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[风力发电] 浅谈近海风电场功率限制的设计和运行

  • 简介:英国政府在可再生能源方面的目标是提高位于英格兰的东南海岸的近海风能的效益。许多规划好的近海风电场临近农村,远离负荷中心。这样一来,就要求建造新的输电设施至海边来连接风电场,以输送风电能至重负荷地区。 EDF Energy公司使用一个智能控制系统来...
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英国政府在可再生能源方面的目标是提高位于英格兰的东南海岸的近海风能的效益。许多规划好的近海风电场临近农村,远离负荷中心。这样一来,就要求建造新的输电设施至海边来连接风电场,以输送风电能至重负荷地区。
EDF Energy公司使用一个智能控制系统来利用在良好的网络状态下可得到的多余容量来输送风电,当没有足够的线路容量因而处在故障状态下向风电场发送“跳闸”或限制性信号,成功地提供了连接至一个在大雅茅斯市附近的76MW近海风电场(见附图1)。这个方法比传统的增强型解决办法更节省成本。
附图1:大雅茅斯市的近海风场
电网描述
诺富克市配电网络由高压变电站通过400/132kV的主干线供应400kV电压等级的电能。 诺富克的132kV等级网络与33kV等级网络覆盖了至少3000平方公里地理区域。 其中包含了9个132/33kV主网和超过50个33/11kV电压等级的一次变电站,通过一个互联的33kV等级网络相连接。网络东部包含一个3个高压变电站:大雅茅斯站, 格林斯顿站与洛斯托夫特瓷站(见附图2)。
附图2:与风场相连的配电网络
一个400MW 联合循环气轮电站(CCGT)在大雅茅斯站与电网连接。现有的132kV线路从大雅茅斯变电站到Norwich的干线(约30公里)正用于传输CCGT电站的电能(见附图3)。这一连接同样要求位于大雅茅斯的大风电场给Norwich传输电力。当CCGT电站的电能输出位于满N-1原则时(一种稳定的电力联系),就没有多余的线路容量来保证与风电场的稳定连接。然而,此时对于一个完好的网路状况,却仍有多余的容量来额外输出。
附图3:诺富克132kV网络的示意图(除与风电场连接的部分,图中未标示33kV网络)
CCGT电站中现有电路的工作细节
CCGT电站使用两种控制方式来确保132kV网络的容量没有超出极限。
现有的电站的降负荷方式
正如附图3所示的那样,CCGT电站有4个点连接至EDF Energy 132kV网络,而且每一个连接都是稳定的,即使是在夏冬季节单根线路计划检修或故障停役时。为了防止过载造成的线路伤害的危险,一个降负荷电路动作,在第二条线路失电前瞬间使发电机只支持站用负荷。降负荷命令由CCGT电站发电机控制系统控制......
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