee

4、lectricaldesignofwindfarmhascomeintobeing.Theelectricaldesignofwindfarmmainlyincludesseveralaspects:windturbinegenerators,windenergyboosterwayofelectricalcollectorsystem,WGTS’sgroupandconnection.NowtheWGTS’svoltagequalifiesfor690V,andmuchtakingthevoltageto35kV.Windfarmelectricalcollectorsystemgene

5、rallyusesthebusorcable.Thecostofbusisrelativelylower,butreliabilityislow,cableishighcostsandhighreliability;Theelectricalcollectorsystemhasfourcommonsolutions,stringclustering;Unilateralredundancyclustering;Bilateralredundancyclustering;Compositeredundancyclustering.Stringclusteringissimplestructu

6、re,costisnothigh.Withredundancydesigncostishigher,butithashighreliability.FormoreonWTGSgroupandcombininglayonitslocationandtheconvenientofbuilding.Wewilldiscussaboutthemainpointsofthewindfarmelectricaldesignandoptimized.Itwillgetsomedesignwhichisaboutthegroupingandconnectionandtheconnectionlinesth

7、atcanbeused,bycalculatinganddiscussing,includethegroupingandconnectionoftheWTGS,theconnectionlines,thewindfarmelectricalshort-circuitcurrentcomputation,theequipmentselectionandsoon.Wewillcomparedifferentschemesfr