一 接 入 电 力 系 统 风 力 发 电 场 电 气 设 备 及 系 统 技 术 规 范 接 入 系 统 方 案 设 计 应 从 全 网 出 发, 合 理 布 局, 消 除 薄 弱 环 节, 加 强 受 端 主 干 网 络, 增 强 抗 事 故 干 扰 能 力, 简 化 网 络 结 构, 降 低 损 耗, 并 满 足 以 下 基 本 要 求 : 网 络 结 构 应 该 满 足 风 力 发 电 场 规 划 容 量 送 出 的 需 求, 同 时 兼 顾 地 区 电 力 负 荷 发 展 的 需 要 电 能 质 量 应 能 够 满 足 风 力 发 电 场 运 行 的 基 本 标 准 节 省 投 资 和 年 运 行 费 用, 使 年 计 算 费 用 最 小, 并 考 虑 分 期 建 设 和 过 渡 的 方 便 网 络 的 输 电 容 量 必 须 满 足 各 种 正 常 运 行 方 式 并 兼 顾 事 故 运 行 方 式 的 需 要 事 故 运 行 方 式 是 在 正 常 运 行 方 式 的 基 础 上, 综 合 考 虑 线 路 变 压 器 等 设 备 的 单 一 故 障 选 择 电 压 等 级 应 符 合 国 家 电 压 标 准, 电 压 损 失 符 合 规 程 要 求 二 电 气 主 接 线 风 力 发 电 场 集 电 线 路 方 案 1 根 据 场 区 现 场 条 件 和 风 力 机 布 局 来 确 定 集 电 线 路 方 案 2 在 条 件 允 许 时 应 对 接 线 方 案 在 以 下 方 面 进 行 比 较 论 证 : 1 运 行 可 靠 性 ;2 运 行 方 式 灵 活 度 ;3 维 护 工 作 量 ;4 经 济 性 3 在 设 计 风 力 发 电 场 接 线 上 应 该 满 足 以 下 要 求 : 1) 配 电 变 压 器 应 该 能 够 与 电 网 完 全 隔 离, 满 足 设 备 的 检 修 需 要 2) 如 果 是 架 空 线 网 络, 应 考 虑 防 雷 设 施 3) 接 地 系 统 应 满 足 设 备 和 安 全 的 要 求 三 升 压 站 主 接 线 方 式 1 根 据 风 力 发 电 场 的 规 划 容 量 和 区 域 电 网 接 线 方 式 的 要 求 进 行 升 压 站 主 接 线 的 设 计, 应 该 进 行 多 个 方 案 的 经 济 技 术 比 较 分 析 论 证, 最 终 确 定 升 压 站 电 气 主 接 线 2 选 定 风 力 发 电 场 场 用 电 源 的 接 线 方 式 3 根 据 风 力 发 电 场 的 规 模 和 电 网 要 求 选 定 无 功 补 偿 方 式 及 无 功 容 量 4 符 合 其 他 相 关 的 国 家 或 行 业 标 准 的 要 求 5 对 于 分 期 建 设 的 风 力 发 电 场, 说 明 风 力 发 电 场 分 期 建 设 和 过 渡 方 案, 以 适 应 分 期 过 渡 的 要 求, 同 时 提 出 可 行 的 技 术 方 案 和 措 施 6 对 于 已 有 和 扩 建 升 压 站 应 校 验 原 有 电 气 设 备, 并 提 出 改 造 措 施 四 主 要 电 气 设 备 短 路 电 流 计 算 1
叙 述 短 路 电 流 计 算 基 本 资 料, 列 表 提 出 短 路 电 流 计 算 成 果, 包 括 短 路 点 短 路 点 平 均 电 压 短 路 电 流 周 期 分 量 起 始 值 ( 有 效 值 ) 全 电 流 最 大 有 效 值 短 路 电 流 冲 击 值 主 要 电 气 设 备 选 择 1 在 选 择 电 气 设 备 时, 可 以 参 考 地 区 电 网 其 他 升 压 站 变 电 所 的 电 气 设 备 的 型 号 和 厂 商 风 电 场 变 电 站 宜 按 用 户 站 考 虑 2 根 据 环 境 条 件 短 路 容 量 等 要 求 对 电 气 设 备 进 行 选 择, 提 出 主 要 电 气 设 备 的 型 号 或 形 式 规 格 数 量 及 主 要 技 术 参 数 3 变 压 器 组 的 选 择 1) 周 围 环 境 正 常 的, 宜 采 用 普 通 变 压 器 组 或 导 电 部 件 进 行 封 闭 的 变 压 器 组 ( 环 境 正 常 系 指 无 爆 炸 和 火 灾 危 险, 无 腐 蚀 性 气 体, 无 导 电 尘 埃 和 灰 尘 少 的 场 所 普 通 变 压 器 组 是 指 变 压 器 变 台 避 雷 器 高 压 熔 断 器 隔 离 开 关 等 ) 2) 选 择 主 变 压 器 容 量 时, 考 虑 风 力 发 电 场 负 荷 率 较 低 的 实 际 情 况, 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 4 采 用 新 型 设 备 和 新 技 术 时 必 须 进 行 专 门 论 证 5 对 电 力 设 备 大 重 件 运 输 及 现 场 组 装 吊 装 等 特 殊 问 题 作 专 门 说 明 五 电 气 设 备 布 置 ( 一 ) 一 般 规 定 1 电 气 设 备 布 置 应 适 应 风 力 发 电 场 生 产 的 要 求, 并 做 到 : 设 备 布 局 和 空 间 利 用 合 理 ; 箱 式 变 压 器 组 线 路 等 连 接 短 捷 整 齐 ; 场 区 内 部 电 气 设 备 布 置 紧 凑 恰 当 ; 巡 回 检 查 的 通 道 畅 通, 为 风 力 发 电 场 的 安 全 运 行 检 修 维 护 创 造 良 好 的 条 件 2 风 力 发 电 场 电 气 设 备 布 置 应 为 运 行 检 修 及 施 工 安 装 人 员 创 造 良 好 的 工 作 环 境, 场 区 内 的 电 气 设 备 布 置 应 采 取 相 应 的 防 护 措 施, 符 合 防 触 电 防 火 防 爆 防 潮 防 尘 防 腐 防 冻 等 有 关 要 求 电 气 设 备 布 置 还 应 为 便 利 施 工 创 造 条 件 3 电 气 设 备 布 置 应 注 意 到 场 区 地 形 设 备 特 点 和 施 工 条 件 等 的 影 响, 合 理 安 排 4 风 力 发 电 场 的 电 气 设 备 的 色 调 应 柔 和 并 与 风 力 发 电 机 组 保 持 协 调 5 风 力 发 电 场 电 气 设 备 布 置 应 根 据 总 体 规 划 要 求, 考 虑 扩 建 条 件 六 电 气 设 备 的 布 置 ( 二 ) 1 高 压 架 空 集 电 线 路 走 向 应 尽 量 结 合 风 力 发 电 机 组 排 布 进 行 设 计, 距 离 风 力 发 电 机 组 塔 架 应 满 足 相 应 规 定 2 汇 流 电 力 电 缆 风 力 发 电 机 机 组 --- 变 压 器 汇 流 柜 的 电 力 由 缆 宜 采 用 直 埋 方 式 3 根 据 经 济 技 术 比 较 确 定 箱 式 变 压 器 组 高 压 集 电 线 路 所 采 用 单 元 集 中 汇 流 或 分 段 串 接 汇 流 方 式 2
七 风 力 发 电 机 组 变 压 器 1 普 通 变 压 器 组 距 离 风 力 发 电 机 组 的 距 离 满 足 相 关 的 规 定 箱 式 变 压 器 组 距 离 风 力 发 电 机 组 不 应 小 于 10m 2 普 通 变 压 器 组 周 围 应 设 安 全 围 栏 和 警 示 牌, 防 止 人 员 误 入 带 电 区 域 过 电 压 保 护 及 接 地 八 过 电 压 保 护 1 风 力 发 电 场 的 变 压 器 组 及 箱 式 变 压 器 组 存 在 雷 电 侵 入 波 过 电 压 以 及 操 作 过 电 压, 应 装 设 避 雷 器 进 行 保 护 2 10kV 集 电 线 路 或 电 缆 单 相 接 地 电 容 电 流 大 于 30A,35 kv 集 电 线 路 或 电 缆 单 相 接 地 电 容 电 流 大 于 10A 时, 均 应 在 变 电 所 装 设 消 弧 线 圈 3 在 中 性 点 非 直 接 接 地 的 变 压 器 组 及 箱 式 变 压 器 组, 应 防 止 变 压 器 高 低 压 绕 组 间 绝 缘 击 穿 引 起 的 危 险 变 压 器 低 压 侧 的 中 性 线 或 一 个 相 线 上 应 装 设 击 穿 保 险 器 4 集 电 线 路 的 过 电 压 保 护 按 照 GB 50061 DL/T 5092 的 规 定 执 行 九 接 地 1 风 力 发 电 机 组 接 地 电 阻 应 满 足 风 机 制 造 厂 对 设 备 接 地 要 求 2 风 力 发 电 机 组 和 变 压 器 组 及 箱 式 变 压 器 组 使 用 一 个 总 的 接 地 体 时, 接 地 电 阻 应 符 合 其 中 最 小 值 的 要 求 3 风 力 发 电 机 组 的 变 压 器 组 及 箱 式 变 压 器 组 周 围 应 设 置 均 压 带 4 风 力 发 电 机 组 塔 架 控 制 柜 变 压 器 组 及 箱 式 变 压 器 组 应 接 地 十 自 动 控 制 及 继 电 保 护 风 力 发 电 机 组 的 自 动 控 制 及 继 电 保 护 应 具 备 对 功 率 风 速 重 要 部 件 的 温 度 叶 轮 和 发 电 机 转 速 等 信 号 进 行 检 测 判 断, 出 现 异 常 情 况 ( 故 障 ) 相 应 的 保 护 动 作 停 机, 同 时 显 示 已 发 生 的 故 障 名 称 电 脑 控 制 器 应 有 历 史 数 据, 如 历 史 故 障 报 警 内 容 发 电 量 和 发 电 时 间, 应 有 累 加 存 储 功 能 风 力 发 电 机 组 远 方 集 中 控 制 应 具 有 远 方 操 作 风 力 发 电 机 组 的 功 能 和 一 定 的 风 力 发 电 机 组 数 据 统 计 分 析 功 能 十 一 通 信 风 力 发 电 场 风 力 发 电 机 组 远 方 集 中 控 制 计 算 机 系 统 应 通 过 通 信 电 缆 / 光 缆 连 接 到 每 台 风 力 发 电 机 组 实 现 对 每 台 风 力 发 电 机 组 的 监 视 控 制 监 控 系 统 采 用 分 层 分 布 开 放 模 式 风 力 发 电 场 内 通 信 包 括 两 种 设 施 : 风 力 发 电 机 组 与 控 制 室 监 控 主 机 的 数 据 通 信 ; 各 风 力 发 电 机 组 之 间, 风 力 发 电 机 组 塔 顶 与 地 面 之 间, 风 力 发 电 机 组 与 控 制 室 语 音 通 信 风 力 发 电 机 组 与 监 控 主 机 的 数 据 通 信, 通 信 速 率 要 满 足 实 时 监 控 的 要 求 为 保 证 通 信 的 可 靠 性, 整 个 风 力 发 电 场 通 信 回 路 可 分 为 若 干 通 信 支 路, 3
每 条 通 信 支 路 单 独 带 若 干 台 风 力 发 电 机 组,. 不 相 互 干 扰 各 风 力 发 电 机 组 之 间, 风 力 发 电 机 组 塔 顶 与 地 面 之 间, 风 力 发 电 机 组 与 控 制 室 语 音, 在 风 力 发 电 场 通 信 距 离 小 于 5km, 可 选 用 对 讲 机 或 车 载 台 进 行 通 信 风 力 发 电 场 内 通 信 电 缆 / 光 缆 可 采 用 直 埋 敷 设 方 式, 当 场 内 架 空 线 路 走 向 与 通 信 电 缆 走 向 相 同 时, 可 利 用 场 内 架 空 线 路 同 杆 架 设 方 式, 以 减 少 电 缆 沟 的 施 工 ; 电 缆 宜 选 用 铠 装 电 缆 / 光 缆 通 信 设 备 的 工 作 接 地 和 保 护 接 地, 应 可 靠 接 在 风 力 发 电 场 的 接 地 网 上 通 信 电 缆 的 金 属 外 皮 和 屏 蔽 层 应 可 靠 接 地 十 二 风 电 项 目 可 行 性 研 究 中 国 是 一 个 能 源 消 耗 大 国, 其 年 耗 电 量 为 12000 亿 千 瓦 时 ( 度 ), 其 中 火 为 20180 亿 千 瓦 时, 约 占 总 数 81.5%; 水 电 为 3952 亿 千 瓦 时, 约 占 总 数 16%; 核 电 为 523 亿 千 瓦 时, 约 占 2.1% 我 国 的 能 源 结 构 不 平 衡, 西 媒 东 运, 西 电 东 送, 在 运 输 过 程 中 也 消 耗 浪 费 了 大 理 的 能 源, 并 污 染 了 环 境 中 国 东 南 沿 海 风 力 资 源 丰 富, 年 均 6m/s 风 速 的 时 间 可 达 4000h, 每 平 方 米 的 风 能 可 达 到 300W, 具 备 可 开 发 利 用 的 价 值 每 1 公 里 的 海 岸 线 可 开 发 能 源 达 到 1 万 千 瓦 我 国 6000km 的 海 岸 线, 可 开 发 利 用 达 到 6000 万 千 瓦, 是 长 江 三 峡 水 申 站 的 4 倍 十 三 投 资 回 报 目 前, 小 水 电 站 的 开 发 在 每 千 瓦 5000 元 以 上, 年 利 用 小 时 数 (4~5) 103h 如 果 风 力 发 电 每 千 瓦 投 资 也 在 3000 千 元 左 右, 年 利 用 小 时 数 数 (3~4) 103h, 投 资 回 报 率 是 相 当 的, 而 风 力 发 电 运 行 费 用 还 比 水 电 运 行 费 用 低 税 收 也 比 水 电 低 一 半 一 个 3000W 的 风 力 发 电 机 的 可 行 性 分 析 表 明, 它 的 投 资 回 报 期 约 为 3~ 4 年 项 目 可 行 性 分 析 时, 投 资 者 应 先 搜 集 本 地 区 的 气 象 原 始 资 料, 如 年 平 均 风 涑,6m/s 风 速 的 年 小 时 数 等 因 为 一 般 以 6m/s 为 设 计 标 准, 如 果 本 地 区 6m/8 风 速 只 有 2000h, 就 不 宜 选 取 3000W 的 风 机, 那 样 资 金 利 用 率 低 如 果 本 地 区 4m/s 风 速 有 4000h, 则 应 选 取 l000w 的 风 机, 叶 片 选 取 6/8m 长, 风 力 功 率 与 风 速 的 3 次 方 成 正 比 同 时 安 装 几 台 800~4000W 风 机, 每 台 要 相 距 20-30m. 支 架 安 装 高 度 大 约 使 风 叶 顶 径 离 地 最 少 4~5m 塔 越 高 风 越 大, 风 机 功 率 越 大 但 塔 高 造 价 高, 可 能 不 如 多 加 一 台 风 力 发 电 机 更 经 济 要 通 过 可 行 性 分 析 得 出 合 弹 的 结 论 十 四 投 资 回 报 率 标 准 建 议 每 度 电 的 投 资 不 高 于 l 元, 收 购 电 价 取 0.34 元, 年 运 行 小 时 数 为 3000h 如 果 设 计 一 个 发 电 能 力 为 400kW 的 风 电 场, 需 要 500KV.A 400V 升 到 l0kv 的 变 压 器 一 台,1km 的 400V 架 空 线 造 价 l0 万 元, 这 样 项 目 每 千 瓦 投 资 在 3000 元 左 右 用 每 台 出 厂 价 在 1 万 元, 功 率 为 4000W 的 小 型 风 力 发 电 机 组 108 台, 组 成 400KW 的 风 电 场 是 合 适 的 4
由 于 风 力 变 化 无 常, 所 以 风 力 发 电 机 要 求 目 动 化 程 度 很 高 采 用 微 电 脑 控 制 系 统 控 制 风 力 发 电 机 的 转 速 电 机 的 电 流 和 自 动 对 风 向 自 动 调 整 叶 片 角 度, 测 量 电 网 电 压 频 率, 经 电 脑 计 算 判 断 自 动 投 入 并 网 在 小 风 无 风 及 电 网 电 机 异 常 时 自 动 切 除 5