风电场电气技术及应用

内容简介

《风电场电气技术及应用》将风电场电气技术作为一个整体，采用总分结构，叙述了风电场电气技术发展至今各技术分支。《风电场电气技术及应用》分综述、具体技术两部分，共九章。第一部分为综述，介绍了风电场电气主要技术发展历程与基础知识；第二部分详细介绍了风电场电气系统及接线方式、风电场防雷接地与电气安全、风电场配电装置、风电场电气运行技术、风电场电气设备检修与维护、风电场电能质量等主流风电场电气技术及其他小众或待发展的技术。《风电场电气技术及应用》涉及面广，内容翔实，针对各风电场电气技术，不仅阐释其原理，还针对各技术特点划定技术适用范围，分析量测、评估指标，并配以应用实例，对生产实际有很大的指导意义，并为后续探索研究提供理论支撑。

目录
丛书前言
前言
第1章 风电场电气系统发展综述 1
1.1 风电场电气系统概述 1
1.1.1 常规电气系统 2
1.1.2 风电场电气系统 4
1.2 含风电场的典型配电网 6
1.2.1 风电场接入配电网 6
1.2.2 风电场对配电网的影响 8
1.2.3 含风电场的配电网电压控制 9
1.3 风电场接入方式 10
1.3.1 直接交流联网 10
1.3.2 常规高压直流联网 11
1.3.3 轻型高压直流联网 13
1.4 风电场接入技术要求 15
1.4.1 风电场有功功率控制 16
1.4.2 风电场功率预测 16
1.4.3 风电场无功容量补偿 18
1.4.4 风电场电压控制 20
1.4.5 风电场电能质量分析 21
1.4.6 风电场运行可靠性评估 22
1.5 风电场电气系统的计算和设计 22
1.5.1 配电线基本计算 23
1.5.2 电力系统基本计算 25
1.5.3 风电场电力系统设计 30
1.6 风电场电气重点技术领域 33
1.6.1 并网技术 33
1.6.2 孤岛运行 34
1.6.3 低电压穿越技术 35
1.6.4 无功优化技术 36
1.6.5 状态监测与故障诊断技术 37
第2章 风电场电气一次系统 38
2.1 高压断路器 38
2.2 隔离开关 45
2.3 互感器 49
2.4 载流导体 57
2.5 设备选择 58
2.6 工程实例 65
第3章 风电场电气二次系统 67
3.1 风电场电气二次设备 67
3.1.1 继电器 67
3.1.2 连接元件 72
3.1.3 接触器 72
3.2 风电场电气二次回路 76
3.3 二次回路图纸设计 78
3.4 工程实例 80
第4章 风电场电气系统接线方式 83
4.1 集电系统 84
4.1.1 集电系统电压等级 84
4.1.2 风电机组连接方式 85
4.1.3 集电变压器 85
4.2 风电场电气主接线 86
4.2.1 基本要求 87
4.2.2 接线原则 87
4.2.3 接线分类 88
4.2.4 常见形式 89
4.3 升压变电站 93
4.3.1 电气系统 94
4.3.2 电气主接线 95
4.3.3 布局规划 96
4.4 工程实例 96
第5章 风电场防雷接地与电气安全 100
5.1 过电压和防雷 100
5.1.1 雷电的产生及危害 100
5.1.2 风电场常见防雷措施 103
5.2 风力发电设备的防雷保护 106
5.2.1 风电机组防雷系统 106
5.2.2 电气控制系统的防雷保护 107
5.2.3 集电线路的防雷保护 108
5.2.4 升压变电站的防雷保护 109
5.3 风电场综合接地方案设计 111
5.3.1 基本概念 111
5.3.2 接地电阻 113
5.3.3 接地网设计要求 114
5.3.4 陆上风电场的防雷接地 115
5.4 风电场的电气保护 116
5.4.1 方案设计 116
5.4.2 异步发电机电气保护 118
5.4.3 分界面电气保护 120
5.5 工程实例 121
第6章 风电场的配电装置 129
6.1 配电装置设计原则与分类 129
6.1.1 配电装置图示 129
6.1.2 配电装置设计原则 130
6.1.3 配电装置分类 132
6.2 室内配电装置 134
6.2.1 分类标准 134
6.2.2 最小安全净距 136
6.2.3 布局要求 138
6.3 室外配电装置 139
6.3.1 分类标准 140
6.3.2 最小安全净距 144
6.3.3 布局要求 144
6.4 成套配电装置 146
6.5 变电站电气设备平面布置 148
6.5.1 布置原则 148
6.5.2 配电装置布置 149
6.5.3 优化方案 150
6.6 工程实例 151
第7章 风电场电气运行及技术 155
7.1 同步发电机并网运行方式 156
7.1.1 准同步并网方式 157
7.1.2 自同步并网方式 158
7.1.3 变频器并网方式 158
7.2 异步发电机并网运行方式 158
7.2.1 直接并网方式 160
7.2.2 准同步并网方式 160
7.2.3 降压并网方式 161
7.2.4 捕捉式准同步快速并网方式 161
7.2.5 晶闸管软并网方式 162
7.3 同步发电机交/直/交系统并网运行方式 163
7.4 双馈发电机系统并网运行方式 165
7.4.1 空载并网方式 166
7.4.2 独立负载并网方式 167
7.4.3 孤岛并网方式 167
7.4.4 电动并网方式 168
7.5 风电机组的低电压穿越技术 169
7.5.1 不增加硬件电路的低电压穿越技术 169
7.5.2 增加硬件电路的低电压穿越技术 170
7.6 风电机组的无功优化技术 172
7.6.1 无功功率特性 172
7.6.2 常见的无功补偿设备 174
7.6.3 无功控制方法 176
7.7 风电机组状态监测与故障诊断技术 182
7.7.1 系统总体设计 182
7.7.2 上位机总体设计 185
7.8 工程实例 186
第8章 风电场电气设备检修与维护 191
8.1 风电机组检修与维护 191
8.2 升压站电气设备的检修与维护 200
8.2.1 变压器检修与维护 200
8.2.2 GIS及室外配电系统检修与维护 203
8.2.3 35kV配电系统检修与维护 206
8.2.4 低压电器及二次回路接线检修与维护 209
8.2.5 SVG设备检修与维护 212
8.2.6 接地装置及防雷系统检修与维护 214
第9章 风电场电能质量 217
9.1 电压波动与闪变 217
9.1.1 电压波动与闪变基础 217
9.1.2 引起电压波动与闪变的原因 218
9.1.3 相关计算 219
9.2 谐波效应 222
9.3 电能质量的测试和评估 223
9.3.1 电能质量测试方法 224
9.3.2 闪变测试与评估 227
9.3.3 谐波测试与评估 231
参考文献 23