青山界风电场接入系统设计方案研究

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“十二五”期间,不论是国内还是国际,风电场的建设均飞速发展。特别地,随着我国风电由原来的小规模应用转变为大规模的开发,风电在我国的非化石能源中占据的地位越来越重要。在风电场不断发展历程中,也凸显出:由于风电接入系统缺乏统筹规划或接入系统方案存在欠缺,导致风电送出受限,进而带来弃风的情况。由此可见,风电场接入系统的设计直接关系到风电的综合利用、含风电动力系统的优化运行等诸多方面,因此,风电场接入系统设计具有重要的工程意义。  本文针对贵州省黔东南苗族侗族自治州锦屏县的青山界风电场进行规划研究。该风电场涉及范围约74km2,装机容量为49.5MW,选择运用1.5MW的发电机组,需要安装33台。对该风电场接入系统涉及的负荷预测、电力电量平衡计算、接入方案初选、接入方案的技术和经济比较等进行了深入分析,给出系统最优推荐方案。  在负荷预测方面,讨论和总结了中长期负荷预测方法,包括单耗法、弹性系数法、回归分析法等。根据青山界风电场接入系统所涉及区域的负荷特性,合理选择方法进行负荷预测分析,得到不同区域的电力需求预测。  在电力电量平衡计算方面,介绍了电力电量平衡的基本原理和计算方法,并对锦屏县、剑河县、黎平县等区域进行了电力电量平衡分析,得出不同区域的电力消纳能力。依据平衡计算结果,分析了青山界风电场的合理送电方向,并以此拟定青山界风电场的送电方向及初选方案。  接入系统方案的技术比较包括潮流计算、短路计算以及稳定性计算等方面。介绍了潮流计算、短路计算及稳定计算的模型、方法及其优缺点。对青山界风电场接入系统的各初选方案进行了潮流计算、短路电流计算和稳定性计算,并根据这三方面的计算结果比较了各方案技术指标的优劣。  对青山界风电场接入系统的投资、运行费用等进行了综合经济比较。通过对不同接入系统方案投资总额的估算,采用最小年费用法对各方案的经济性展开了比较,通过比较分析得出经济性最优的方案。  本文对青山界风电场接入系统方案进行了负荷预测、电力电量平衡分析、技术性比较分析(潮流计算、短路计算、稳定计算)、经济性分析等研究,并按照先确定送电方向、初步拟定接入方案、技术经济比较等的思路优选了青山界风电场接入系统方案,并证实了所采用的方法及思路有效性和可行性。
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