复杂地形条件下的风电场风机机位布置研究

简要介绍了风力发电机组机位布置的影响因素,同时以大唐黄岛风电场工程设计为例,提出了一种复杂地形条件下实用的风机机位布置方法。针对复杂地形条件下风机的布置,采用风图谱分析和应用软件(WASP),通过对风电场风资源和地形的分析研究,实现风机机位的优化布置,提高风机的效率。     

复杂地形风电场风机布置的探讨

位于复杂地形的风电场,由于地形起伏大、变化多,风电场内的风能分布情况所受影响因素众多,加大了复杂地形的山地区域进行风电场微观选址的难度。文章指出复杂地形风电场的风机选址时,应充分考虑地形对风的影响,结合场址的大小,分析风能的分布,提出了两种风机布置,通过分析比较,从而达到风电场微观选址的合理性和优化目的。     

考虑尾流效应的风电场可靠性模型研究

考虑风电场的风况条件及风机排布阵列、风机强迫停运率、风电机组之间的尾流效应和风电机组输出功率特性曲线,建立了风电基地发电可靠性模型.据此,对东北地区某一风电场的风速和有功出力进行了仿真研究,结果表明,风电场可靠性评估考虑尾流效应,有利于进一步准确研究风电场可靠性模型的应用以及风电场对电力系统可靠性的影响.     

对上海地区风电场群体效应的思考

阐述了我国风力发电的发展趋势,介绍了国内外对风力发电的研究状况;根据风资源分布和风机控制的特点,从另一方面提出了风电对电网影响的研究思路,即风电场群体效应,包括风电场群体的保证出力等方面的问题.以上海电网为例,介绍了对一个地区风电场群体效应研究的条件和方法.     

电网接受风电能力的研究

在风电场接入电力系统规划设计阶段需要解决的首要问题是确定给定电网中允许接入的风电场最大装机容量.此处采用稳态分析与暂态分析相结合的方法,稳态分析对风电场进行处理时,根据风速确定有功,再由有功和节点电压初值确定无功;暂态分析中考虑了阵风、渐变风及系统故障方式的影响,确定能使系统保持暂态稳定的风电场容量.使用电力系统综合分析程序(PSASP)软件,对实际电力系统进行仿真,结果表明风电场的功率因数、并网联络线和风机的布置、风电场接入点的短路容量、阵风和渐变风的干扰、系统故障等因素都影响风电场的接入容量.     

风电场选址与风机优化排布实用技术探讨

风电场建设需要进行宏观和微观选址,在一个较大的区域内综合考虑风能资源、联网条件、地形地貌和交通运输等条件,选择出适合风电场建设的小区域,再对该区域进行风资源评估,确定每台风机的位置,以取得风电场最大的年发电量和最佳经济效益。结合某风电场的实例,对风电场选址和风机优化排布实用技术进行了探讨。     

风电场机型选择中的技术经济评价指标

风机的选型直接关系到风电场建设项目的投资效益,甚至投资成败,通过对风电场资源条件及各型风机技术性能的分析,提出了对风电场进行整体技术经济分析的"技术经济评价指标"。以"技术经济评价指标"分析不同风机对风电场场址的适应性和性价比,分析了影响风机机型选择的各项因素。可用于风电场前期机型选择或风机设备采购评标工作。     

基于集约型微观选址技术在风电场设计中的应用

结合工程实例,利用风资源分析软件WAsP、Meteodyn WT进行建模计算,研究风机间距、轮毂高度等布置方案的改变与风电场发电量和尾流损失等之间的关系,从而总结出一套微观选址优化布置建议。对于采用交错布置的平原风电场,风机间距越大,发电量越高,尾流损失越小,但随着风机间距的增大,发电量的提升幅度在减小;增加风机的轮毂高度对发电量的提升和控制尾流损失具有显著影响;针对同一风电场工程,分别采用了WAsP和Meteodyn WT两款软件进行了模拟分析计算,二者的计算结果变化趋势一致, WAsP软件的计算结果相对Meteodyn WT软件保守一些,发电量较低,尾流损失较大。     

内蒙古某风电场项目工程微观选址评价分析

内蒙古某风电场场址位于风能资源丰富地区,一期项目采用33台国产1.5 MW低温型风力发电机组,机位选址过程中完全遵循风机机位的布置原则,但统计该风电场近3 a的工程发电量一直低于理论计算值。通过对该风电场微观选址前、后部分测算数据比较分析,认为选址阶段测风数据采集周期较短、测风数据与实际采集数据存在偏差是导致该项目发电量偏低的主要原因。建议在风电场设计、选址阶段需保证数据采集的完整性和准确性,综合考虑各种影响因素,从而实现风电场经济效益最大化。     

风电场集电线路导线选型分析

风电场工程除关键的风资源分析、风机布置外,较为重要的设计内容就是场内的输变电工程设计。不同于一般的电网送电线路工程,风电场集电线路工程(等同于送电线路)是将各台风电机组所发的电量由联络线路组接后分送至场内升压站低压侧,经集中升压后通过接入系统线路与电网并网。由于风电场为分散式新能源工程,风机设备投资远比一般的发电电源项目昂贵。为节约工程的造价,有必要对风电场内采用架空线方式时的集电线路导线选型进行技术、经济分析,以提高风电场工程建设的合理性。     

内陆地区风力发电场址选择与总图运输设计

发展风力发电是世界能源可持续发展战略的重要组成部分,我国内陆地区风力发电的发展应在全国总体规划的基础上落实具体的发展目标。风力发电总图运输设计以研究风力发电场址选择、风力发电场平面布置等为对象,在分析风能资源、电网接纳等条件下,提出了内陆地区风力发电场址选择和规划设计。     

江苏海上、沿海和内陆风电出力及波动特性分析

江苏风电装机规模大,具有海上、沿海和内陆风电场3种类型的风电场。掌握不同类型风电有功出力及波动性规律对于电网规划、调度、运行意义重大。基于江苏海上、沿海和内陆3类风电场的运行数据,利用多种概率分布模型模拟了风电场有功出力及波动特性,采用最大似然估计法对模型参数进行估计,根据多种评价指标对拟合精度进行衡量,结果表明海上风电有功出力服从Gamma分布,沿海和内陆风电有功出力更接近Weibull分布。3类风电的有功波动最优拟合为含有尺度和位置参数的t分布。     

大规模海上风电场集群交直流输电方式的等价距离研究

随着海上风电场的布局逐步从近海走向远海,以及新型柔性直流(direct current,DC)输电技术等日趋成熟,在规划设计中研究分散布局的大规模海上风电场集群最优输电方式,合理选择先进适用、安全可靠、经济合理的输电技术,为大规模分散式海上风电场群输电方式决策提供科学的方法是十分必要的。本文首先分析了海上风电场两种主要输电方式即高压交流输电方式、柔性直流输电方式的技术特点,然后对各种输电方式进行了详细的成本构成分析及计算,并对不同距离和容量下的输电方式做出经济性比较。最后通过计算得到了海上风电交流/直流输电方式的等价距离,研究结果可为输电规划以及工程设计提供参考。     

风电场对地区配电网电压稳定性影响研究

风力发电作为可再生能源中一种重要的利用形式,是目前技术最成熟,最具规模开发的发电形式。由于风资源的大规模开发、单一风电场装机容量的增加,风力发电在配电网中所占比例越来越大。风电场在配电网中所占比例逐渐增加,其输出功率的波动性对电网电压造成很大影响。通过建立风电场的相关数学模型,对风电场接入配电网影响电压稳定的各种因素进行分析。     

风电场限功率状态下电网旋转备用优化分配

并网风电场参与电网调频且主动提供旋转备用是高渗透率电网的客观需求,而风电场限功率运行是风电参与调频的必要条件。定量分析了风电场限功率运行对二次调频指标及风电极限穿透功率的影响,认为风电场限功率运行能从调频备用容量以及调频速度两个方面减轻同步发电机的调频压力,同时增加了电网中风电的极限穿透功率。为研究风电场限功率运行下的二次旋转备用分配问题,建立了电网备用优化模型并构建了包含等值同步发电机及风机的动态等值模型,通过MATLAB/Simulink进行求解及仿真,优化及动态仿真结果均表明风电场处于限功率状态有利于增加电网频率稳定性并减少旋转备用。     

风电场等值建模研究综述

随着风电场规模的不断增大,对风电场中每台风机建模将造成计算量过大,不利于大型风电场的研究,需要对风电场进行等值化简。对双馈感应风机和直驱永磁同步风机两种当前热门机型的建模进行概述,同时介绍了潮流计算中风电场的处理方法,并对风电系统的等值进行了综述,包括风速的等值、风电场的分群、同群风机的等值方法、常用的参数优化算法及其对等值的影响。最后综述了含单一主流机型风电场通常采用的等值方法,并指出随着不同机型并存的大型混合风电场的增多,混合风电场等值建模研究的必要性及研究趋势。     

大规模风电场的发电充裕度与容量可信度评估

风力发电异于常规电源的运行特性,这使得关于它的系统发电充裕度评估技术与传统方法有所不同.在通用风速模型基础之上,综合考虑风机的输出功率特性以及风向的统计分布特性,建立了风电场的发电可靠性评估模型;同时还考虑了多种尾流情况的影响,建立了尾流效应模型;并采用解析技术,在 IEEE 的可靠性测试系统中对不同实验方案下含风电场的系统总体发电充裕度和风电场的容量可信度进行评估.评估结果验证了混合考虑不同情况尾流对发电充裕度的影响程度,以及在计算时选取的风电场容量模型状态数对结果准确性的影响程度和它与系统风电穿透率水平之间的关系;还验证了风况、风场布局和风电穿透率水平等因素对等风电场的容量可信度的影响程度     

风电场并网方式对地区电网电压的影响

随着风电装机容量的增加,在风电场规划设计阶段,选择合适的并网方式对地区电网的安全稳定运行非常重要。在介绍风电场运行特性、接入电网结构特点和分析影响风电场接入电网容量因素的基础上,以某地区实际电网为算例,对风电场以不同的并网方式进行了仿真,结果表明：在风电场出力稳定的情况下,分布式接入比集中方式接入具有较强的电压支撑能力;在风电场并网线路参数一致的情况下,分布式接入与集中方式相比,线损较小;在风电场受到渐变风、阵风、切除风影响时,风电场集中接入方式电压波动较小,分布式接入方式电压波动较大,集中接入方式有较强的电压抗扰动能力。     

基于多汇集风电场SVC无功补偿的研究

随着风电场大量接入电网,常见的接入电网方式有两种:各个风电场直接接入电网、各个风电场汇集在风电场群汇集站再并入电网。由于多数风电场均位于电网末端,远离负荷中心,周围缺少火电和水电等其他电源的支撑和调节,可能会对地区电网线路传输功率及电压稳定性产生较大的影响。目前,常见的解决方法有3种:在风电场群汇集站处加装静止无功补偿器进行无功补偿、在各个风电场加装静止无功补偿器进行无功补偿、在各个风电场和风电场群汇集站均加装静止无功补偿器进行无功补偿。为了使无功补偿装置安装合理化以及无功补偿最优化,并基于这3种补偿方法,研究了在风电场接入容量不同以及地理距离不同的情况下,静止无功补偿器(SVC)的安装位置以及补偿容量的问题,并通过PSASP仿真程序验证了最优补偿的合理性,提高了系统电压的稳定性以及风电送出能力,为风电场建设提出借鉴和理论参考依据。