风电场运行维护与管理 教学课件 ppt 作者 丁立新 模块二 风电场电气部分.pdf

风电场运行维护与管理 模块二 风电场电气部分构成 知识点与能力要求  理解风电场电气部分的构成  掌握风力发电机组的结构原理  理解风力发电机组的控制技术  了解风力发电机组安装的相关内容  识记风力发电机组的调试 本模块主要内容  项目1 风电场电气部分的构成  项目2 风力发电机组构成与控制  一、风力发电机组构成及原理  二、风力发电机组控制技术  项目3 风力发电机组安装  一、风力发电机组安装前的准备  二、风力发电机组安装过程  项目4 风力发电机组调试与试运行  一、风力发电机组的调试  二、风力发电机组的试运行 项目1 风电场电气构成  一、电气系统构成  风力发电场风力发电系统： 风力发电场风力发电系统是由风电场、电网以及负荷构成的整体， 是用于风电生产、传输、变换、分配和消耗电能的系统。风电场是 整个风电系统的基本生产单位，风力发电机组生产电能，变电站将 电能变换后传输给电网。  电网： 电网是实现电压等级变换和电能输送的电力装置。电网按电压等级 划分为6KV 电网、35KV 电网、110KV、 220KV 、 330KV 、500KV 网等。  风电场电气系统组成： 风电场是由一次系统和二次系统组成。电气一次系统用于电能的 生产、变换、分配、传输和消耗；对一次系统进行测量、监视、控 制和保护的系统称为电气二次系统。  风电场一次系统的组成：  风电场一次系统有四个部分组成，即风力发电机组、集电系统、升压 变电站及风电场用电系统。  风力发电机组主要包括风力机、发电机、电力电子换流器 （变频器）、 机组升压变压器 （集电变压器）等。风电场的风力发电机组本身输出 电压为690V，经过机组升压变压器将电压升高到10kV或35kV。  集电系统的主要功能是将风力发电机组生产的电能以组的形式收集起 来，由电缆线路直接并联，汇集为一条10kV或35kV架空线路（或地 下电缆）输送到升压变电站。  升压变电站的主变压器将集电系统的电能再次升高，一般可将电压升 高到110kV或220kV接入电力系统，百万千瓦级的特大型风电场需升 高到500kV或更高。  风电场用电主要是维持风电场正常运行及安排检修维护等生产用电和 风电场运行维护人员在风电场内的生活用电。 二、电气设备及运行 风电场电气一次系统和电气二次系统是由具体的电气设备构成的。构 成电气一次系统的电气设备称为一次设备，构成电气二次系统的电气设 备称为电气二次设备。 一次设备是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送、分配电能的 电气设备，包括风力发电机组、变压器、开关设备、电力母线、电抗、 电容、互感器、电力电缆和输电线路等。其中一次设备中最为重要部分 是发电机、变压器等实现电能生产和变换的设备，它们和载流导体（母 线、线路）相连接实现了电力系统的基本功能。 二次设备通过CT、PT同一次设备取得电的联系，是对一次设备的工作 进行监测、控制、调节和保护的电气设备，包括测量仪表、控制及信号 器具、继电保护和自动装置等。二次设备及其相互连接的回路称为二次 回路，二次回路是电力系统安全生产、经济运行可靠供电的重要保障， 是风力发电场不可缺少的重要组成部分。 项目2 风力发电机组的构成与控制  风力发电机组是构成风电场的主要电气部分，是将风能转变成电能的装 置。  一、 风力发电机组构成及原理  1. 风力发电机组的结构及原理  风力发电机组主要由风轮、机舱、  塔架和基础四部分构成（如图）。  具体包括风力机（叶轮或风轮）、  变桨系统、传动系统、制动系统、  偏航系统、液压系统、发电系统、  控制系统及支撑系统等。  图2-1 风力发电机组总体构成  风力发电机组的工作原理：  风力发电机组的工作原理简单地说就是风轮在风力的推动下产生旋转， 将风的动能变成风轮旋转的动能，实现风能向机械能的转换；旋转的风 轮通过传动系统驱动发电机旋转，将风轮的输出功率传递给发电机，发 电机把机械能转变成电能，在控制系统的作用下实现发电机的并网及电 能的输出，