陆上风电场并网变压器架空线路的优化尺寸

摘要

传统的电力传输包括将电能从发电站(发电厂)大量传输到位于需求中心附近的变电站。传统的发电厂使用核能或化石燃料(煤、石油或天然气)或水来发电。这些主要能源可以积累或储存，因此可以根据需要发电和调度。根据所使用的技术和实用需求，容量因子，即在给定时间段内产生的实际电能与可以产生的假设最大可能能量的比率，通常在80-100%的范围内。相关的输电基础设施通常设计为确保发电厂的全部输出可以随时交付，并且通常能够承受一次意外停电而不限制电力交付。与此相反，风力发电场的发电量是由可用的风速决定的。由于风的可用性和风速的可变性，风电场的容量系数通常在20%到40%之间。因此，输电基础设施的利用率很低，并且在任何时候都能提供风力发电设施的全部额定输出的能力很少是合理的。风电场建设的大部分连接成本由电网连接变压器和架空线路组成。如果并网变压器的额定功率是风力发电设施的最大输出功率，那么由于可用风速的影响，它将在大部分时间以部分负荷运行，因此与实际能源输送需求相比，它的额定功率和价格都被高估了。 In contrast, if the transformer is rated to only carry part of the wind facility rated capacity there will be periods when it is overloaded if the output of the facility is not deliberately curtailed. Overloading can result in a reduction in the expected service life of a transformer. Oversized transformers and oversized transmission lines carry a higher capital cost and whilst oversized transformers increase parasitic losses increased line conductors can reduce parasitic losses. Increased capital costs and in service losses impacts the business case for a wind facility and hence the selection of transformer and line ratings is an important consideration at the outset. This paper presents basic guidelines for optimal sizing of the grid connection transformers and overhead lines for onshore wind farms.