探究風(fēng)力發(fā)電中的電氣設(shè)計(jì)

張睿釗

摘要：近年來(lái)，在基于我國(guó)能源短缺的背景下，可再生資源的研發(fā)得到了重視、利用與發(fā)展。風(fēng)力作為一種可再生的自然資源，在眾多領(lǐng)域得以利用，其中風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用取得了可觀的成效，在一定程度上緩解了我國(guó)電力能源短缺問(wèn)題，并有效促進(jìn)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提升。電氣設(shè)計(jì)作為風(fēng)力發(fā)電建設(shè)的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定建設(shè)與優(yōu)化發(fā)展具有重要影響作用。基于此，本文對(duì)風(fēng)力發(fā)電中的電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索與分析，以期為我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；電氣設(shè)計(jì)；要求

引言：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提升以及各項(xiàng)技術(shù)的革新發(fā)展，在貫徹落實(shí)科學(xué)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展理念的基礎(chǔ)上，關(guān)于風(fēng)力發(fā)電的研發(fā)得到了深化發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電實(shí)現(xiàn)了普及應(yīng)用。電氣設(shè)計(jì)作為風(fēng)力發(fā)電建設(shè)工程設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)性設(shè)計(jì)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電羨慕的穩(wěn)定、安全、優(yōu)化發(fā)展具有重要影響作用。由此可見，對(duì)風(fēng)力發(fā)電中電氣設(shè)計(jì)的探索具有重要的研究?jī)r(jià)值，同時(shí)，新時(shí)期，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電是革新發(fā)展的必然需求。

1關(guān)于風(fēng)力發(fā)電中電氣設(shè)計(jì)方案的分析

1.1風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)計(jì)中電機(jī)組的選擇

在風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)計(jì)中對(duì)于發(fā)電機(jī)組的選擇具有重要意義，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是保證風(fēng)力發(fā)電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電價(jià)值最大化的重要影響因素。因此，在風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)計(jì)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的選擇是設(shè)計(jì)方案中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。首先，對(duì)風(fēng)力發(fā)電建設(shè)地風(fēng)力資源進(jìn)行實(shí)際勘察，結(jié)合實(shí)際勘察情況指定發(fā)電廠建設(shè)等級(jí)，并進(jìn)行建模，對(duì)發(fā)電機(jī)組類型進(jìn)行選擇。其次，通過(guò)利用WindFarmer對(duì)發(fā)電產(chǎn)進(jìn)行評(píng)估與預(yù)算，探索出該發(fā)現(xiàn)廠對(duì)發(fā)電機(jī)組的具體數(shù)量的需求。此外，結(jié)合實(shí)際資金與技術(shù)投入情況，設(shè)計(jì)出最佳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配置規(guī)劃與方案。

1.2風(fēng)力發(fā)電主要電氣設(shè)備的選擇

根據(jù)資料的整合與分析得出，風(fēng)力發(fā)電廠普遍具有負(fù)荷量水平低下的特點(diǎn)，因此，風(fēng)力發(fā)電廠通常應(yīng)用110千伏的變壓器作為主變壓裝置，并在遠(yuǎn)離變壓設(shè)備的密封容器中設(shè)計(jì)有載分接開關(guān)裝置（裝置內(nèi)需配置一定的濾油設(shè)置）。與此同時(shí)，為進(jìn)一步保證風(fēng)力供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，防止供電元件電路現(xiàn)象的產(chǎn)生，需融入相應(yīng)的中性點(diǎn)接地設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，并保證控制臺(tái)的抗壓性與防潮性。此外，對(duì)于輸電線路設(shè)備的選擇與安裝時(shí)，常通過(guò)增加導(dǎo)線截面、控制電纜長(zhǎng)度、利用電流互感器等方式，來(lái)保證回路中負(fù)荷量的誤差性。

1.3風(fēng)力發(fā)電廠接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

風(fēng)力發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)是電氣設(shè)計(jì)方案中的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，也是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與實(shí)行方案。首先，在明確風(fēng)力發(fā)電廠風(fēng)力資源、主體環(huán)境、電廠規(guī)模的規(guī)劃基礎(chǔ)上，對(duì)接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)、電廠接入電壓進(jìn)行科學(xué)、合理、標(biāo)準(zhǔn)化選擇；其次，結(jié)合電廠實(shí)際建設(shè)需求與發(fā)展情況，確立接入點(diǎn)；與此同時(shí)，運(yùn)用科學(xué)、先進(jìn)的電流計(jì)算方法對(duì)風(fēng)力發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估，結(jié)合計(jì)算結(jié)果對(duì)分方案進(jìn)行分析（潮流分布合理性、網(wǎng)絡(luò)損耗的分析），從而確立具體接入方案；與此同時(shí)，在方案選擇過(guò)程中，根據(jù)接入系統(tǒng)調(diào)相調(diào)壓需求，科學(xué)選用風(fēng)力發(fā)電廠的電機(jī)型號(hào)，并對(duì)接入系統(tǒng)的接入進(jìn)行嚴(yán)格校對(duì)，用以保障風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)計(jì)中風(fēng)電廠接入系統(tǒng)實(shí)施方案的科學(xué)性、穩(wěn)定性、可靠性與實(shí)效性。

1.4風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)計(jì)中的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)是電氣設(shè)計(jì)中避開不可少的存在，繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方案是對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中存在的故障與問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)排查與解決的重要舉措。繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，有助于提升風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工作與管理質(zhì)量，避免電路設(shè)備出現(xiàn)不必要的損失，同時(shí)也有利于提升電路工作的安全性、穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)處理的高質(zhì)量實(shí)行。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電各環(huán)節(jié)的具體要求，科學(xué)安裝自動(dòng)裝置，用以進(jìn)行繼電保護(hù)。例如，關(guān)于變壓器的繼電保護(hù)，通常是通過(guò)采用瓦斯保護(hù)裝置、電流速度自動(dòng)裝置、縱差動(dòng)保護(hù)裝置、零序電流保護(hù)裝置、過(guò)負(fù)荷自動(dòng)保護(hù)裝置以及過(guò)電流自動(dòng)保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的。

2關(guān)于風(fēng)力發(fā)電中電氣設(shè)計(jì)基本要求的分析

2.1注重風(fēng)力發(fā)電核心設(shè)備型號(hào)與質(zhì)量的選擇與保證

由上述分析可知，在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，風(fēng)力發(fā)電電器設(shè)備的選擇是設(shè)計(jì)方案中的重要內(nèi)容。因此，在風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)與使用需求對(duì)電機(jī)組等設(shè)備進(jìn)行有效選擇，而選擇的基本標(biāo)準(zhǔn)則是保證供電元件的質(zhì)量需求與型號(hào)的需求。在購(gòu)買時(shí)一定要對(duì)其的工作性能進(jìn)行檢查，用以避免發(fā)電機(jī)組在實(shí)際工作中出現(xiàn)故障與安全問(wèn)題，造成經(jīng)濟(jì)損失。

2.2注重對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行要求的確立與遵循

首先，在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的需求，嚴(yán)格遵守風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置安裝與運(yùn)行原則進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)踐，用以保證裝置運(yùn)行的可靠性、靈敏性、穩(wěn)定性、速動(dòng)性、可控性。其次，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的具體環(huán)節(jié)的具體特征，設(shè)計(jì)針對(duì)性方案開展實(shí)踐，用以保障繼電保護(hù)的高效性與穩(wěn)定性。

2.3注重保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的核心裝置，因此，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)化發(fā)展，首先要保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。對(duì)此，可通過(guò)利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析與評(píng)估方法，對(duì)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，從而有針對(duì)性的進(jìn)行方案實(shí)施與問(wèn)題處理，用以提升電氣設(shè)計(jì)的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。

結(jié)論：總而言之，風(fēng)力發(fā)電是解決我國(guó)能源短缺，提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，改善人們生活質(zhì)量的重要舉措。在新形式下，要想實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)化建設(shè)，構(gòu)建完善的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，相關(guān)部門應(yīng)明確認(rèn)知風(fēng)力發(fā)電中電氣設(shè)計(jì)的實(shí)施方案，遵循電氣設(shè)計(jì)基本原則進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)踐，從而推動(dòng)我國(guó)電氣行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，提升電力系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。