49.5兆瓦风力发电工程设计及其环境效益建模

【摘要】伴随着全球范围内经济的蓬勃发展,各个国家对能源的供需量也在大幅增长,然而仅靠储量有限的化石资源根本不足以供给持续递增的经济发展的要求,所以新能源的开发将成为今后全球能源利用的新方向和主要途径。在现有技术条件支持下的几类新能源发电形式中,风力发电因其具有节约能源、清洁环保、开发潜力巨大等突出优势在国内外获得快速发展,成为各个国家的科研人员与专业技术人员研究的热点问题。根据风力发电工程概况,对风力发电场的电气系统进行了研究和设计,并针对风电工程对生态环境的影响建立了风力发电工程的生态环境效益模型,具体工作内容如下：首先,分析风力发电工程所在地的地质、风资源、电力系统等概况,对并网型风力发电系统的构成及其与常规发电厂站的区别进行探究,介绍风力发电机组的能量转换关系和功率调节方式,在此基础上针对由不同调节方式与不同发电机型构成的机组,研究其结构组成、控制方式及特点,并建立仿真模型对运行特性进行分析。其次,根据风力发电工程的现况分析,对风电场内部的电气系统完成设计。其中对于风电场电气一次部分,设计风电机组的第一级升压接线、集电线路及其接线、升压变电站主接线和场用电接线等接线方案,并通过短路电流的计算对主要电气一次设备进行选型；对于风电场内部电气二次部分,设计风力发电机组、箱变和升压变电站的监控和保护与测量和操作电源系统,以及风电场的防雷和接地设计。最后,以宁夏地区为例,通过分析风电工程对生态环境的影响,以节能减排、防风固沙和土地增值、植被恢复及噪声污染等因素为重点,利用多因素综合分析法建立了风力发电生态环境效益模型,并应用该模型对所设计风电场的生态环境效益进行分析得出其生态环境效益约为0.14元/kWh。
【作者】周世文；
【导师】杨国华；
【作者基本信息】宁夏大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】风力发电；电气设计；生态环境；建模；宁夏；

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