风力发电中svg纯水冷却系统设计整体方案

  成功案例     |      2020-01-02 10:01:48
  我国的风力发电技术经过20多年的发展日益成熟,商业化机组的单机容量越来越大,风力发电的成本进一步降低,风力发电的运行可靠性和发电成本接近常规火电,这为风能的大规模开发提供了广阔的前景,风力发电正迅速发展成为初具规模的新兴产业。内蒙古风能资游、丰富,全区风能技术可开发容量约1.5亿kW,占全国陆地风能资源储量的50%以上,居全国首位。内蒙古自治区邻近华北、东北和西北电网的负荷中心,是国家落实可再生能源发展规划目标、开发建设百万及千万千瓦级风电基地的重要地区,被国家确定为“风电三峡”基地。风力发电具有其特殊性,作为不可控的电源,具有随机性和间歇性的特点,风电接入电网对电力系统的安全稳定运行和电能质量都存在负面影响。由于风电机组的原动力来源于流经风力机的风能,而风速和风向具有随机变动的自然特性,因此,风电机组的电能输出也是随机变动的,换句话说,风电机组属于不能进行出力调整的电糠装置,所以,风力发电出力的短周期变动较为显著。此外,由于不同安装地点的风速和风向具有明显的差异,即使在同一个风电场内的风电机组,其出力的变动也是不同步的。这种随机的、随风速变动的功率注入电网,将对电网的电能质量造成影响。随着风电场规模的增大,风电场接入系统引起的电能质量问题必将越来越严重,在一定情况下电能质量问题将成为制约风电场装机容量的主要因素。因此,提高风电场的并网容量,改善风电场运行性能,保证风电场的并网质量,实现真正的操色能源,采取增设动态元功补偿装置来改善电能质量。
 
  笔者是针对内蒙古某风电场装置动态无功补偿装置后纯水冷却,为了保证该设备能够正常投运而提出的解决方案。
 
  1.动态无功补偿装置(SVG)基本概况
 
  动态无功补偿装置是为满足电网公司对功率因数的要求而设置的,能动态跟踪电网电能质量变化,并根据变化情况动态调节无功输出,以满足各个风段下电网对风电厂无功补偿调节的要求。高压动文章编号:1007-6921(2013)07---0074---02态元功补偿装置一-SVG,主要是针对输配电电网,调节电网电压,提高电能质量;负荷补偿主要是针对电力用户终端的元功进行补偿,提高用户的功率因数,该装置的核心元件IGBT需要强制风冷才能正常工作,并且该装置还带有通讯、保护、显示等元器件,这些元器件均要求环境温度在5℃~40℃范围内才能保证其可靠性和使用寿命。
 
  2.运行方式简述及存在问题分析
 
  内蒙古地区某风电场四季温差及昼夜温差大,且气候干燥、风沙大,为保证在这种环境下SVG设备可靠运行及使用寿命,现场建有SVG装置室,同时,SVG装置强制风冷系统采用了空气冷却内、外循环两种运行方式。现场已安装外循环风机12台、内循环风机6台、新风机组1台、电暖气6台、事故辅助排风风机2台。
 
  外循环运行方式:外循环风机和新风机组采用变频器控制,根据SVG工作电流(或SVG表面温度)及室内温度变频调节联合运行;极端情况下,事故辅助排风风机投入运行。
 
  内循环运行方式:内循环风机、电暖气根据室内温度联合运行,SVG散热量直接排入房间内,以提高房间温度,节约能源。内循环风机定速运行,不进行变频调节,风机出风量根据SVG额定工况及运行最高温度(25℃)进行选择。
 
  原因分析:由于现场在没有变频器投入运行的情况下,新风机组及12台外循环风机全部工频运行,使出风量远远大于进风量,造成房间内负压过大,门窗无法关闭。
 
  3.进一步明确现场的问题及处理方案
 
  3.1现场问题分析
 
  ① 和SVG设备厂多次确认在室内温度为40℃且SVG额定工况运行时,每面功率柜最大需求排风量3500m3/h0新风机组设计进风量30000m3/h,完全满足SVG冷却进风量要求,并有较大余量,且能使外循环风机与新风机组联合运行时保持室内为正压。
 
  ②在现有每面功率柜的两台外循环风机之间增加隔板,并在两台风机出口处设置独立的百叶窗,以防止一台风机运行另一台风机停运时,室外气流倒灌。
 
  ③每台SVG的外循环风机均应通过独立的电掘钱引至变频器。
 
  ④外循环风机和新风机组均采用变频器控制,且应联动调节,即新风机组送风量要根据外循环风机出风量进行调节,以保持室内为正压(暂定5Pa,经估算排风量比送风量少1000m3/h,现场调试时可根据实际运行情况适当调整)。
 
  ⑤每面功率柜2台外循环风机.l台运行I台备用,单台风机出力;;e:3500旷/h,12台风机采用2台变频器独立控制,每台变频器带6台风机(风机来自不同的功率柜),每商功率柜2台外循环风机由不同变频器控制,任意l台外循环风机或变颇器故障时,能自动切换到另外1台变频器运行,同时发出故障告警信号。
 
  ⑥事故及辅助排风风机内侧现场加装手动控制百叶窗。
 
  3.2处理方案
 
  3.2.l春、夏、秋季一-室外活在度10℃~35℃时。当SVG室内温度在JO℃-38℃范围时,采用外循方式运行,即6台外循环风机(由一套变频器控制)和新风机组根据SVC工作电流(或SVG表面温度)变频控制运行,新风机组送风盘根据外循环风机止,风量进行变频调节并保证室内为微正压状态c
 
  3.2.2秋、冬、春季-一-室外温度低于10℃时。当SVG室内温度低于10℃时,外循环方式退出,内循环方式投入运行,即内循环风机和电暖气根据室内温度联合运行,SVC散热量直接排入房间内,提高房间温度。若SVG室温连续上升,当超过25℃时,重新启用外循环系统,内循环系统停运;若SVG室温持续下降,当低于6℃时,自动启动电暖气,当高于IO℃时自动停运电暖气。
 
  3.2.3夏季极端高温一一室外温度高于35℃时。当SVG室内温度高于38℃时,外循环方式继续运行的同时,发出报警铃声(警铃安装在室外靠近主控室一俱11),运行人员手动开启事故辅助排风风机及内百叶窗,并开启门窗,运行人员密切关注SVC室温及运行情况。若室温继续升高到40℃时,SVC装置停运并报警。若室温下降到35飞时,停运轴流风机,关闭内百叶窗及门窗。
 
  当SVG装置停运时,室外低阻情况下,电暖气应自动投运,并保证室内温度在5℃~15℃范围内。
 
  4.结束语
 
  根据设定的逻辑及结合现场运行设备,使环境温度也达到了SVG运行的要求,SVG顺利投运,满足电网要求.该风场顺利投入.为社会提供了清洁的能掘。