甘肃天水古坡地区风能资源评估与系统接入研究

【摘要】：我国经济经过改革开放30年的高速发展,化石能源日益紧缺。化石能源大量消耗会带来环境破坏,能源安全问题也已日益突出,严重影响经济发展的质量,成为国民经济快速、可持续发展的瓶颈。大力开发太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源利用技术将成为节能减排、优化能源结构的重要措施。甘肃省风能总储量约2.37亿kW,技术可开发总量约4000万kW,风电开发前景非常广阔。甘肃省是我国风电开发较早的地区之一,截至2013年底,甘肃风电装机容量达到约702.81万kW,占可利用风能总储量的17.57%,约占全网电源装机容量的20.14%,仍有较大的开发潜力。根据风电场的开发及运行经验,风电场集中连片式开发有利于充分利用优势风能资源、实现风电产业化、降低风电建设和运行成本,是风电开发中必然选择的方式之一。甘肃天水古坡地区风能资源比较丰富,该地区为山地,风能资源开发存在一定困难。但是由于该地区网内电源点较少,风能资源能够较好的就地消纳,所以这一地区的风能开发具有一定的研究价值。古坡地区风能资源估算容量为100MW。本文研究内容包括风能资源的可开发性、风电场规模、机组选型、风场的系统接入方案、电气设备选型等。 【关键词】：风能资源 风电产业化 系统接入 电气设备
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 课题背景及其意义9
• 1.2 国内外研究动态9-11
• 1.3 课题研究主要内容11-12
• 第2章 风能资源12-40
• 2.1 甘肃风能资源12
• 2.2 测风塔数据12-24
• 2.2.1 测风塔参数12-13
• 2.2.2 测风塔数据验证13-17
• 2.2.3 测风塔数据代表性分析17-19
• 2.2.4 测风塔不同高度风速相关性分析19-20
• 2.2.5 测风塔与气象站平均风速相关性分析20-24
• 2.3 风能资源分析24-38
• 2.3.1 风能基本要素分析24-29
• 2.3.2 年平均风速和风功率密度29
• 2.3.3 逐月平均风速和风功率密度29-30
• 2.3.4 逐时平均风速和风功率密度30-33
• 2.3.5 风速和风能频率分布33-35
• 2.3.6 风能和风向玫瑰图35-38
• 2.4 结论38-40
• 第3章 风电机组和变电设备选型40-51
• 3.1 风电机组选型40-48
• 3.1.1 风电机组技术现状40
• 3.1.2 风电机组并网要求40-41
• 3.1.3 风能资源因素41-42
• 3.1.4 地质因素42
• 3.1.5 交通运输42
• 3.1.6 单机容量42-45
• 3.1.7 机组比选和结果45-47
• 3.1.8 机组汇集方案47-48
• 3.2 变电设备选型48-51
• 3.2.1 变压器48
• 3.2.2 无功补偿48-49
• 3.2.3 中性点接地设备49
• 3.2.4 消谐装置49-51
• 第4章 系统接入51-68
• 4.1 系统接入方案51-56
• 4.1.1 系统接入的原则51
• 4.1.2 系统接入电压等级选择51
• 4.1.3 系统接入落点选择51-53
• 4.1.4 系统接入方案53-56
• 4.2 电力电量平衡计算56-61
• 4.2.1 负荷现状及发展56
• 4.2.2 电源现状及发展56
• 4.2.3 电源参与电力电量平衡的原则56-57
• 4.2.4 枢纽变电力平衡57-60
• 4.2.5 地区电力平衡60
• 4.2.6 地区电量平衡60-61
• 4.3 潮流计算61-65
• 4.3.1 潮流计算方式61
• 4.3.2 潮流计算结果分析61-65
• 4.4 短路电流计算65
• 4.5 方案比选65-68
• 4.5.1 技术方案比较65-66
• 4.5.2 经济方案比较66-67
• 4.5.3 推荐方案67-68
• 第5章 结论与展望68-69
• 参考文献69-71
• 在攻读工程硕士期间发表的论文及其他成果71-72
• 致谢72-73
• 作者简介73

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