新能源转换与控制技术风力发电樊.ppt

*机械工业出版社2、并网运行时的功率输出及无功功率的补偿（1）并网运行时的功率输出图3-57异步发电机的转矩－转速关系曲线发电机稳定运行区域n↑→Te↑A1→A2继续稳定运行失速区n↑→Te↓第106页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社当风力机传给发电机的机械功率和机械转矩增大时，发电机的输出功率及转矩也随之增大。但当发电机输出功率超过其最大转矩对应的功率时，发电机转速迅速上升而出现飞车现象，十分危险。必须配备可靠的失速桨叶或限速保护装置。并网运行的特点及注意事项第107页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社风力异步发电机必须从电网中吸收滞后的无功功率来进立磁场和满足漏磁的需要。因一般大中型异步发电机的励磁电流约为其额定电流的20%～30%，如此大的无功电流的吸收，将加重电网无功功率的负担，使电网的功率因数下降，同时引起电网电压下降和线路损耗增大，影响电网的稳定性。（2）并网运行时无功功率的补偿☆进行无功功率补偿的原因同步调相机、有源静止无功补偿器、并联补偿电容器等。其中以并联电容器应用的最多。☆调节无功的装置为了实现无功功率的及时和准确的补偿，必须计算出任何时期的有功功率、无功功率，并计算出需要投入的电容值来控制电容器的投入数量，而这些大量和快速的计算及适时的控制，目前可通过DSP和计算机来实现。第108页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社3、双馈异步风力发电机组的并网运行与功率补偿双馈异步发电机目前主要应用于变速恒频风力发电系统中。发电机与电网之间的连接是“柔性连接”，经过矢量变换后双馈异步发电机转子电流中的有功分量和无功分量实现了解耦，通过对发电机转子交流励磁电流的调节与控制来满足并网条件，可以成功地实现并网；同时通过对转子电流中的有功和无功分量的控制，可以很方便地实现功率控制及无功功率的补偿。第109页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社3.6风力发电的经济技术性评价

风力发电的经济性评价主要由其经济性指标来衡量。3.6.1风力发电的经济性指标风力发电的经济性指标单位千瓦造价单位千瓦时投资成本财务内部收益率财务净现值投资回收期投资源利润率第110页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社1.单位千瓦造价

单位千瓦造价表示风力发电系统每千瓦的投资成本，其计算公式为（3-32）总装机容量是指风电场全部风力发电机组的总容量。第111页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社风电项目的总投资由风力发电机组、土建工程、电气工程、安装工程、财务成本及其他（含征地、设计勘测）等组成，其各部分所占的比例大致如图3-61所示。图3-61风电项目投资中各部分所占的比例第112页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社2.单位千瓦时投资成本

其中：年固定费用包括设备的年折旧费、摊销贷款利息、人工费、管理费、税金等。运行维护费用包括计划内的保证风力发电机正常运行所进行的正常维修费用。单位千瓦时投资成本表示在风力发电设备的使用期限（一般20～30年）内，每生产单位千瓦时的电量所需要的投资费用，其计算公式为（3-33）大修费用指的是风力发电设备在使用期内大修的年平均费用。一般风力发电机组每隔5年、10年、15年大修一次，主要维修机械部件。第113页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社3.财务内部收益率(FIRR)和财务净现值(FNPV)

式中CI——现金流入量；CO——现金流出量（CI－CO）t——第t年的净现金流量；n——计算期，t=1、2…n。财务内部收益率(FIRR)是指风电项目在整个计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。它反映项目所占资金的盈利率，是考察项目盈利能力的动态评价指标。其计算公式为（3-34）只有在风电项目的财务内部收益率大于电力行业基准的财务内部收益率时，其项目的盈利能力才能满足最低要求，在财务上才可以被接受。第114页,共124页，星期六，2024年，5月*机械工业出版社财务净现值可以通过现金流量表计算得到，只有财务净现值大于或等于零的项目才可以被接受。财务净现值（FNPV）是指行业的基准收益率或设定的折现率，将项目