第30卷第9期2014年9月
电网与清洁能源
Power System and Clean Energy
Vol.30No.9
Sept.2014文章编号：1674-3814（2014）09-0072-06
中图分类号：TM744
文献标志码：A
考虑风功率分布特性的风电场变压器选型方法
王艳1，张杰1，郑志杰1，牛远方2，王成福3
（1.国网山东省电力公司经济技术研究院，山东济南250021；2.山东电力工程咨询院有限公司，
山东济南250013；3.清华大学电机系，北京100084）
Selection Method of Wind Farms Transformer Considering
Wind Power Distribution
WANG Yan 1，ZHANG Jie 1，ZHENG Zhijie 1，NIU Yuanfang 2，WANG Chengfu 3
（1.Economic &Technology Research Institute ，State Grid Shandong Electric Power Company ，Jinan 250021，Shandong ，China ；
2.Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Company Limited ，Jinan 250013，Shandong ，China ；
3.Department of Electrical Engineering ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ）
ABSTRACT ：Selection of transformers for a wind farm has a lot to do with the investment &construction and the operation economy and stability of the wind farm.Aiming at the above problem ，this paper takes the distribution of wind power into consideration to guide the selection of transformers.First ，the dis-tribution of wind power and operation economy of transformers are studied ，including the spatiotemporal characteristic of wind power ，and operation characteristic of one transformer or two transformers in different conditions the paper studies.On this basis ，the transformer selection scheme of the prophase and ex-tension stage is obtained ，by which the selection of transformers is made economically optimal in the planning and operation phases ，and the optimal operation and improvement of the operation reliability can be realized simultaneously.This paper constructs a concrete calculation example based on practical problems in the actual planning ，and the result of the example shows that the method proposed is feasible and effective.KEY WORDS ：wind farm ；power distribution ；transformer ；selection method
摘要：风电场变压器选取直接影响风电场投资建设与运行的经济性及安全稳定性。针对该问题，以考虑风功率分布规律的思想，指导风电场变压器选型。首先研究风功率分布规律与变压器运行经济性，包括风功率分布的时间与空间特性、单台与双台变压器在不同工况下的运行特性及相互间的对比分析；继而在此基础上，给出风电场初始规划及后期扩建
规划中的变压器选型方案，从而使变压器选取达到规划以及运行中的经济最优，在实现其最优化运行的同时亦可提高其运行可靠性。文中依据现场规划中遇到的实际问题构建了具体算例，通过算例说明与结果分析进一步验证了所提方法的可行性与有效性。
关键词：风电场；功率分布；变压器；选型方法
当前，风电的规模化发展已经到达了一定程度，部分地区的风电装机容量比例已经达到甚至超过总装机容量的15%，尽管如此，在可预见的未来，风电仍将保持较高的速度继续增长。
而在风电大规模接入电网的过程中，其固有的随机波动性对包含风电的电网调度[1-2]、电网无功电压控制[3-4]以及与风电相关的规划等问题均带来较大影响，现有研究多集中于前两者，与风电规划相关的研究尚且较少。
当前，风电场建设规划主要依据风资源的分布情况及地理特性进行风电选址与容量设计，而与风
电直接相关的考虑风电影响的输配电系统规划[5-8]、考虑大规模风电消纳的系统电源规划[9-11]是现有研究当中比较多见的，其研究的核心问题是对风电输出功率随机波动的考虑[12-15]，如文献[5]以概率方法描述风电的不确定性，并通过引入风险控制策略建立输电系统的多目标规划模型；文献[6]则引入需求侧响应机制以应对风电并网的不确定性问题，并基于此建立输电规划模型；文献[9]讨论了电力备用率与最优电源结构关系及电源结构优化中风电调峰
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—基金项目：中国博士后科学基金（2012M520270）。
Project Supported by Postdoctoral Science Foundation of China
（2012M520270）
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