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崔庭宇
作為清潔能源之一,風(fēng)力發(fā)電場近幾年裝機容量快速增長。8月17日,國家能源局發(fā)布1-7月份全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。截至7月底,全國累計發(fā)電裝機容量約27.4億千瓦,同比增長11.5%。其中,太陽能發(fā)電裝機容量約4.9億千瓦,同比增長42.9%;風(fēng)電裝機容量約3.9億千瓦,同比增長14.3%。風(fēng)力發(fā)電場分為陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電,一般地處偏僻,安裝比較分散,環(huán)境也比較惡劣,因此風(fēng)電場需要一套遠程監(jiān)控系統(tǒng),便于運維人員更高效的管理風(fēng)電場運行。
1. 風(fēng)力發(fā)電場的電氣設(shè)備
每臺發(fā)電機組的頂部機倉配備有一個渦輪發(fā)電機,前端是可調(diào)整角度的風(fēng)葉,系統(tǒng)可根據(jù)不同的風(fēng)力狀況來調(diào)整風(fēng)葉的傾斜角度,風(fēng)葉一般的轉(zhuǎn)速為10~15轉(zhuǎn)/分,通過變速箱可調(diào)節(jié)到1500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速驅(qū)動發(fā)電機。在機倉里同時也配置一臺工業(yè) PLC用于控制及相關(guān)數(shù)據(jù)采集,通過PLC采集風(fēng)速、風(fēng)向、轉(zhuǎn)速、發(fā)電有功功率及無功功率等相關(guān)數(shù)據(jù),并通過采集的數(shù)據(jù)對發(fā)電機進行實時控制。陸上在風(fēng)機塔底端還設(shè)置箱變負責升壓和匯流,根據(jù)功率和地理條件,多臺風(fēng)機一次升壓后并聯(lián)匯流接入升壓變電站,通過升壓變壓器進一步提升電壓后并入大電網(wǎng)為電網(wǎng)輸送電能。風(fēng)力發(fā)電場的電氣接線示意圖如圖1所示。風(fēng)機發(fā)出的電壓一般為0.69kV,經(jīng)過箱變升壓為10kV或者35kV,多臺并聯(lián)匯流后接入升壓變電站的低壓側(cè)母線,再次經(jīng)過主變壓器升壓至110kV或者更高電壓等級后接入電網(wǎng)。
不同于陸上風(fēng)電,海上風(fēng)電由于環(huán)境惡劣(高濕度、高鹽密度),用于一次升壓的干式變壓器集成在風(fēng)機的機倉內(nèi),這樣既解決了整個機組的占地面積問題,又避免了將變壓器安裝在較低位置所帶來的防護困難問題。