风力发电接入系统方案选择方法

摘要

一种风力发电接入系统方案选择方法，步骤包括：1)选择适宜接入的区域电网；2)选择适宜接入的电压等级；3)选择确定电网区域内具备接入条件的接入点；4)提出接入系统方案；5)二种典型潮流进行计算，比较各方案潮流分布的合理性、网络损耗；6)对各方案进行短路电流计算；7)对方案做经济技术比较；8)判断风电场选用电机的可调功率因数范围是否满足系统调相调压的要求；9)综合比较，提出推荐方案；在步骤6)和7)之间还包括步骤：对风电场接入系统的公共接点产生的电压降落和电压波动进行校核。按照本发明方法选择风力发电接入系统方案，准确、可靠。

主权项

1、一种风力发电接入系统方案选择方法，步骤包括：1)电力平衡，选择适宜接入的区域电网；2)根据容量选择适宜接入的电压等级；3)选择确定电网区域内具备接入条件的接入点；4)根据电压等级、接入点的不同提出接入系统方案；5)考虑风电出力的随机性，分别对接入方案在电网高峰、低谷负荷时段风电场满出力运行的二种典型潮流进行计算；比较各方案潮流分布的合理性、网络损耗；6)对各方案进行短路电流计算；7)对方案做经济技术比较；8)依据业主提供的风力发电机组资料进行调相调压计算，得出风电场机组出力情况对各点电压影响，从而判断风电场选用电机的可调功率因数范围是否满足系统调相调压的要求；9)综合比较，提出推荐方案；其特征是，在步骤6)和7)之间还包括步骤：对风电场接入系统的公共接点产生的电压降落和电压波动进行校核，校核方法如下：模拟计算取投产年电网负荷高峰、低谷时段二种方式，风电场从满出力运行状态、风速超切除风速，风机瞬时全部退出运行这种最严重的随机情况，对各方案接入点电压变动值进行分析比较，从而判断比较各方案接入点电压变动幅值、变动值；电压变动幅值，即电压降落：输电线路的电压降落是指线路首末端两点电压的相量差：${\stackrel{·}{U}}_1-{\stackrel{·}{U}}_2=(R+\mathrm{jX}){\stackrel{·}{I}}_2=(R+\mathrm{jX}){\stackrel{·}{I}}_1,$式中分别为线路首末端两点电压相量，R、X分别为一相的电阻和等值电抗，为相电流；也可以表示为：${\stackrel{·}{U}}_1-{\stackrel{·}{U}}_2=(R+\mathrm{jX}){\stackrel{·}{I}}_2=\Delta {\stackrel{·}{U}}_2+\delta {\stackrel{·}{U}}_2,$式中和分别为电压降落的纵分量和横分量；当两点电压之间相角差δ不大时，可近似地认为两点间电压绝对值之差，即电压损耗就等于电压降落的纵分量，用功率代替电流，即得$\Delta U_2=\frac{P_{2}R+Q_{2}X}{U_2},$式中P和Q是分别是负荷的有功功率和无功功率；考察点的电压波动：电压波动为：$d=\frac{U-U_N}{U_N}=\frac{\mathrm{\Delta U}}{U_N}\times 100\%=\frac{\mathrm{R\Delta P}+\mathrm{X\Delta Q}}{U_N^2}\times 100\%,$式中ΔP和ΔQ为负荷的有功功率和无功功率变化量；测试点的实际电压为U，额定电压为U_N；在高压电网中，一般X＞＞R，则$d\approx \frac{\mathrm{\Delta Q}}{S_{\mathrm{sc}}}\times 100\%,$式中S_sc为考察点的短路容量；对于由某一相间单相负荷变化引起的电压变动$d\approx \frac{\sqrt{3}\mathrm{\Delta S}}{S_{\mathrm{sc}}}\times 100\%,$式中ΔS为负荷容量的变化量；对于平衡的三相负荷$d\approx \frac{\mathrm{\Delta S}}{S_{\mathrm{sc}}}\times 100\%;$上述式中，ΔS为负荷容量的变化量、ΔP和ΔQ要根据负荷变化性质确定。