[發明專利]大型風電場升壓變壓器設計方法與系統

無效

• 申請號: 201110239246.0
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102290830A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 鄭海濤;王輝君;王利平;程明
• 申請（專利權）人: 甘肅省電力設計院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 劉繼春

技術領域

本發明涉及風力發電與輸電技術領域，屬于對大型風電場集中上網區域提出的風電場升壓變壓器的設計方案；特別是一種大型風電場升壓變壓器設計方法與系統。

背景技術

在能源和環境問題備受關注的當今，風力發電等新能源發電技術作為一種潔凈的可再生能源在許多國家得到了迅猛發展。隨著我國各地區各個“千萬千瓦級風電基地”的逐步開工建設，選擇合適的風電上網升壓變壓器對于節約投資、減少風電場內部損耗、增加發電效益具有非常重要的現實意義。

發明內容：

本發明要解決的技術問題其一在于提供一種大型風電場升壓變壓器設計方法，其二在于提供一種大型風電場升壓變壓器系統；以實現大型風電場節約輸送投資、減少變電損耗、增加發電效益的目的。

本發明解決上述第一技術問題，采用以下技術方案：一種大型風電場升壓變壓器設計方法，包括風機發出的風電經箱式升壓變升至35kV電壓等級，其特征在于通過35kV?/330kV升壓變壓器將電壓由35kV直接升至330kV送入主電網；具體包括下述步驟：

A．確定大型風電場裝機容量與打捆原則

確定大型風電場的單個風電場裝機容量為200MW左右，將每三個風電場打捆送出，即每三個風電場裝機打捆送出容量共計600MW左右；

由于風電場各風機分散接入的特點，風機臺數越多，風機脫網的概率越大，對于大型風電場裝機容量確定為單個風電場裝機容量為200MW左右，三個風電場打捆送出裝機容量共計600MW左右，減小了單個風電場脫網對西北電網的沖擊；同時降低了打捆風電群脫網的概率，進一步降低了打捆風電群脫網時對電網的沖擊，也降低了各個大型風電場發生連鎖脫網的概率。

B．?選擇大型風電場升壓變壓器容量

確定裝機容量為200MW的風電場，其升壓變壓器的容量為240MVA；

依據各個大型風電場的裝機容量為200MW，考慮升壓變壓器的轉換效率，并結合系統的無功需求，確定為單個200MW風電場升壓變壓器的容量為240MVA。

將單個大型風電場的風電經過十二至十四回35kV箱變匯集線路輸送到升壓變壓器的35kV匯集母線；?

C．選擇大型風電場升壓變壓器電壓等級

同一區域大型風電場采用35/330kV一次升壓方式，直接匯入330kV主網絡；

由于多采用分布式電源集中上網方案，同一風電場內35kV匯集線路總長度相對較短，因此對于同一區域大型風電場確定采用35/330kV一次升壓方式，直接匯入330kV主網絡；這種方案取消了一次電壓變換環節，從而可以減少變電投資，增加發電效益。

D．?設計大型風電場升壓變壓器主抽頭額定電壓

大型風電場升壓變壓器主抽頭額定電壓為345±8×1.25%/35kV；

考慮到風電場的運行過程中既有電源特性又有負荷特性，因此推薦大型風電場升壓變壓器主抽頭額定電壓為345±8×1.25%/35kV；既保證了風電安全經濟并網時的電源特性，同時也可合理的解決風機啟動時的供電需求。

E．風電場箱式變壓器的形式

單個風電場升壓變壓器采用YN/d11接線方式；各個箱式升壓變壓器接線組別采用D/yn11接線方式。

考慮到電力系統安全經濟運行的需求，單個大型風電場升壓變壓器采用YN/d11接線方式，低壓側構成3次諧波和零序電流環流通道，減小了風機大型變流器對公網的諧波污染。

根據大型風電場升壓變壓器的接線方式，各個箱式升壓變壓器接線組別采用D/yn11接線方式，實現了Y/D、D/Y系統的完美轉化。

本發明解決上述第二技術問題，采用以下技術方案：一種大型風電場升壓變壓器系統，包括35kV箱式變壓器（以下簡稱箱變）匯集線路，每回35kV箱變匯集線路并接十一至十二條35kV匯集電纜，每條35kV匯集電纜連接一個0.69kV/35kV箱式升壓變壓器，每個0.69kV/35kV箱式升壓變壓器低壓側經低壓電纜連接一臺風電電壓為0.69kV的風機；每回35kV箱變匯集線路并接入35kV匯集母線，其特征在于：35kV箱變匯集線路是十二至十四回；?35kV匯集母線連接至35kV/330kV升壓變壓器低壓側，35kV/330kV升壓變壓器高壓側經過330kV匯集母線與330kV送出線路連接。