毕业设计[论文]任务书
姓名 朱刚 专业 电气工程及其自动化 指导教师 张红 学号 入学时间 10年3月 站点(院系) 昆山
一、课题名称(论文标题)
300MW海上风电场电气主接线设计
二、课题内容
随着不可再生能源资源的日益消耗,风力发电作为一种清洁的发电方式,已越来越受到世界各国的欢迎。与此同时,海上风电备受重视,虽然海上风电场电气设计与陆上风电场的原理相同,但由于海上环境因素和风机布局的影响,以往设计方法并不一定适合海上风电场。所以有必要进行针对海上风电场电气主接线设计的探讨。
海上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、风电场汇流电缆(集电线路)选择、风机分组及连接方式、风电场入网方式等等。海上风电场汇流线路方案无一例外采用海底电缆敷设方式。虽然海底高压电缆的成本很高,但可靠性也高;海上汇流电缆线路结构主要有3种常用方案:链形结构、单边环形结构和双边环形结构。链形结构因简单,造价低,被陆上风电和海上风电广泛采用。风力发电机分组多为靠风机的排布位置、结合海上土建施工的便捷性,由微观选址制定。
本文主要针对开发中的江苏沿海某300MW海上风电场(海上升压站平台)电气主接线进行设计,通过对风机的分组和连接方式、风电场汇流线路方案、
风电场短路电流计算以及主要设备选取原则等问题进行具体的讨论,提出两种关于风机分组连接、汇流线路设计的可行方案。并借鉴现有海上风电场的数据,对方案进行技术和经济方面的比较,确定最终方案。陆上部分变电/开关站预留了扩建二期间隔和光伏发电送出通道,原则为一期预留二期建成,具体不在设计范围内。
三、课题任务要求
1、观点正确,论证充分,信息来源可靠 2、结构合理,逻辑严密,用数据说话 3、有新颖性,并满足一定的阅读量
四、同组设计者 无
五、主要参考文献
[1] 风力发电场设计技术规范(DLT_5383—2007) ,中电联; [2] 风电场接入电力系统技术规定(报批稿);
[3] 国家电网公司,风电场接入系统设计内容深度规定(修订版); [4] 大型风电场并网设计技术规范(NB/T-2010);
[5] 国家电网公司,风电场电气系统典型设计(ISBN:9787512318489); [6] 朱永强, 张旭《风电场电气系统》. 机械工业出版社 2008; [7] 许瑞林.江苏省海上风电发展前景与展望; [8] 东海大桥海上风电场工程;
[9] 刘海东《江苏沿海风电开发的可行性分析》.北京,华北电力大学,2006; [10] Predrag Djapic,Goran Strbac《Cost Benefit Methodology for Optimal Design of Offshore Transmission Systems》. FUNDED BY BERR,July 2008; [11] 所有风资源数据和信息均来自国家发改委能源局、中国风力发电、欧洲风能协会、中国再生资源网、中国新能源与再生资源网、江苏省发改委、全球风能协会、东台市气象局、日本风能协会、澳大利亚风能协会、清洁能源网社区、国家电网公司、中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会等网站.
指导教师签字 ______ 教研室主任签字
年 月 日
摘 要
随着不可再生能源资源的日益消耗,风力发电作为一种清洁的发电方式,已越来越受到世界各国的欢迎。与此同时,海上风电备受重视,虽然海上风电场电气设计与陆上风电场的原理相同,但由于海上环境因素和风机布局的影响,以往设计方法并不一定适合海上风电场。所以有必要进行针对海上风电场电气主接线设计的探讨。
海上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、风电场汇流电缆(集电线路)选择、风机分组及连接方式、风电场入网方式等等。海上风电场汇流线路方案无一例外采用海底电缆敷设方式。虽然海底高压电缆的成本很高,但可靠性也高;海上汇流电缆线路结构主要有3种常用方案:链形结构、单边环形结构和双边环形结构。链形结构因简单,造价低,被陆上风电和海上风电广泛采用。风力发电机分组多为靠风机的排布位置、结合海上土建施工的便捷性,由微观选址制定。
本文主要针对开发中的江苏沿海某300MW海上风电场(海上升压站平台)电气主接线进行设计,通过对风机的分组和连接方式、风电场汇流线路方案、风电场短路电流计算以及主要设备选取原则等问题进行具体的讨论,提出两种关于风机分组连接、汇流线路设计的可行方案。并借鉴现有海上风电场的数据,对方案进行技术和经济方面的比较,确定最终方案。陆上部分变电/开关站预留了扩建二期间隔和光伏发电送出通道,原则为一期预留二期建成,具体不在设计范围内。
关键词:海上风电场,汇流系统,电气设计,经济技术比较,设备选取原则
I
Abstract
With the possible consumption of renewable energy resources, increasingly, wind power as a clean renewable energy power generation, more and more countries around the world have been welcomed. At the same time, offshore wind power has attracted increasing attention. Although offshore wind farms onshore wind farm electrical design and the same principle, but because of the layout of offshore environmental factors and the impact of the fan, the traditional design approach is not necessarily suitable for offshore wind farm. Therefore, the need for offshore wind farm for the design of the main electrical wiring.
Offshore wind farm electrical design mainly includes several aspects: wind turbine step-up approach, wind convergence cable (collector lines) options, fan groups and the connection of the wind farm network and so forth. Offshore wind farm program, without exception, the use of converging lines submarine cable laying method. Although the high cost of submarine high voltage cable, but the reliability is high; sea cable line convergence structure There are three common scenarios: chain-shaped structure, unilateral and bilateral ring. Chain-shaped structure is simple, low cost, is onshore wind and offshore wind power widely used. Wind turbine fan groups, mostly arranged by location, combined with the convenience of marine civil construction, developed by the micro-site.
Here mainly for the development a 300MW offshore wind farm of the Jiangsu coast (step-up station offshore platform) main electrical wiring design, through the fan group and connection, wind convergence line options, calculating short-circuit current and the wind farm master device select the specific issues such as the calculation and discussion, proposed two groups of fans to connect, convergence circuit design options. And learn from existing offshore wind farm data, the program of technical and economic comparison, to determine the final plan. Onshore part of the substation / switching station reserved for expansion of two intervals and sent PV channel, but not within the scope of this design.
II