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淺談風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)

2009-11-04 來(lái)源:Renewable Energy World 瀏覽數(shù):6282

    風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括土建工程-道路和排水建設(shè)、風(fēng)電機(jī)組和測(cè)風(fēng)塔基礎(chǔ)建設(shè)以及接電站建設(shè)和電力工程-電力連接點(diǎn)(POC)設(shè)備、用以風(fēng)電機(jī)組之間連接的地下電纜或高架線、地下電纜或高架線的開關(guān)保護(hù)和斷開設(shè)備、變壓器以及單個(gè)風(fēng)電機(jī)組的開關(guān)設(shè)備(此設(shè)備通常在風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部并且由風(fēng)電機(jī)組制造商提供)。

    風(fēng)電場(chǎng)的土建工程和電力工程通常由不同于風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商的承包商設(shè)計(jì)并且安裝。但是風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商通常提供SCADA系統(tǒng)。

    如前所述,影響風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益的主要因素是該風(fēng)電場(chǎng)的電量產(chǎn)出,然而,風(fēng)電場(chǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也非常重要,因?yàn)樗苯佑绊懥孙L(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)成本和項(xiàng)目進(jìn)展。例如眾所周知,對(duì)地質(zhì)狀況的不熟悉或基于天氣原因無(wú)法在施工現(xiàn)場(chǎng)施工是延誤項(xiàng)目進(jìn)展和成本超出預(yù)算的主要原因。電力工程方面主要電力設(shè)施變壓器和開關(guān)設(shè)備需要較長(zhǎng)的交貨時(shí)間,有時(shí)甚至能達(dá)數(shù)年。并網(wǎng)工程對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)展也會(huì)有一定的影響,因?yàn)橐话悴⒕W(wǎng)工程都由電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)承擔(dān)而這樣風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)商卻無(wú)法掌控工程的進(jìn)展情況。

  土建工程

    風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電機(jī)組地基需要足夠的堅(jiān)固以支撐在極限載荷條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)電機(jī)組。通常風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組地基的設(shè)計(jì)條件是能夠支撐風(fēng)速在45-70m/s條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)電機(jī)組。

    風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商通常會(huì)提供一個(gè)完整的技術(shù)手冊(cè),其中包括風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組地基的載荷,作為投標(biāo)內(nèi)容提供給項(xiàng)目招標(biāo)單位。同時(shí)風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商也會(huì)提供相關(guān)的關(guān)于載荷等級(jí)的認(rèn)證。

    盡管風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組地基的設(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目開發(fā)極其重要,但它依然還算是一項(xiàng)相對(duì)簡(jiǎn)單的土木工程。

    一個(gè)典型的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組地基的直徑可能會(huì)有13米,六角形,徑深1-2米,由鋼筋混凝土構(gòu)成。一般地基的建設(shè)時(shí)間少于一周,但是如果風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址選在泥炭地或者是沼澤地,一定要事先將道路、地基以及排水等因素考慮清楚,以免在施工過(guò)程中受到這些因素的干擾。

    對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)位于丘陵山地的地區(qū),控制室和變電站應(yīng)該坐落于比較安全的地方,當(dāng)然這樣也可以減輕視覺(jué)影響。

  電力系統(tǒng)

    風(fēng)電機(jī)組電力系統(tǒng)一般通過(guò)中等電壓(MV)電網(wǎng)連接,電壓范圍在10-35kV之間。大多數(shù)情況下電網(wǎng)由地下電纜組成,但是有些國(guó)家或地區(qū)采用高架線連接電網(wǎng)。高架線成本較低但是視覺(jué)影響較大,并且支撐高架線的木線竿也會(huì)影響起重機(jī)的使用,限制其空間移動(dòng)。

    風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)電壓等級(jí)通常比較低,換句話說(shuō),低于1000V,通常為690V。一些大型的風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)的電壓等級(jí)較高,大約3kV,但是這個(gè)電壓等級(jí)依然沒(méi)有高到足夠滿足風(fēng)電機(jī)組相互之間可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性地連接。因此,每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組需要配備一臺(tái)變壓器(干式變壓器)以升壓到中等電壓,還需要配備相關(guān)的接電裝置。此設(shè)備可以置于風(fēng)電機(jī)組塔架底部外側(cè)。

    目前,許多風(fēng)電機(jī)組供應(yīng)商除了供應(yīng)風(fēng)電機(jī)組以外也連同變壓器一起供給風(fēng)電場(chǎng),這種情況下風(fēng)電機(jī)組終端電壓將會(huì)達(dá)到中等電壓并可直接并入風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)。

    下面是一個(gè)典型的風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)布局圖。風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)將電力匯集到一個(gè)中心點(diǎn)(對(duì)于大型風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說(shuō),是幾個(gè)中心點(diǎn))。中等電壓電力系統(tǒng)由放射狀的饋線組成,這不同于傳統(tǒng)行業(yè)的電力系統(tǒng),此電力系統(tǒng)不能形成環(huán)狀母線,因此如果一條電纜或一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組變壓器出現(xiàn)了一個(gè)故障,將會(huì)引起所有通過(guò)饋線連接的風(fēng)電機(jī)組斷電。

 


    電力連接點(diǎn)(POC)的命名國(guó)家與國(guó)家之間不盡相同,也可以稱之為傳輸點(diǎn),但是其定義卻大抵相似:該連接點(diǎn)負(fù)責(zé)將電力從風(fēng)電場(chǎng)傳輸至電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和業(yè)主直至電網(wǎng)。風(fēng)電場(chǎng)計(jì)量表通常安裝在POC處或其附近,但是在某些情況下,POC處于高電壓,計(jì)量表會(huì)安裝在中等電壓系統(tǒng)處用以節(jié)約成本并且可以計(jì)量變壓器損耗。

【延伸閱讀】

標(biāo)簽:

閱讀上文 >> 變槳矩機(jī)組的變槳驅(qū)動(dòng)方式
閱讀下文 >> 風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的完整測(cè)試解決方案綜述

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