電氣工程及其自動化畢業(yè)論文--風電場選址與并網技術分析

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設計）</b></p><p>　　風電場選址與并網技術分析</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　論文基于對風電場場址選擇的意義、影響因素、基本原則和選址步驟的初步探討,闡明風電場場址選擇中應注意的問題及遵循的原則。闡述了大規(guī)模風電并網后對電力系統穩(wěn)定性

2、、電能質量、電網頻率等方面的影響，提出改善風電并網影響的措施。結合仝家河風電場的實例，對風電場選址和并網進行了分析。</p><p>　　關鍵詞：風電場；選址；并網</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Based on wind farm site selection of the meaning, inf

3、luence factors, basic principles and steps of the preliminary discussion to clarify the location, should pay attention to wind farm site selection problems and principles. The integration of large-scale wind power on the

4、 power system stability, power quality, power grid frequency effects, is proposed to improve the impact of wind power integration measures. Combined with the example of Tongjia River wind farm, the location of wind farms

5、 and gr</p><p>　　Keywords: The wind farm; site selection; parallel in</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　1風電場場址選擇1</p>&

6、lt;p>　　1.1 風電場宏觀選址1</p><p>　　1.1.1風能資源1</p><p>　　1.1.2聯網條件1</p><p>　　1.1.3交通運輸和土地利用1</p><p>　　1.1.4地質條件和地形條件2</p><p>　　1.1.5其他因素2</p><p

7、>　　1.2風電場微觀選址2</p><p>　　1.2.1風資源評估2</p><p>　　1.2.2 風機排布2</p><p>　　1.3風電場場址選擇實例3</p><p>　　1.3.1宏觀選址分析3</p><p>　　1.3.2微觀選址分析5</p><p>&l

8、t;b>　　2風電并網7</b></p><p>　　2.1風能發(fā)電的主要特點7</p><p>　　2.2風電并網對電力系統的影響8</p><p>　　2.2.1對系統穩(wěn)定性的影響8</p><p>　　2.2.3對電能質量的影響9</p><p>　　2.3改善風電并網影響的措施9&

9、lt;/p><p>　　2.3.1無功功率補償措施9</p><p>　　2.3.2合理確定風電場并網電壓等級9</p><p>　　2.3.3加強管理提高控制水平9</p><p>　　2.3.4加強技術研究提高預測精度9</p><p>　　2.4風電場并網實例10</p><p>　

10、　2.4.1接入系統方案10</p><p>　　2.4.2低電壓穿越要求12</p><p>　　2.4.3電能質量監(jiān)測13</p><p>　　2.4.4風功率預測系統15</p><p>　　2.4.5無功功率補償15</p><p><b>　　3結語16</b></p&

11、gt;<p><b>　　參考文獻17</b></p><p><b>　　致 謝18</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著全球能源危機的逐步凸顯，世界各國把推動可再生能源的發(fā)展作為21世紀能源發(fā)展的基本戰(zhàn)略。在各類可再生能源中，風能作為一種

12、清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。風力發(fā)電技術最為成熟、最具商業(yè)化和規(guī)?；l(fā)展前景，近些年來發(fā)展極為迅速。</p><p>　　風電場選址和并網是風電場設計中的關鍵問題，其中涉及許多技術和經濟因素。對于特定的場點特別是并網運行的大型風電場來講選擇最佳地點以最大限度地利用風能和產生最好的經濟效益是風電場設計中首要解決的關鍵問題[1]。我國風力發(fā)電建設逐步進入了快速發(fā)展的時期，大規(guī)模的風力發(fā)電必須要實現并網

13、運行。風電場接入電力系統的分析是風電場規(guī)劃設計和運行中不可缺少的內容，是風力發(fā)電技術重要的組成部分。</p><p><b>　　1風電場場址選擇　</b></p><p>　　風電場選址一般可分為宏觀選址和微觀選址兩個階段。下面主要從這兩方面對風電場選址進行綜合分析。</p><p>　　1.1 風電場宏觀選址　　</p>&l

14、t;p>　　風電場宏觀選址過程是對一個較大地區(qū)的氣象條件、風能、電網、交通、地質、周圍環(huán)境等多種因素和條件進行綜合考察后，選擇出一個資源豐富、且最有利用價值的小區(qū)域的過程[2]。</p><p><b>　　1.1.1風能資源</b></p><p>　　建設風電場最基本的條件是要有能量豐富、風向穩(wěn)定的風能資源，選擇風電場場址時應盡量選擇風能資源豐富的區(qū)域。根據

15、我國風能情況，一般規(guī)定有效風速范圍為3～25m/s，將風能豐富區(qū)規(guī)定為10m高度年平均風速在6m/s以上[3]，50m高度年平均風功率密度大于200W/m2，年有效風速小時數大于5000h。主導風向頻率在30%以上為比較穩(wěn)定 [4]。</p><p>　　1.1.2聯網條件　</p><p>　　影響并網風電場最大安裝容量的因素包括系統網架結構、常規(guī)機組的旋轉備用水平、系統常規(guī)機組的優(yōu)化調

16、度、負荷特性、機組的類型和分布及風電場的無功補償狀況等。風電場場址選擇時，應盡量靠近合適電壓等級的變電站或電網以減少線損，并網點短路容量應足夠大[5]?！?lt;/p><p>　　1.1.3交通運輸和土地利用</p><p>　　交通運輸條件應滿足風電機組、工機械和其它設備、設施材料的進場要求，在滿足條件的情況下盡量利用現有公路，減少建設道路的費用。盡量使用未利用土地，少占或不占耕地。盡量避開

17、政府部門依法批準的需要特殊保護的區(qū)域。　</p><p>　　1.1.4地質條件和地形條件　</p><p>　　選址時，應避開地震帶和水文地質情況復雜的地區(qū)。對地貌分析可利用1：5000地形圖和衛(wèi)星觀測圖，判別并盡量選擇具有較高平均風速的地形地貌如高原、山峰等，盡量避開較低平均風速的地形地貌如盆地和森林等粗糙度較大的區(qū)域[6]。主風向上要求盡可能開闊、寬敞，障礙物盡量少、粗糙度低，對風速

18、影響小。應選擇地形比較簡單的場址，利于大規(guī)模開發(fā)以及設備的運輸、安裝和管理。風電機組基礎持力層的巖層應厚度較大、變化較小、土質均勻，承載力能滿足風電機組基礎的要求?！　?lt;/p><p><b>　　1.1.5其他因素</b></p><p>　　結合國家風電發(fā)展規(guī)劃和各項環(huán)保要求，在西北、華北、東北和東南沿海大規(guī)模開發(fā)風電。風電場選址時，與居民區(qū)保持適當距離以減小噪音

19、污染，國家有關規(guī)范要求風電機組距居民區(qū)的最小距離應使居民區(qū)的噪聲小于45db；避開自然保護區(qū)等區(qū)域；同時考慮各類極端氣象條件的影響?！?lt;/p><p>　　1.2風電場微觀選址</p><p>　　風電場微觀選址是在宏觀選址選定的小區(qū)域中確定風力發(fā)電機組的分布位置，確定每臺風機的位置，使整個風電場獲得最大年發(fā)電量，并盡可能降低施工成本，以便使整個風電場具有更好的經濟效益的過程[7]。風電場

20、微觀選址是風電場設計階段的重要工作，它涉及的因素較多，主要有風電場土地的性質、周圍村莊和建筑物的分布、當地環(huán)境部門的要求等。在充分考慮這些限制因素的情況下，結合風電場風資源分布圖進行優(yōu)化選址，在初步選址之后進行現場勘探定點，確定并最終布局。</p><p>　　1.2.1風資源評估　 </p><p>　　風資源評估需要對現場實測數據進行處理和修正，并計算平均風速、空氣密度、有效風能密度、

21、風速的頻率分布、風速持續(xù)時間分布、風能玫瑰等風資源數據[8]。目前國內通用的風能資源評估軟件是WasP。</p><p>　　1.2.2 風機排布　</p><p>　　掌握風電場風能資源的分布后，進行風機的排布。在平坦地形區(qū)域對風能方向集中、主次風能方向基本呈180°的風電場，按照8倍和5倍的原則進行風機的排布，即風機的間距取葉輪直徑的5倍，風機的排距取葉輪直徑的8倍，風機的排

22、布與主風能方向垂直，且風機前后錯開，呈梅花狀排布；對于風向較分散、主風能方向不明顯的風電場，一般按10倍7倍原則進行風機布置。</p><p>　　根據優(yōu)化結果進行現場踏勘，對風機位置進行微調，使布置每臺風機的機位都具有較好的施工條件。對于風能資源好、施工難度較大的機位應進行經濟分析和計算，以確定該機位的取舍。根據風電場的上網電價，確定風電場單臺風機的最低發(fā)電量，對于發(fā)電量低于該數值的風機位置，應進行調整。<

23、;/p><p>　　1.3風電場場址選擇實例　</p><p>　　以仝家河風電場工程為例 ，對風電場選址進行分析。</p><p>　　1.3.1宏觀選址分析</p><p>　?。?）風力資源。仝家河風電場采用的測風塔塔高80m，分別在80m（兩套風速儀）、70m、50m、30m、10m高度各安裝了一個風速儀，并在80m、70m、10m高度各

24、安裝了一個風向儀。</p><p>　　風電場測風塔儀器配置表</p><p>　　由實測風數據得測風塔10m高度實測平均風速3.7m/s，相應風功率密度為78.7W/m2；30m高度實測平均風速5.0m/s，相應風功率密度為141.7W/m2；50m高度實測平均風速5.6m/s，相應風功率密度為195.5W/m2；70m高度實測平均風速6.0m/s，相應風功率密度為241.0W/m2；8

25、0m高度實測平均風速6.2m/s，相應風功率密度為264.5W/m2。</p><p>　　測風塔實測逐月平均風速統計表 單位：m/s</p><p>　　實測年逐月風功率密度表 單位：W/m2</p><p>　?。?）工程地質。風電場場址位于濱州市無棣縣境內，本區(qū)在大地構造上位于華北地臺區(qū)之華北平原坳陷區(qū)的濟陽坳陷區(qū)，在新構造單元上

26、位于魯西－魯北沉降平原區(qū)的次級構造單元東明－渤海強烈沉降平原區(qū)。近場區(qū)內發(fā)育一系列的近東西向、北東東向和北北東向斷裂，規(guī)模較大的斷裂有羊二莊斷裂、埕子口斷裂、黃驊斷裂和慶云斷裂。</p><p>　　圖1 區(qū)域地質構造圖</p><p>　　區(qū)域范圍內雖然有斷裂構造發(fā)育，但近場區(qū)范圍內無全新活動斷裂和發(fā)震構造分布。根據對場地所處區(qū)域的斷裂活動、地震活動、新構造運動等綜合分析認為，擬選場

27、地處于相對穩(wěn)定區(qū)，適宜工程建設。</p><p>　　（3）交通運輸和施工條件。仝家河風電場工程場址距榮烏高速、長深高速約20km，距320省道、237省道不足5km，另外場區(qū)西、南、北三側有多條縣鄉(xiāng)道路，滿足風電場施工期間的交通要求。施工用水、生活用水、消防用水可考慮從附近賽爾水庫引接，并可作為升壓站運行后的生產、生活用水。供水距離3～5km。施工用電可以從附近的配電網架引接至工地。</p>&l

28、t;p>　　1.3.2微觀選址分析</p><p>　　風電場風力機組的布置及每臺風電機組發(fā)電量的計算，主要用Wasp10計算軟件完成。影響該軟件計算成果的有：粗糙度、障礙物的大??；地形文件數字化、復雜地形處理的精度；風電機組功率曲線、推力系數的準確性；機組的排布等因素。根據1∶10000的地形圖布置風電機組，繪出塔位的相對坐標。綜合考慮風電場地形、并利用風電場各測站訂正后的代表年測風資料，通過Wasp軟件

29、繪制圖風電場風能資源分布圖。</p><p>　　圖2 風電場風能資源分布圖</p><p>　　為提高風場發(fā)電量，風機應盡量布置在風功率密度高的地方；本風電場區(qū)域內有農田、樹林、果園、水庫和村莊等。本著避開村莊、基本農田、防護林及遠景規(guī)劃的原則，將風機盡量布置在風能資源高、運輸方便、較為平整的地方，并將尾流控制在較低的范圍。由此對風電機組優(yōu)化布置。</p><p&g

30、t;　　圖3 風電機組布置圖</p><p><b>　　2風電并網</b></p><p>　　由于風能具有隨機性、間歇性、不穩(wěn)定性的特點，當風電裝機容量占總電網容量的比例較大時會對電網的穩(wěn)定和安全運行帶來沖擊。對風電場接入電力系統的分析是風電場規(guī)劃設計和運行中不可缺少的內容。</p><p>　　2.1風能發(fā)電的主要特點</p&g

31、t;<p>　?。?）風能的穩(wěn)定性差。風能屬于過程性能源。風速和風向經常變動，具有隨機性、間歇性、不穩(wěn)定性，風力發(fā)電機不易調節(jié)和控制出力，因此風電機組發(fā)出的電能也是波動的、隨機變化的。</p><p>　?。?）風能的能量密度小。為了得到相同的發(fā)電容量，風力發(fā)電機的風輪尺寸比相應的水輪機大幾十倍。</p><p>　?。?）風能不能大量儲存。因為蓄電的成本遠遠高于發(fā)電的成本，

32、在整個電網上幾乎沒有蓄電的能力，一般都是以輸出電量為基礎來調節(jié)收納的電量?！?lt;/p><p>　?。?）風輪機的效率較低。風輪的理論最大效率為59.3%，實際效率會更低一些。統計顯示，水平軸風輪機最大效率通常在20%～50%，垂直軸風輪機最大效率在30%～40%。</p><p>　?。?）風電場分布位置偏遠。我國風資源豐富地區(qū)一般距離負荷中心較遠，電網網架結構比較薄弱，當地電網的輸電能力

33、限制了風電的外送，在開發(fā)大規(guī)模風電的形勢下，需要建設配套的風電送出工程并加強電網建設。</p><p>　?。?）電網不可調度性。由于風能的不可控性，因而不可能根據負荷的大小來對風力發(fā)電進行調度，給電網調度帶來不小的壓力。且大部分風電機組是無人值守的。</p><p>　　2.2風電并網對電力系統的影響</p><p>　　2.2.1對系統穩(wěn)定性的影響　</p

34、><p>　　大規(guī)模風電場接入電力系統時，風電場對無功功率的需求是導致電網電壓穩(wěn)定性降低的主要原因。一方面，風電場的有功出力使負荷特性極限功率增大，增強了靜態(tài)電壓穩(wěn)定性；另一方面，風電場的無功需求使負荷特性的極限功率減少，降低了靜態(tài)電壓穩(wěn)定性。目前，風力發(fā)電多采用異步發(fā)電機，需要外部系統提供無功支持。變速恒頻風電系統在向電網注入功率的同時需要從電網吸收大量的無功功率。風電場的無功仍可看作是個正的無功負荷，因此，當風電

35、場的容量較大且無功控制能力不足時，易影響電壓的穩(wěn)定性，嚴重時會造成電壓崩潰?！?lt;/p><p>　　風電場的并網改變了配電網的功率流向和潮流分布。因此，隨著風電注入功率的增加。風電場附近局部電網的電壓和聯絡線功率將超出安全運行范圍，影響系統的穩(wěn)定性。隨著各地風力發(fā)電的蓬勃發(fā)展，風電場的規(guī)模不斷擴大，風電裝機容量在系統中所占的比例不斷增加，風電輸出的不穩(wěn)定性對電網的功率沖擊效應也不斷增大，對系統穩(wěn)定性的影響就更加明

36、顯。情況嚴重時，將會使系統失去動態(tài)穩(wěn)定性，導致整個系統瓦解?！?.2.2對電網頻率的影響</p><p>　　當風速大于切入風速時，風電機組啟動掛網運行；當風速低于切入風速時，風電機組停機并與電網解列。當風速大于切出風速時，為保證安全，風電機組必須停機。因此，受風速變化的影響，風電機組的出力也隨時變化，一天內可能有多次啟動并網和停機解列?！?lt;/p><p>　　風電場不穩(wěn)定的功率輸出會給電

37、網的運行帶來許多問題。如果風電容量在電網總裝機容量中所占比例很小，風電功率的注入對電網頻率影響甚微。但是，當風電場與其他發(fā)電方式的電源組成一個小型的孤立電網時，可能會對孤立系統的頻率造成較大影響。隨著電網中風力發(fā)電裝機容量所占的比例逐步提高，大量風電功率的波動增大了系統調頻的難度，而系統頻率的變化又會對風電機組的運行狀態(tài)產生影響[9]。所以要求風電機組能夠在一定的頻率范圍內正常運行，頻率超過一定范圍后限制出力運行或延遲一定時間后退出運行

38、，以維持系統的頻率穩(wěn)定。 </p><p>　　2.2.3對電能質量的影響</p><p>　　風資源的不確定性和風電機組本身的運行特性使風電機組的輸出功率呈波動性，可能會影響電網的電能質量，如電壓偏差、電壓波動和閃變、諧波等。大多數風電機組在啟動時會產生５～６倍額定電流的沖擊電流，對小容量的電網而言，風電場并網瞬間將造成電網電壓的大幅度下跌；正常運行時的風速變化也會導致風機出力的波動而影

39、響電能質量。隨著風速的增大，風電機組產生的電壓波動和閃變也將增大[10]，并且風電機組公共連接點短路比越大，其引起的電壓波動和閃變越小[11]。當風速超過切出風速時，風電機組會從額定出力狀態(tài)自動退出運行，若風電場所有風電機組幾乎同時退出，這種沖擊對配電網的影響十分明顯。 　</p><p>　　2.3改善風電并網影響的措施　</p>

40、<p>　　2.3.1無功功率補償措施</p><p>　　采用動態(tài)無功補償如靜止補償器等可以改善系統暫態(tài)特性，從而提高風電場的安全容量。靜止無功補償器（SVC）可以快速平滑地調節(jié)無功補償功率的大小，提供動態(tài)的電壓支撐，改善系統的運行性能。將SVC安裝在風電場的出口，根據風電場接入點的電壓偏差量來控制SVC補償的無功功率，能夠穩(wěn)定風電場節(jié)點電壓，降低風電功率波動對電網電壓的影響。</p>

41、<p>　　2.3.2合理確定風電場并網電壓等級</p><p>　　對于風資源較為集中，相鄰幾個風電場總容量超過200MW的，考慮以220kV電壓等級接入系統；對于分布相對分散、容量在50～100MW以內的單個風電場，或相鄰幾個風場總容量在220以內的，可考慮以110kV電壓等級接入系統；對于個別分布較為分散、容量在4MW以內的單個風電場，可考慮以35kV電壓等級接入系統。</p>&

42、lt;p>　　2.3.3加強管理提高控制水平</p><p>　　風電機組的低電壓穿越、有功控制、無功控制等性能對于電力系統安全穩(wěn)定運行影響巨大，必須加強風電機組選型及功能配置的管理，使得大規(guī)模集中并網的風電機組主要性能技術指標向常規(guī)電源靠近。加快風電場集群控制系統研究與開發(fā)，提高風電基地風電場運行控制的能力和水平；完善風電機組、無功補償裝置等關鍵設備的運行控制手段，提高風電場正?？刂?、緊急安全穩(wěn)定控制能力

43、，全面提高風電場的運行控制水平。建立與大規(guī)模風電基地集中接入電網相適應的技術規(guī)范、管理規(guī)定；加強風電基地風電場建設、并網、啟動驗收和運行全過程管理，加快風電安全監(jiān)督保證體系建設，確保大規(guī)模風電對電力系統安全穩(wěn)定的影響風險可控、在控和能控。</p><p>　　2.3.4加強技術研究提高預測精度</p><p>　　加強風電場出力預測技術研究，加快風電基地預測預報系統建設；明確電網、風電場在

44、風電預測預報方面責任，建立并不斷完善風電預測預報系統，逐步提高風電預測預報的精度?！　?lt;/p><p>　　2.4風電場并網實例　</p><p>　　以仝家河風電場工程為例 ，對風電場并網進行分析。</p><p>　　2.4.1接入系統方案</p><p>　　濱州電網處于山東電網的北部末端，供電范圍為惠民、陽信、無棣、沾化、博興、鄒平、

45、濱城區(qū)、開發(fā)區(qū)六縣二區(qū)負荷。電網通過兩回500kV黃濱線與華北電網相連，通過500kV陵濱線、淄濱線、濱油Ⅰ、Ⅱ線及220kV雙河線、蘆木線與主網相聯，通過220kv沾利線、木勝線、沾鹽線、車學線與東營電網相聯[12]。</p><p>　　無棣電網位于濱州市北部，通過220kV大楊變電站接入濱州電網。目前已形成以220kV大楊變電站為主供電源，以110kV、35kV、10kV為配電線路的輻射形供電網絡。<

46、/p><p>　　沾化電網位于濱州市東北部，通過220kV沾化電廠～濱州線接入濱州電網，通過220kV沾化電廠～鹽鎮(zhèn)、車王～學堂雙線、沾化電廠～利津四回線路與東營電網相連?，F已形成以220kV車王站、沾化電廠為主供電源，以110kV、35kV、10kV為配電線路的輻射形供電網絡。</p><p>　　圖4 濱州電網地理接線示意圖</p><p>　　目前風電聯合送出方

47、式對于風電場和電網無論從投資的角對度還是從對電網資源占用的角度都更具優(yōu)勢[13]。仝家河風電場工程、小米河風電場工程、朱龍河風電場工程、秦口河風電場工程，每期容量48MW。接入系統方案考慮四個風電場聯合送出，在仝家河風電場建設1座220kV風電場升壓站，安裝1臺100MVA（220/35kV）雙繞組有載調壓變壓器； 48MW風機分別經機端變壓器升壓至35kV，經35kV集電線路接入升壓站35kV配電裝置。48MW風機經升壓主變升壓至22

48、0kV，以1回220kV線路接至220kV沾化南風電匯集站，線路長度約20km。</p><p>　　圖5 仝家河風電場接入系統示意圖</p><p>　　2.4.2低電壓穿越要求 </p><p>　　低電壓穿越，指在風力發(fā)電機并網點電壓跌落的時候，風機能夠保持低電壓穿越并網，甚至向電網提供一定的無功功率，支持電網恢復，直到電網恢復正常，從而穿越這個低電壓時間(

49、區(qū)域)。低電壓穿越是對并網風機在電網出現電壓跌落時仍保持并網的一種特定的運行功能要求。</p><p>　　根據國家電網公司企業(yè)標準中關于風電場接入電網技術規(guī)定，對于風電裝機容量占電源總容量比例大于5%的省級電力系統，其電力系統區(qū)域內新增運行的風電場應具有低電壓穿越能力，具體要求為：風電場并網點電壓跌至20%額定電壓時，風電場內的風電機組能夠不脫網連續(xù)運行625ms；風電場并網點電壓在發(fā)生跌落后2s內能夠恢復到額

50、定電壓的90%時，風電場內的風電機組能夠保證不脫網連續(xù)運行。</p><p>　　圖6 風電場低電壓穿越要求</p><p>　　對于電網發(fā)生不同類型故障的情況，對風電場低電壓穿越的要求如下：</p><p>　　（1）當電網發(fā)生三相短路故障引起并網點電壓跌落時，風電場并網點各線電壓在圖中電壓輪廓線及以上的區(qū)域內時，場內風電機組必須保證不脫網連續(xù)運行；風電場并網點

51、任意一線電壓低于或部分低于圖中電壓輪廓線時，場內風電機組允許從電網切出。</p><p>　?。?）當電網發(fā)生兩相短路故障引起并網點電壓跌落時，風電場并網點各線電壓在圖中電壓輪廓線及以上的區(qū)域內時，場內風電機組必須保證不脫網連續(xù)運行；風電場并網點任意一線電壓低于或部分低于圖中電壓輪廓線時，場內風電機組允許從電網切出。</p><p>　?。?）電網發(fā)生單相接地短路故障引起并網點電壓跌落時，

52、風電場并網點各相電壓在圖中電壓輪廓線及以上的區(qū)域內時，場內風電機組必須保證不脫網連續(xù)運行；風電場并網點任意一相電壓低于或部分低于圖中電壓輪廓線時，場內風電機組允許從電網切出。</p><p>　　對電網故障期間沒有切出電網的風電場，其有功功率在電網故障清除后應快速恢復，以至少10％額定功率/秒的功率變化率恢復至故障前的值。</p><p>　　2.4.3電能質量監(jiān)測</p>

53、<p>　　根據國家電網公司企業(yè)標準中關于風電場接入電網技術規(guī)定的相關要求，仝家河風電場配置1臺電能質量在線監(jiān)測裝置，對風電場可能引起的電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡度、負序電流諧波、閃變和電壓波動進行在線監(jiān)測，并將電能質量數據傳送到電力調度和電能質量技術監(jiān)督部門。</p><p><b>　?。?）電壓偏差</b></p><p>　　風電場接入電力系統后

54、，并網點的電壓正、負偏差的絕對值之和不超過額定電壓的10％，一般應為額定電壓的?3％～＋7％。</p><p><b>　　（2）電壓變動</b></p><p>　　風電場在并網點引起的電壓變動d（%）應當滿足下表的要求。</p><p>　　注：d表示電壓變動，為電壓方均根值曲線上相鄰兩個極值電壓之差，以系統標稱電壓的百分數表示；r表示電壓

55、變動頻度，指單位時間內電壓變動的次數（電壓由大到小或由小到大各算一次變動）。不同方向的若干次變動，若間隔時間小于30ms，則算一次變動。</p><p><b>　　（3）閃變</b></p><p>　　風電場引起的長時間閃變值Plt按照風電場裝機容量與公共連接點上的干擾源總容量之比進行分配，應滿足下表要求。</p><p><b>

56、;　　（4）諧波</b></p><p>　　風電場向電網注入的諧波電流允許值按照風電場裝機容量與公共連接點上具有諧波源的發(fā)/供電設備總容量之比進行分配，應滿足下表要求。</p><p>　　注：220kV 基準短路容量取2000MVA。</p><p>　　2.4.4風功率預測系統</p><p>　　根據國家電網公司企業(yè)標準中

57、關于風電場接入電網技術規(guī)定，連接到輸電系統的大型發(fā)電廠向電網調度部門提供實時數據是必需的，是電網調度部門進行系統監(jiān)測和控制的基礎。裝機容量的大的風電場也應要求相應的運行監(jiān)測和數據傳輸。</p><p>　　根據實際系統要求及風電場功率預測系統的要求，風電場應該通過實時通信包括單個風電機組運行狀態(tài)；風電場實際運行機組數量和型號；風電場并網點電壓風電場高壓側出線的有功功率、無功功率、電流；高壓斷路器和隔離開關的位置；

58、風電場的實時風速和風向等方面的信號。以此為根據對仝家河風電場配置一套風電功率預測系統。</p><p>　　2.4.5無功功率補償</p><p>　　進行風電場功率因數調節(jié)和電壓控制的無功電源包括風電機組和風電場的無功補償裝置。應該充分利用風電機組的無功容量及其調節(jié)能力，僅靠風電機組的無功容量不能滿足系統電壓調節(jié)需要的，在風電場集中加裝無功補償裝置。風電場無功補償裝置能夠實現動態(tài)的連續(xù)調

59、節(jié)以控制并網點電壓，其調節(jié)速度應能滿足電網電壓調節(jié)的要求。</p><p>　　為了讓風電場部分參與電壓控制，對于直接接入電網的風電場，其配置的無功補償容量應該能夠補償風電場滿發(fā)時送出線路上的部分無功損耗（約50％）以及風電場空載時送出線路上的部分充電無功功率（約50％）。</p><p>　　對于通過220kV（或330kV）風電匯集系統升壓至500kV（或750kV）電壓等級接入公共電

60、網的風電場群，其每個風電場配置的容性無功容量除能夠補償并網點以下風電場匯集系統及主變壓器的無功損耗外，還要能夠補償風電場滿發(fā)時送出線路的全部無功損耗；其風電場配置的感性無功容量能夠補償風電場送出線路的全部充電功率。</p><p>　　仝家河風電場采用兩組35kV動態(tài)無功補償成套裝置MCR型SVC進行無功補償，容量為12MVar。在主變低壓側裝設2組±12Mvar動態(tài)調節(jié)無功補償裝置。無功補償設備放置在

61、升壓站西側，整個無功補償設備由戶外電容器、電抗器設備和戶內控制屏柜組成。</p><p><b>　　3結語</b></p><p>　　通過結合工程中場址選擇實例分析，可知風電場場址的選擇是比較復雜的，選址的過程應該按照選址的步驟進行，同時應綜合考慮選址的影響因素（地如形條件、道路情況、周圍環(huán)境等）和應遵循的基本原則。以此選出最優(yōu)的風電場場址，從而降低風電場后期建設

62、的成本、提高風電場的經濟效益和社會效益。</p><p>　　風電作為一種綠色能源，有著經濟、環(huán)保等方面的顯著優(yōu)勢。但在未來一段時間內，風力發(fā)電要具備與傳統發(fā)電技術相當的競爭力，還需通過合理選擇風電機組類型、合理確定風電場并網電壓等級、確定并網點最大風電接入容量、合理選擇風電場的無功補償設備等措施來進一步改善其并網性能，以降低或者消除風電并網對電力系統運行的負面影響。

63、 　 　</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]井惟如.風力發(fā)電技術文獻匯編[M].北京：華北電力設計院工程有限公司，2003</p><p>　　[2]于力強，蘇蓬.風電場選址問題綜述[J].中國新技術新產品，2009(7)：15

64、6.</p><p>　　[3]王承煦，張源.風力發(fā)電[M].中國電力出版社,2003,3.</p><p>　　[4]胡衛(wèi)紅,王鴻元,王瑋.風電場建設與運行中若干關鍵問題的探討[J].華北電力技 術,2007,(9):64－94.</p><p>　　[5] 姚興佳，王士榮；董麗萍.風電場及風力發(fā)電機并網運行[J].可再生能源,2006，(6)：100.</

65、p><p>　　[6]吳培華.風電場宏觀和微觀選址技術分析[J].科技情報開發(fā)與經濟,2006，16(15)：154-155.</p><p>　　[7]宮靖遠.風電場工程技術手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　[8]王民浩.中國風電場工程建設標準與成果匯編[M].北京：中國水利水電出版社，2010.1 </p><p&

66、gt;　　[9]遲永寧，劉燕華，王偉勝，等.風電接入對電力系統的影響[J].電網技術, 2007,31(2):77－81.</p><p>　　[10]董鍇，易仕敏，鄭鋼，等.風力發(fā)電研究現狀與接人系統后的影響分析[J].廣東電力，2009，22(9)：17-20.</p><p>　　[11]傅旭，李海偉，李冰寒.大規(guī)模風電場并網對電網的影響及對策綜述[J].陜西電力，2010(1)：5

67、3-57.</p><p>　　[12] 王艷，李磊，尹成竹.山東省風電發(fā)展與并網方式研究[J].山東電力技術, 2009,(3):6.</p><p>　　[13]熊曄華.風力發(fā)電機組接入系統和運行[J].東北電力技術,2001,11.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經過這幾個月來的

68、忙碌和學習，本次畢業(yè)論文設計已接近尾聲，這也意味著我在大學的學習生活既將結束。在這四年的時間里，我在學習上和思想上都受益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學和朋友的關心、支持和鼓勵是分不開的。我要感謝臨沂大學對我四年的培養(yǎng)，讓我學到了許許多多的知識，感謝各位老師在這四年里對我的關懷與照顧。 </p><p>　　非常感謝周海玲老師在我大學的學習中及畢業(yè)設計階段給予的指導，從最初的選題，到寫作、修改，到論文定稿

69、，都給了我耐心的指導和無私的幫助。不僅教會了我專業(yè)知識，還教會了我如何學習。在這里衷心感謝指導老師的督促指導。</p><p>　　在大學四年期間，家人、老師、朋友的關愛和無私幫助使得我順利地完成大學的所有任務。 回首曾經，往事猶如昨日，他們的關心幫助是我不能忘卻的美好回憶。在此，向所有幫助過我的人表示最衷心地感謝。 </p><p>　　最后，我要向百忙之中抽出時間對論文進行審閱、評議和