风能论文【热选4篇】

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风能论文【第一篇】

论文摘要：风能是一种清洁，安全，可再生的绿色能源，利用风能对环境无污染，对生态无破坏，环保效益和生态效益良好，对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代，在世界范围内爆发的能源危机告诫人们，要生存就要寻找开发新能源，此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用，特别是风能开发利用给予了高度重视。

近年来，世界风力发电事业蓬勃发展，截至2006年年底，全世界风力发电装机容量已达7422万千瓦，预计到2010年全世界风力发电装机容量将达到149．5吉瓦。

我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算，我国陆地10m高度处可开发储量为亿kw,海上可开发储量为亿kw,总计约10亿kw,风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番，2005年装机容量126万kw，2006年装机容量260万kw，2007年装机容量590万kw，至2008年底风电装机容量已超过1000万kw。国家规划，到2020年中国风电装机规模将达3000万kw。在国家政策和资源优势的推动下，中国风能开发利用取得了长足进步。

风力发电在并网时由于冲击电流的存在，会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源，风电场的功率输出具有很强的随机性，所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性，需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同，依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题，发电机的无功功率与出力有关，由此也影响电网的电压。

大型风力发电机组的投入运行，使大规模风力发电场的建设成为可能，风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方，风力发电已经在电网中占有了相当的比重，它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源，迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题，是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。

国内外研究现状

过去很长一段时期以来，由于结构简单、运行可靠，风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式，但采用恒速恒频方式的风力发电机组发电效率较低，而且机械承受的应力较大，相应的装置成本较高。近年来，随着大规模电力电子技术的日趋成熟，同时为实现不同风速下实现最大风能捕获从而高效发电，国内外正在采用变速恒频发电方式，变速恒频发电方式可以大范围内调节运行转速 ,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化，可以最大限度的吸收风能 ,因而效率较高；控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率 ,但控制系统较为复杂；低风速下风机转速相应下降，从而大大降低了系统的机械应力和装置成本，近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。

恒速恒频风力发电机组的并网包括同步发电机的并网和异步发电机的并网。同步发电机在重载情况下并网，若不进行有效的控制，常会发生严重的无功振荡和失步，对系统造成严重的影响。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时，常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性，通过该方法并网比较困难；后者的并网操作相对简单，使并网在短时间内完成，但要克服合闸时有冲击电流的缺点。异步风力发电机控制装置简单，而且并网后不会产生振荡和失步，运行比较稳定。然而，异步发电机直接并网时会产生发电机额定电流5-7倍的冲击电流，不仅对电网造成冲击而且影响机组寿命；另外异步发电机本身不发无功功率，需要进行无功补偿。

变速恒频风力发电系统有多种，例如同步发电机交/直/交系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒频风力发电的众多种方案中，最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒频风力发电机组。

同步发电机交/直/交系统并网运行时，由于采用频率变换装置进行输出控制， 因此并网时没有电流冲击， 对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的， 风轮及发电机的转速可以变化， 不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷， 可使风力发电机组按最佳效率运行， 向电网输送更多的电能。

双馈发电机系统并网运行时，风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网， 并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整， 产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位，可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力，并可以调节无功功率和有功功率。

交流励磁变速恒频风力发电系统中，发电机和电网之间是一种柔性连接，尤其对无刷双馈电机而言，对发电机转子侧交流励磁电流的调节与控制，就可在变速运行的任何转速下满足并网条件，实现变速恒频无冲击电流的高效并网。其励磁绕组与电网间的双向变频器功率，仅为发电机系统的一小部分功率。可以预见，在未来几年内，无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会获得广泛的应用，对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用，产生显著的经济和社会效益。

研究(设计)内容

对主要风力发电机组类型进行对比研究，不同机型的发电机原理、结构、运行特性和对电力系统的影响不尽相同，有必要进行研究。

对风力发电机组并网方式进行比较分析研究，主要是同步发电机的并网方式和异步发电机的并网方式进行比较分析，并对目前主流的变速恒频风力发电机组中的双馈感应发电机进行重点探讨。

电压水平是电力系统稳定运行的重要指标，研究了风力发电并网运行后电力系统的电压特性。

从风电场接入地区的中枢点电压水平、风电系统负荷的轻重、风电场的无功补偿容量大小等各个方面分析探讨影响风电机组最大注入功率的各种因素。

综合分析几种常用风力发电机的并网控制技术，分析比较它们各自应用于风力发电上的优缺点。并提出风力发电技术今后的发展趋势。

研究(设计)方法及技术路线

首先建立几种常用风力发电机的数学模型，建立风速、风力机模型，并利用已建立的数学模型对发电机原理进行探讨，研究各风力发电机的运行特性，并就各种发电机并网时对电网的影响进行理论探讨，特别是与电网有功、无功交换功率及对电网电压的影响进行探讨，找出合适的并网运行控制方案。

本课题研究的难点有：1）风力发电机数学模型的建立；由于风力发电机类型较多，不同电机的数学模型不一样，不能建立统一的、适应各种机型的数学模型。2）该课题的探讨主要停留在理论上，并进行适当的仿真计算，难以进行实验验证

时间安排

第九周

详细地了解设计题目、设计任务、设计要求、预期效果。本周内主要完成：①明确设计任务的具体内容。② 完成开题报告。③编制初步设计方案

第十周

通过分析设计任务，提出各自的问题。

第十一周、第十二周

① 将设计任务再次细化，提出更加具体的问题。② 开始设计预期目标的整体方案，包括相关硬件、软件方案，提出可行性。

第十三周、第十四周

① 设计方案更加具体化，使之更加清晰，明确提出可达到的预期效果。② 再次论证方案的可行性。③ 对设计方案各部分进行系统的分析计算，解决设计中出现的具体问题。

第十六周

总结前两个阶段的工作成果，编写设计说明书。

第十七周

① 妥善保存设计系统。② 修改毕业论文，并完成打印。③准备答辩

预期成果

预期成果为几种常见风力发电机组的并网运行控制方案，并以论文论文的形式表达出来。可能的创新点为：考虑充分利用电力存储或者能量存储技术，降低风能资源的随机性对电网造成的不利影响，改善风能资源的利用条件，尽可能达到可控的目的。

主要参考文献

[1]刘亮，唐任远，孙雨萍．兆瓦级直驱式永磁风力发电机关键技术研究．山东大学硕士学位论文．

[2]任景．变速恒频风力发电机组动态模型及并网研究．电网与水力发电进展．

[3]张伟，韩肖清．异步风力发电系统并网仿真分析．太原理工大学硕士学位论文．

[4]holdsworth l，jenkins n，strbac g．electrical stability of large offshore wind farms．seventh international conference on ac-dc power transmission．2001

[5]chedid r,mrad f,basmam. intelligent control for wind energy conversion eng,1998(1)

[6]宋伟，李昌禧．大型风力发电机组并网运行的探讨．河北电力技 　术．2002（4）

[7]吴俊玲，周双喜，孙建锋，陈寿孙，孟庆和．并网风力发电场的最大注入功率分析．电网技术．

[8]叶运骅．并网型变速风力发电机组的控制技术与策略．哈尔滨建筑大学学报．

[9]耿华，杨耕，马小亮．并网型风力发电机组的控制技术综述．电力电子技术．

[10] 何东升，刘永强，王亚．并网型风力发电系统的研究．高电压技术．

[11] slootweg j g, kling w l , polinder h. dynamic modeling of a wind turbine wit h doubly fed induction generator. ieee

风能论文【第二篇】

中国能源消耗量逐年上涨，且多为传统化石能源。2009年，中国能源消费总量为30亿吨标准煤，化石能源占到91%。其中，煤炭占%，石油占18%，天然气占%;非化石能源，即可再生能源消费比重仅为%。 专家预测，到2020年，能源需求总量可能高达45亿吨标煤，化石能源将严重短缺。2020年，中国预计能源消耗比目前高出50%，预计化石能源的消耗要比2009年高出40%。 中国已探明煤炭储量仅能维持50～60年的消耗。2009年，中国煤炭需求量为亿吨。按目前能源消耗增长比例预估，到2020年中国年需用煤量约为40亿吨。 传统能源价格不断上涨 国土资源部数据显示，中国已探明可利用的煤炭储量为1892亿吨。目前能源的消耗速度不断上升，已探明的煤炭储量难以支撑半个世纪。煤炭为中国能源支柱，占全国一次能源消费的70%左右，煤炭需求缺口日益凸显。电力行业为煤炭消费的第一大产业，从2008年金融危机开始，煤炭供应成为各大发电公司最为头疼的问题。煤炭价格不断上涨导致四大发电商持续亏本发电。 钢铁、建材、化工行业对煤炭的消耗也不断增长。中国从1993年开始转变为石油进口国，石油资源对外依存度将在2020年上升至65%。2009年中国石油消费量为4亿吨，仅次于美国，位居世界第二位。预计2010年石油消耗量将达到亿吨。 中国原油贸易发展趋势主要表现为对进口原油的依赖程度不断提高。中国从2000年开始，能源进口量大幅增长，已经成为能源进口大国。2009年，中国煤炭进口亿吨，与2000年的212万吨相比，增加了近60倍。中国于2009年首度成为煤炭净进口国，由于能源需求的膨胀，进口的趋势将会持续。2009年，中国原油及成品油进口总计亿吨，是2000年的倍。 全球能源危机导致中国能源依靠进口的策略不能持久，能源价格将成为制约经济发展的命脉。全球蕴藏的常规石油天然气资源消耗巨大，预计在四五十年之后就会枯竭。石油、煤炭等传统能源价格不断上涨，由于资源的稀缺性，该趋势将在未来几十年愈演愈烈。 核能和风能或成突破点 中国从2006年开始，大力扶持新能源的发展，并将其列入政府工作报告。 中国风力资源极为丰富，有潜力成为新能源产业的支柱。已探明的中国风能理论储量为亿千瓦，可利用开发量为亿千瓦。中国风能市场从2003年开始推进市场化运营，陆上风能已经全面开发。风能资源最丰富的内蒙古、新疆及东北地区等一级城市的风力发电的招投标及建设工作已经完成。目前风能开发工作已经开始向风力资源较为丰富的二三级城市发展。风能发电的造价是太阳能发电的近1/3、是生物质能发电的近1/4。海上风能尚处于起步阶段，有着巨大的发展空间，将成为未来5年的投资热点。 太阳能光伏发电最近几年遭到专家质疑，其发电成本难以在短时间内降低，发展前景不容乐观。 中国能源消耗量逐年上涨，且多为传统化石能源。2009年，中国能源消费总量为30亿吨标准煤，化石能源占到91%。其中，煤炭占%，石油占18%，天然气占%;非化石能源，即可再生能源消费比重仅为%。 专家预测，到2020年，能源需求总量可能高达45亿吨标煤，化石能源将严重短缺。2020年，中国预计能源消耗比目前高出50%，预计化石能源的消耗要比2009年高出40%。 中国已探明煤炭储量仅能维持50～60年的消耗。2009年，中国煤炭需求量为亿吨。按目前能源消耗增长比例预估，到2020年中国年需用煤量约为40亿吨。 传统能源价格不断上涨 国土资源部数据显示，中国已探明可利用的煤炭储量为1892亿吨。目前能源的消耗速度不断上升，已探明的煤炭储量难以支撑半个世纪。煤炭为中国能源支柱，占全国一次能源消费的70%左右，煤炭需求缺口日益凸显。电力行业为煤

风能论文【第三篇】

关键词绿色建筑可持续发展节能减排生态建筑

中图分类号：TE08文献标识码： A

1．引言

为深入的贯彻与落实科学发展观，应对全球气候变化、资源能源短缺，人类正在遵循碳循环的概念，以低碳节能为主要目标，大力发展循环经济、建设低碳生态环境，将绿色建筑推广普及。为建设资源节约型、环境友好型社会做出应有的义务从而提高生态文明水平，改善人民生活质量。随着全球气候的变化以及世界各国对建筑节能的关注日益增加，节能建筑成为建筑发展的必然趋势，因而绿色建筑也应运而生。

2．世博会中绿色建筑的设计及应用。

全球气候变暖，资源和生态破坏是21世纪面临的最大挑战。2010年我国上海世博会就是以“城市，让生活更美好”为主题，是全世界共同探讨城市建设和节能减排技术的平台，更是绿色建筑设计的具体体现。在世博会内，各馆各具特色，并且在绿色建筑理念上都被广泛使用，绿色建筑的技术也被大力推广。

优化建筑结构，实施节能减排。

在中国馆中，底部的四根支撑立柱支撑着上部逐渐扩张的结构。立柱形成的巨大空间，营造了东西南北通透的场所。上部的延伸结构在地面形成了阴影，对阳光照射进行了屏蔽，这对建筑的降温起到了积极作用。在立柱空间内，阳光位置高时，无法照射到内部，不会造成建筑物温度升高，可减少制冷设备的运行；在太阳位置低斜时，通过阳光对底部的照射，可提升内部温度，减少供暖设备的运行。通过造型的自身结构，实现了自遮阳，很好的利用了自然环境进行通风，这对馆内、馆体温度控制都起到了重要作用，同时也降低了空气条件系统的能源消耗。

合理利用生态气候，达到节能环保。

世博会中的意大利馆是由20个不规则、可自由组装的功能模块组合而成，建筑结构可自由组合、灵活多变。在馆中，环保、可持续被重点关注，通过采取生态气候，来达到节能环保的目的。在夏天，利用自然的空气气流和水流进行降温，热风通过自动调节系统进行排除，实现对建筑内部温度降低的作用；在冬天则是利用太阳能辐射，通过对太阳能的控制，将热能集中到带有光电集成模块的透明玻璃上，充分节约电能，既能提升建筑物内温度，又能存储一定的电能，实现零排放。在馆中，还使用了另一种多样化材料—透明混凝土，加入这种玻璃质地的混凝土材料可以形成不同透明度的渐变，还能随时感知建筑内外部的温度、湿度等。馆内的“刀锋”设计，除了具有光影效果外，还可向展馆内输送自然风。

在日本馆中，采用了环境控制技术，使得光、水、空气等自然资源被最大限度的利用起来。在外部世博会标致上，采用了双层外膜配合内部太阳能电池，实现了高效导光、发电，展馆内将循环式呼吸孔道等最新技术。

环保建筑材料的再利用和可回收

在中国馆的周围，使用了一种名叫塑木的新型材料，该材料具有10年的使用周期，在使用周期结束后可进行回收再利用。塑木不仅仅具有木质材料的纹理，同时具有成本低，产出量高，使用后不需要使用油漆进行涂刷等优点。在中国馆广场的周围，使用了由沙漠中的风积沙通过免烧结成型工艺处理而形成透水砂岩系列产品，该材料耐磨性好、透水速度快、强度高，同时能循环使用。通过新型节能建筑材料使用，提高材料在回收处理能力，可以有效避免对环境造成污染。

在芬兰馆中的“冰壶”中，也广泛使用了环保材料，在外墙装饰中选择纸塑符合材料，新型轻质墙面以及独特的窗户结构，都减少了日照引起的热强度，配合屋顶种植的植物，进行热量负荷的均衡。

加强资源循环利用，减少能源消耗。

中国馆在地区馆地下室中，设置有一处雨水处理站，在雨水处理站内部采用了1000吨的雨水调节池和雨水处理设备。通过雨水处理系统，将馆区周围的雨水进行收集至雨水调节池，在经过雨水处理设备的处理后，排放至清水池。清水池中经处理过的水主要用来进行绿化浇水、景观灌溉、空调补给水、车库冲洗以及卫生间冲水使用。通过采用雨水的收集、处理、使用，达到资源循环、再利用的目的，实现节能环保的功能。

在加拿大馆中，也体现了可回收利用技术，在其展馆外部的墙体上覆盖一种特殊的温室绿叶植物；雨水使用排水系统进行回收再利用，通过这些技术的应用，很好的进行了空气流通和资源持续发展和再利用。

在世博会的多个场馆中，都使用了地源热泵技术，利用地源热泵通过输入少量的电能，实现能量从低温源向高热源的转换，是利用地下浅层地热资源提供制冷或供热的节能空气调节系统。

3．绿色建筑的设计理念

合理选择建筑材料，节约资源

在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，以最大限度的节约水资源、土地资源、材料等，必须要合理的统筹资源的使用和处置，充分的利用自然资源，尽量减少合成材料的使用，力求使资源可再生利用。

合理利用自然资源，节约能源

在绿色建筑的设计中，应充分的考虑使用自然界给与的能源，譬如太阳能、风能、地热等，充分的利用太阳能采用节能的建筑结构，并且减少采暖空调的使用。利用风能的作用（也可用于风能发电）根据自然风的原理设置其系统，并且要考虑到建筑的整体布局及平面形式，这就必须要采用适宜的气候，使风能能够有效的利用到绿色建筑中。通过地热技术的使用，替代传统的空调系统，减少建筑物的污染物排放。

回归自然

人类源于自然，而社会经济的发展导致自然界遭到破坏，人类肆无忌惮的砍伐树木、污染水资源等，使人均占有量本来就稀少的资源更是稀疏，加速资源匮乏，并造成极大的浪费。绿色建筑的推广与实施，主要强调此建筑本身要对环境没有危害，并且在不破坏环境的基本生态平衡下建造的一种节能、节地、节水的建筑。以人、建筑和生态环境协调发展为目标，尽可能的控制和减少对自然环境的使用和破坏，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。

4．结束语

随着全球气候的变化以及世界各国对建筑节能的关注日益增加，节能建筑成为建筑发展的必然趋势，绿色建筑更是未来建筑的主要形式。绿色建筑坚持的理念是节约资源、能源并且回归于自然，这就要求绿色建筑在设计的时候就要考虑到人、能源与大自然的均衡和协调，合理优化建筑物结构，选择合适的建筑材料，充分利用自然条件，加强资源的再利用，同时要延长建筑物的使用寿命。

参考文献：

[1] 刘建勋 徐菁 LIU Jian-xun XU Jing 绿色建筑的设计方法探讨 [期刊论文] 《山西建筑》 2006年7期

[2] 刘青 浅析绿色建筑设计的理念及方法探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 2012年3期

[3] 陈新宇 浅析绿色建筑节能措施及改进方法探讨 [期刊论文] 《中国房地产业》 2011年5期

[4] 田慧峰 阮建清 张欢 保障性住房绿色建筑设计方法探讨及实践 [会议论文] 2012第8届国际绿色建筑与建筑节能大会

[5] 边挺 谈论绿色建筑设计的方法探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》2012年1期

风能论文【第四篇】

关键词：风光热储；新能源；电气二次设计

中图分类号：TM7 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）009-000-02

引言

作为能源战略调整、转变电力发展方式的重要内容，近年来，以风电、太阳能为代表的可再生能源发电技术在中国得到了快速发展。目前主流的太阳能发电技术主要有光热发电与光伏发电两种形式，其中太阳能光热发电是通过光学聚焦原理，将太阳光通过抛物形镜面聚集起来产生高温，加热传热介质，最后通过工作介质驱动热动力装置并带动同步发电机发电。相对于光伏发电，光热发电能实现电网大容量供电，是太阳能大规模利用的有效途径之一，当前投资成本过高是限制光热电站发展的主要障碍。风能利用的主流形式是采用风力发电机组（如双馈风机、直驱永磁风机等）将风能转换为50Hz的工频交流电，并接入电网。与常规能源电站相比，风功率的可预测性和可控性均较差，其大量接入会显著影响电能质量和电网稳定运行。将光伏、光热与风能联合构成发电系统，可显著改善总体的有功输出特性，提高电网运行的安全性和稳定性。本文依托风光热储智能互补综合示范项目工程，介绍了太阳能光伏发电、太阳能光热发电和风能发电三种型式联合发电的电气二次部分功能、电气二次设计的方案。

一、项目总体介绍

深圳中科蓝天包头达茂旗600MW风光热储智能互补综合示范项目立足于新能源，借助达茂旗地区丰富的太阳能资源与风能资源，通过风光热储智能互补，实现负荷平稳输出。项目总规模600MW，建设发电形式为太阳能光伏发电、太阳能光热发电和风能发电三种，其中光热工程采用塔式集热方式。

二、项目太阳能光伏、风能发电部分

1.逆变器选型

光伏并网逆变器按容量大小划分主要有20kW、28kW、40kW、100kW、250kW、500kW、750kW、1000kW等几种容量等级，一般大容量逆变器效率要高于小容量逆变器。但逆变器容量过大，一旦故障，电量损失较大。综合以上两因素，本项目采用单台容量为500kW的逆变器。目前国内500kW逆变器技术已经成熟，广泛应用到光伏发电系统中，性价比高，用户反映良好。

逆变器按结构分为有隔离变和无隔离变两种。从造价考虑无隔离变逆变器要优于有隔离变逆变器，且能减少每个逆变器室占地面积。因此，本项目选用无隔离变逆变器。

2.汇流箱接线方式及逆变器单元接线方案

本项目206MWp的光伏阵列可分为206个1MWp的光伏方阵，组成206个1MWp并网发电单元，每1MWp的并网发电单元的光伏组件都通过直流汇流装置分别接至2台500kW的逆变器。每个1MW光伏发电单元共安装4032件260Wp光伏组件，每21件光伏组件串联为一个支路，共192个支路，各支路平均分配接入14个PVC-16直流汇流箱，1至7号PVC-16直流汇线箱接入1面直流防雷配电柜，8至14号直流汇线箱接入1面直流防雷配电柜，共2面直流柜；每面直流防雷配电柜出线接入1面500kW逆变器柜，共2面逆变器柜。

3.光伏、风能发电部分升压站UPS电源及直流电源

光伏、风能发电部分升压站设置2套交流不停电电源（UPS），容量为10kVA。

升压站采用控制负荷与动力负荷混合供电的220V直流电源系统，共装设两组220V阀控铅酸蓄电池组，设置两组充电装置，充电装置选用高频开关型。每组蓄电池容量为400Ah。

4.光伏、风能发电部分二次线、继电保护及自动装置

（1）升压站部分

光伏、风能发电部分升压站电气设备监控采用计算机监控系统，设置网络监控系统，通过远动工作站与中调、地调进行信息传送和远程监控。网络监控系统采用分层分布式结构。主变压器保护采用双重化配置，非电量保护单套配置，保护装置采用微机型、35kV配电装置配置微机型综合保护测控装置。35kV线路及220kV线路侧设置电能质量监测装置。为防止升压站电气设备误操作，设置一套微机五防闭锁系统。本升压站配置GPS/北斗星时间同步系统各1套，为保护和自动装置提供时间同步信号。

（2）光伏区部分

光伏发电系统设备监控采用计算机监控系统，和升压站监控系统共用上位机，由升压站监控上位机统一进行管理。光伏监控系统通过光纤环网将光伏通信设备与升压站监控系统站控层通信设备互联。每个逆变器房设2台直流配电柜测控单元用来采集每路直流回路的电流、直流母线电压及直流空开的跳闸信号以及烟雾报警信号，并将其上传给光伏发电计算机监控系统。箱式变压器的运行状态信号由就地设置的箱变智能测控单元采集，通过光纤网络上传给升压站光伏监控系统。

汇流箱里的每组电池串配熔断器作为整个电池串的保护，出线设直流空气开关用来保护汇流箱至直流配电柜之间的电缆。逆变器设过流、单相接地、过载、过压、欠压、孤岛保护、电网异常等保护。箱式变压器高压侧设熔断器作为变压器内部的短路保护；低压侧设空气开关，带智能脱扣器，作为箱式变压器至逆变器之间电缆的保护，同时兼做逆变器的后备保护。

（3）风电场部分

风电机组采用微机监控系统。微机监控系统分就地监控系统、远程中央监控系统、远程监测系统三部分。箱式变压器的低压侧开关采用就地和远方控制方式。

风力发电机设有过载、堵转、短路、缺相、三相不平衡、过压、失压、温度过高、振动超时、过速、电缆缠绕等保护。风电机组需监测电网的电压、频率，发电机的电流、功率、转速、功率因数和风速，风向，叶轮转速，液压系统状况，偏航系统状况，系统状况、齿轮箱状况、软启动状况，风力发电机组关键设备的温度及户外温度等。

箱式变压器的非电量信号及高压熔断器、刀闸、低压开关的状态、箱变内火灾报警等信号由箱变智能监控单元采集，箱变智能监控单元通过光纤环网与变电站内监控系统的以太网交换机连接，箱式变压器的控制及信号监视由升压站监控系统来完成。

三、项目太阳能光热发电部分

1.发电机及励磁系统

光热发电部分发电机采用交流励磁机带旋转整流器的无刷励磁系统，或机端自并励静态励磁系统。自动电压调节装置（AVR）采用微机型，且为双通道冗余配置，随发电机成套供货。

2.光热发电机组UPS及直流系统

光热发电部分每台机组设置一套静态型交流不间断电源装置（UPS），UPS容量为60kVA。UPS系统包括主机柜（静态转换开关、整流器、逆变器、输入/输出隔离变压器、手动旁路开关）、旁路柜、馈线柜等。

本光热发电机组采用控制负荷与动力负荷混合供电的220V直流电源系统，两台机组共装设两组220V阀控铅酸蓄电池组，设置两组充电装置，充电装置选用高频开关型。UPS屏及直流屏布置在主厂房UPS及直流屏室内。

3.光热发电机组二次线、继电保护及自动装置

光热发电机组及厂用电源系统采用DCS集中控制方式，仅在LCD操作台上留有发电机断路器、灭磁开关的紧急跳闸按钮。发变组及厂用电源操作员站布置在主厂房集控室内。

光热工程220kV升压站设备采用微机监控方式，设置网络监控系统，通过远动工作站与中调、地调进行信息传送和远程监控。网络监控系统操作员站布置在主厂房集控室内。

光热工程发电机变压器组、高压厂用电源、启动/备用变压器保护装置采用微机型，保护采用双重化配置，非电量保护单套配置，保护屏布置在主厂房电子设备间内。6kV厂用设备保护采用综合测控保护装置，380V厂用电动机保护采用智能马达控制器。

每台光热发电机组设置1套自动准同期装置和1面发变组故障录波装置柜。6kV工作段每段装设1套微机型快速切换装置。机组测量及自动装置柜布置在主厂房电子设备间。为防止升压站电气设备误操作，设置一套微机五防闭锁系统。光热机组配置GPS/北斗星时间同步系统各1套，为保护和自动装置提供时间同步信号。

四、总结

本论文的内容主要是风光热储电厂项目的电气二次设计特点及方案。本设计首先对项目概况及规模进行总体分析，其次是介绍该项目太阳能光伏、风能发电部分的主要设计方案，下一步就是介绍该项目太阳能光热发电部分的主要设计方案。在设计过程中还要对相关图纸（主接线图、保护配置、监控系统、自动装置） 进行选择和绘制，希望本论文能够使我们对风光热储电厂项目结构和设计理论有进一步的理解和认识，对新能源电力系统有更深的了解。

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