题目：风力发电技术综述
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完成日期：2016 年4月19 日
内容摘要
在严峻的资源形势面前，为实现可持续发展，能源产业尤其是电力产业的发展必然选择风能等可再生能源和新能源。风能作为一种清洁的可再生能源，其蕴藏量巨大，中国可开发利用的风能资源有10亿千瓦，其中陆地2.5亿千瓦，现在仅开发了不到0.2%。
经过十多年的发展，我国已形成世界上最大规模的风电市场，成为全球风电装机增速最快的国家，但是风电产业还面临诸多问题，亟待解决。在新经济时代，随着新能源产业成为中国实现新一轮经济增长的绿色引擎，传统风电企业迎来了发展新机遇，如何实现转型成为了业界共同探索的重要课题。此外，面对异军突起的千亿级风电运维市场，风电企业纷纷发力，挖掘新的增长点。
风能作为最具商业化前景的可再生能源，近几年中国的风电装机容量几乎以每年翻一番的速度迅猛发展，风力发电相关技术也取得了显著的进步。由于风力发电使用的一次能源——风能具有能量密度低、波动性大、不能直接储存等特点，风力发电领域仍然有许多问题需要进一步深入研究。文章综述了目前风力发电及其技术的发展与应用情况，对风力发电系统的类型、风电系统中所采用发电机的性能与特点以及未来风力发电技术的发展趋势进行了较详细深入的介绍，为更好地了解国内外风力发电的现状与发展趋势提供参考。
关键词：风能；风力发电；风力发电机；前景
1 绪论
1.1 课题的背景及意义
风力发电是清洁的、无污染可再生能源，它的优势已被人们所认识。但是风力发电成本与常规能源相比仍不具有优势，特别是我国，风力发电成本还难于同常规能源相竞争，这制约了我国风电事业的发展。因此，全面地研究我国风力发电成本、研究影响风力发电成本的因素、找到降低风力发电成本的途径，对促进我国风电事业的发展、改进我国能源结构、治理我国的环境污染具有重要的现实意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外风力发电发展现状
从1974年起，美国开始对风能利用技术进行系统的研究，能源部对风能项目的投资已超过25亿美元[1]。许多著名大学和研究机构都参与了风能的研究与开发。日前，美国有17000多台风力发电机，大部分建在加利福尼亚洲，其发电量占全美发电最的1%左右。美国最大的棕榈泉风电场.有4000台风机，装机容量为50万kw，相当于一个大型火力发电厂。美国的肯尼技术公司是世界上10大风机制造商之一。美国制造的风机，其单机容量一般在275～500 kw。
丹麦是最早利用风力发电的国家，其风电规模居世界第3位，总装机容量达到l450MW，风力发电量占丹麦总发电量的3%左右。丹麦的风力透平发电机制造水平及制造能力均位于世界前列，全球10大风机制造商中，丹麦有6家。
目前，德国是世界风力发电规模最大的国家，其风力发电的装机容量已达3000 Mw。德国的风机制造能力强、水平高，全球10大风机制造商中，德国占有2家。另外，西班牙，印度，意大利，日本等国风力发电的规模也都位于世界前列。
1.2.2 我国风力发电发展现状
近两年来，随着“新经济”成为时代发展的关键词，特别是2016年推进能源供给侧改革，提升非化石能源比重，以新能源推动新经济发展已成业界共识，新能源产业已成为中国实现新一轮经济增长的绿色引擎。风电作为新能源领域的标志性行业，其持续健康发展，为风电产业链各风电企业创造了新一轮发展契机。
风力发电是当前最成熟的可再生能源发电技术，也是我国最具发展潜力的清洁能源产业。据中国风能协会公布的2015年中国风电装机初步统计数据，2015
年我国新增装机量约为3050万千瓦，累计容量则达到了1.45亿千瓦，分别比2014年增长31.5%与26.6%，中国风电装机容量稳居世界第一。随着国家《“十三五”风电规划和消纳能力研究工作方案》等相关政策的出台，我国的风电产业将迎来高速发展的新阶段。
1.3 风力发电的特点
1、风能是取之不尽，用之不竭的清洁，无污染，可再生能源。用它发电十分有利。与火力发电、燃油发电、核电相比它无需购买燃料，也无需支付运费，更无需对发电残渣,大气进行环保治理.风力发电是绿色能源.风力发电是财神爷。风来、发电、生财。风是财富。风是大自然对人类的无私奉献。
2、风力发电有很強的地域性。不是任何地方都可以建站的。它必須建在风力资源丰富的地方。即风速大、持续时间长。风力资源大小与地势、地貌有关,山口、海岛常是优选地址。如新疆达坂城、年平均风速6.2米/秒，内蒙古辉腾锡勒，年平均风速为7.2米/秒，江西鄱阳湖，年平均风速7.6米/秒，河北张北，年平均风速6.8米/秒，辽宁东港，年平均风速6.7米/秒，广东南澳，年平均风速8.5米/秒，福建平潭岛全县年平均风速8.4米/秒，平潭县海潭岛，年平均风速为8.5米/秒，年可发电风时数为3343小时，为目前中国之冠。（以上数字引自“全国风力发电信息中心的并网风电场介绍”）。南海的南沙群岛，该岛一年连续刮六级以上大风有160天。在我国這样的地方还有许多许多正等待我们去探索、发现。
3、风的季节性，决定了風力发电在整个电网中处于“配角”地位。对它的使用有三种运行方式：1）能源利用：风力发电机,机群并网运行。有风发电，电能送入电网。无风不发电。2）无电网的高山，海岛，牧区:风力发电机与柴油发电机并联运行。有风时风力发电,无风时柴油发电机发电。对用户来説时时都有电。3）同上无电网地区，要求不使用柴油发电，时时有电供应:采用蓄电池儲能的AC-DC-AC，即交，直，交风力发电系统。也就是有风时,风力发电机发出交流电,经整流为直流电对蓄电池充电。再利用电力电子器件制造的“逆变器”将蓄电池中的直流电转化为三相恒频恒压的交流电。这种系统多用在高山雷达站、微波中继站，海洋灯塔,航标灯场合。
2 风力发电系统的类型
2.1 按机组容量划分
机组容量为0.1～1 kW的为小型机组，1～1000 kW为中型机组，1～10 Mw 为大型机组，10Mw以上的为特大或巨型机组。
2.2 根据运行特征和控制方式分
1、恒速恒频风力发电系统。这是20世纪80、90年代常见的一种类型的风力发电系统，机组容量已发展到MW级，具有性能可靠、控制与结构简单的特点。但这种风电系统，当风速发生变化时，风力机的转速不变，风力机必偏离最佳转速，风能利用率C p。值也会偏离最大值，导致输出功率下降，浪费了风力资源，发电效率大大降低。
2、变速恒频风力发电系统。VSCF风电系统风力机的转速可变化，当风速改变时，可适时地调节风力机转速，使之保持最佳状态，风能利用系数c。接近或达到最佳，可实现对风能最大限度地捕获，由此优化了机组的运行条件，系统的发电效率也大为提高[3]。相对CSCF风力发电系统，VSCF风力发电系统转速运行范围较宽，可灵活地调节系统的有功和无功。目前，国内外已建或新建的大型风电场中的风电机组多采用这种运行方式，尤其是Mw级的大容量风电系统已成为主流的风力发电系统[4]。
2.3 根据运行方式分
1、离网型风力发电系统。这是一种以单机独立运行为主的小型风电系统，系统的三相交流输出经整流稳压后，再提供给负载或用户使用，离网型风电系统的主要服务对象是以风电为主或缺电地区的广大农户，我国的内蒙古是应用和推广小型离网风力发电最主要和最好的地区。离网型风力发电系统容量相对较小，较为常见的一般为百瓦级和千瓦级。目前，独立的风电或风光互补路灯系统在城乡公路供电中发展迅速，已被广泛地应用。
2、并网型风力发电系统。与常规发电模式相同，与大电网并网运行是大规模利用风能的最有效、最经济方式。目前，国内外建成或新建的大型风电场都采用这种运行方式，成为利用风能发电的主要方式。
2.4 按输出功率调节方式分
1、变桨距调节型。这种类型风力机组加装了叶片桨距调节机构，可使桨距角随风速改变而变化，改善了机组的功率输出特性及启动性能。运行时，改变桨距角对转速进行调节。若机组输出功率低于额定功率，桨距角通常维持为0，不进行
任何控制；当高于额定功率时，变桨距调节改变桨距角，使输出功率维持恒定，避免风速过大影响机组的安全运行。变桨距调节可减小桨叶承受的应力，节约叶片制造材料，有效降低机组的重量，延长了机组使用寿命，提高了系统运行性能，但使机组结构的复杂性有所增加。
2、定桨距失速调节型。定桨距失速调节通常用于恒速运行情况，是传统丹麦风电技术的典型代表，这类风电系统将轮毂和桨叶固定相连，桨距角保持不变。额定风速以上时，利用桨叶翼型失速特性，当气流功角达到失速条件，在桨叶表面紊流的影响下，降低机组的发电效率，以此实现对输出功率的限制。该方式功率调节简单，但叶片过于沉重，致使其结构及成型工艺复杂，机组受力较大且发电效率较低。
2.5 按变换器功率变流技术分
1、交一交变换系统。交一交变换器无中间直流滤波环节，为四象限变换器，能与电源间进行能量的交换，工作可靠，效率高，在风电系统中有一定的应用。但这类变换器中的功率开关器件一般采用自然换流的工作方式，电流谐波含量较大；变换器要吸收大量的无功，导致功率因数较低；元器件数量较多，并且变换器输出侧还需隔离变压器，致使系统结构复杂，这些因素制约了其广泛的应用。
2、交一直一交变换系统。交一直一交电压源型变换器，也称“背靠背”变换器，是当前各类工程领域中应用最为广泛的变换器，该类型变换器也可实现能量的双向传递，并且直流滤波环节实现了风电系统和电网间的电磁解耦；该类型变换器通常采用双脉宽调制的工作方式，输出电流谐波含量小，具有结构简单，功率因数可调，网侧易于实现有功和无功的解耦控制等优点，目前这类变换器已广泛应用于各类风力发电系统。
3、混合式变换系统。该类型变换系统共含4个可控变换器——将电压型和电流型2个变换系统并联运行。电流源变换器为主变换器，电压源变换器为副变换器，具有控制方式灵活，输出电能质量高，便于实现电机矢量调节等优点；但该类型变换器所需的功率器件数量多，拓扑结构复杂，导致硬件成本过高，且控制系统设计困难。
4、矩阵式变换系统。该类型变换器也属于一种交一交变换器，采用四象限开关拓扑结构，可实现功率双向传送。与传统变换器相比，它的输出电压、频率和功率因素均可调，具有控制自由度大，结构紧凑，重量轻且效率高等优点。但换流过程中禁止同一桥臂的2个开关同时处于导通或关闭的状态，实现起来很难；
同时由于无中间直流环节，在变换器的输入和输出侧具有比较强的耦合作用，在风电系统中的应用仍处于试验研究阶段。
5、多电平变换和谐振变换系统。上述变换器输出电压的等级较高，开关损耗明显降低，但变换器拓扑结构和控制系统的设计非常复杂，成本也高，在风力发电领域尚无法广泛应用。
3 风力发电机
3.1 传统的风力发电机
3.1.1 笼型异步发电机
笼型异步发电机是传统风力发电系统广泛采用的发电机[5]。系统结构如图1所示。图中的功率变换器是指软并网用的双向晶闸管起动装置，箭头指功率P的流动方向。其工作原理是利用电容器进行无功补偿，在高于同步转速附近作恒速运行，采用定桨距失速或主动失速桨叶，单速或双速发电机运行。由于电机转子整体强度、刚度都比较高，不怕飞逸，比较适合风力发电这种特殊场合，所以笼型异步发电机发展很快，其技术日趋成熟，在世界各大风电场与风力机配套的发电机中，绝大多数是采用笼型异步发电机，但不能有效地利用风能，效率低。
图1 笼型异步发电机系统的结构图
3.1.2 绕线式异步发电机
绕线式异步发电机由电机转子外接可变电阻组成，其工作原理是通过电力电子装置调整转子回路的电阻，从而调节发电机的转差率，发电机的转差率可增大至10%，能实现有限变速运行，提高输出功率，同时采用变桨距调节和转子电流控制，可以提高动态性能，维持输出功率稳定，减小阵风对电网的扰动。其系统结构如图2所示。
图2 绕线式异步发电机的系统结构图
3.1.3 有刷双馈异步发电机
为了降低异步发电机并网运行中功率变换器的功率，双馈异步发电机被广泛应用于风力发电系统中，通过控制转差频率可实现发电机的双馈调速。但是此种电机是有刷结构，运行可靠性差，需要经常维护，并且此种结构不适合于运行在环境比较恶劣的风力发电系统中。系统结构如图3所示。
图3 双馈异步发电机的系统结构图
3.1.4 同步发电机
近年来，采用同步发电机来代替异步发电机是风力发电系统的一个主要技术进步。此种发电机极数很多，转速较低，径向尺寸较大，轴向尺寸较小，可工作在起动力矩大、频繁起动及换向的场合，并且当与电子功率变换器相连时可以实现变速操作，因此适用于风力发电系统。系统结构如图4所示。变换器与发电机定子相连，电压源型逆变器的直流侧提供电机转子绕组的激励电流。通过控制功率变换器的电压来改变发电机定子绕组的电流，从而控制发电机的输出力矩。通过控制功率变换器的超前、滞后电流来控制整个机组的无功功率及有功功率输出。此种风力发电机组具有噪声低、电网电压闪变小及功率因数高等优点。
图4 同步发电机的系统结构图
3.2 新型风力发电机
3.2.1 开关磁阻发电机
开关磁阻发电机具有结构简单、能量密度高、过载能力强、动静态性能好、可靠性和效率高的特点[6]。系统结构如图5所示。作电动机运行时，励磁电流产生的旋转磁场使转子动作，改变相绕组通电顺序，电机可处于连续运动的工作状态；作发电机运行时，电机的各个物理量随着转子位置的变化作周期性变化，当电机相电感随转子位置变化减小时，给相绕组通以励磁电流，则在定子侧发生电磁感应，将机械能转化为电能。当开关磁阻电机运行在风力发电系统中时，起动转矩大、低速性能好，常被用于小型(<30kＷ)的风力发电系统中。
图5 开关磁阻电机发电系统结构图
3.2.2 无刷双馈异步发电机
其基本原理与有刷双馈异步发电机相同，主要区别是取消了电刷，此种电机弥补了标准型双馈电机的不足，兼有笼型、绕线型异步电机和电励磁同步电机的共同优点，功率因数和运行速度可以调节，因此适合于变速恒频风力发电系统，其缺点是增加了电机的体积和成本。
3.2.3 永磁无刷直流发电机
永磁无刷直流发电机电枢绕组是直流单波绕组，采用二极管来取代电刷装置，两者连为一体，采用切向永磁体转子励磁，外电枢结构。此种电机不但具有直流发电机电压波形平稳的优点，也具有永磁同步发电机寿命长，效率高的优点，适合在小型风力发电系统中应用。
3.2.4 永磁同步发电机
永磁同步发电机采用永磁体励磁，无需外加励磁装置，减少了励磁损耗；同时它无需换向装置，因此具有效率高，寿命长等优点。当电机转子被风能驱动旋转时，定子与转子产生相对运动，在绕组中产生感应电流。与等功率一般发电机相比，永磁同步发电机在尺寸及重量上仅是它们的1/3或1/5。由于此种发电机极对
数较多，且操作上同时具有同步电机和永磁电机的特点，因此适合于采用发电机与风轮直接相连、无传动机构的并网形式。
3.2.5 全永磁悬浮风力发电机
全永磁悬浮风力发电机结构上完全由永磁体构成、不带任何控制系统，其最大特点是“轻风起动，微风发电”，起动风速为1.5m/s，大大低于传统的3.5m/s。通过采用磁力传动技术和磁悬浮技术，可克服永磁风力发电机输出特性偏软的缺点。系统由原动力传送装置、磁力传动调速装置、磁轮、永磁发电机等几部分组成。其低风速启动技术，对开发国内广大地区的低风速资源，增加风力发电机的年发电时间有积极意义。
4 风力发电控制技术
由于自然风速的大小和方向的随机变化，风力发电机组切入电网和切出电网、输入功率的限制、风轮的主动对风以及对运动过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。风力发电系统的控制技术从定桨距恒速运行至基于变桨距技术的变速运行，已经基本实现了风力发电机组从能够向电网提供电力到理想地向电网提供电力的最终目标。
3.1 定桨距失速风力发电技术
定桨距风力发电机组于20世纪80年代中期开始进入风力发电市场，主要解决了风力发电机组的并网问题、运行安全性与可靠性问题。采用了软并网技术、空气动力刹车技术、偏行与自动解缆技术。桨叶节距角在安装时已经固定，发电机转速由电网频率限制，输出功率由桨叶本身性能限制。当风速高于额定转速时，桨叶能够通过失速调节方式自动地将功率限制在额定值附近，其主要依赖于叶片独特的翼型结构，在大风时，流过叶片背风面的气流产生紊流，降低叶片气动效率，影响能量捕获，产生失速。由于失速是一个非常复杂的气动过程，对于不稳定的风况，很难精确计算出失速效果，所以很少用在MW级以上的大型风力发电机的控制上。
3.2 变桨距风力发电技术
从空气动力学角度考虑，当风速过高时，可以通过调整桨叶节距、改变气流对叶片攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，使输出功率保持稳定。采用变桨距调节方式，风机输出功率曲线平滑，在阵风时，塔筒、叶片、基础受到的冲击较失速调节型风力发电机要小很多，可减少材料使用率，降低整机重量。其缺点是需要一套复杂的变桨距机构，要求其对阵风的响应速度足够快，减小由于风的波动引起的功率脉动。
3.3 主动失速/混合失速发电技术
这种技术是前两种技术的组合。低风速时采用变桨距调节可达到更高的气动效率，当风机达到额定功率后，风机按照变桨距调节时风机调节桨距相反方向改变桨距。这种调节将引起叶片攻角的变化，从而导致更深层次的失速，使功率输出更加平滑，其综合了前两种方法的优点。
3.4 变速风力发电技术
变速运行是风机叶轮跟随风速变化改变其旋转速度，保持基本恒定的最佳叶尖速比，风能利用系数最大的运行方式。与恒速风力发电机组相比，变速风力发
电技术具有低风速时能够根据风速变化在运行中保持最佳叶尖速比获得最大风能、高风速时利用风轮转速变化储存的部分能量以提高传动系统的柔性和使输出功率更加平稳、进行动态功率和转矩脉动补偿等优越性。
4 风力发电系统的智能控制
4.1 模糊控制
模糊控制是一种典型的智能控制方法，其最大特点是将专家的经验和知识表示为语言规则用于控制。它不依赖于被控对象的精确数学模型，能克服非线性因素影响，对被调节对象的参数具有较强的鲁棒性。由于风力发电系统是一个随机性的非线性系统，因此模糊控制非常适合于风力机的控制。模糊控制在发电机转速跟踪、最大风能捕获、发电机最大功率获取以及风力发电系统鲁棒性等方面取得了较好的控制效果。笼型异步发电机可采用模糊控制器跟踪发电机转速以实现最大空气动力效率、计算轻载时磁链以实现发电机－逆变器效率优化、实现发电机速度控制的鲁棒性，可根据功率偏差及其变化取得在额定风速以下运行时的最大功率。变速恒频无刷双馈风力发电系统采用自适应模糊控制模型，可实现较好的鲁棒性和抗干扰能力，并且利用模糊控制可实现最大风能捕获并改善系统稳定性[6-9]。大部分文献采用的是简单模糊控制器，主要缺点是控制精度不高，会出现稳态误差，需要专家知识，缺乏自适应能力。
4.2 神经网络控制
人工神经网络具有可任意逼近任何非线性模型的非线性映射能力，利用其自学习和自收敛性可作为自适应控制器。在风力发电系统中，神经网络可以用来根据以往观察风速数据预测风速变化等方面。变桨距风力发电系统中可采用神经网络控制器通过在线学习并修改Cp -λ特性曲线，实现风能的最大捕获并减小机械负载力矩，根据风速数据和风力发电机动态特性可建立神经网络参考自适应控制模型[10-11]。基于数据的机器学习是现代智能技术中的重要方面，研究从观测数据出发寻找规律，利用这些规律对未来数据或无法观测的数据进行预测，来对工业过程进行有效控制。这些学习方法包括模式识别、神经网络、支持向量机等。在风电系统中，可从运行机组获取大量重要数据，以对机组的动态特性和性能进行研究。因此，将上述基于数据驱动的机器学习方法与风能转换系统的控制相结合，是解决风机控制问题的重要途径之一。
5 风力发电技术发展趋势
近年来，全球风电技术发展迅猛，风电机组的可靠性大大提高，发电成本显著降低，逐步接近常规能源发电的水平。风电机组的技术发展趋势主要有以下特点。
1、单机容量持续增大。
目前，Mw级风电机组已成为风电市场中的主流机型。2005年世界风电市场统计报告表明，1997年以前Mw级风电机组的市场份额还不及1%，2001年则超过一半，2003年已达到70.5%，2005年高达76%。近年来，近海风能资源的开发进一步加快了大容量风电机组的发展，世界上已运行的最大风电机组单机容量已达到5Mw，6Mw风电机组也已研制成功。
2、风电机组型式多样化。
并逐步从失速型向变与双馈式风力机不同，此风力机系统的输出功速变桨恒频型发展二十世纪八九十年代，以“丹麦概念”为特征的失速型风电机组奠定了现代风力发电机组技术基础。当今风力发电机组的主流技术是变速变桨技术。变速变桨风电机组的风能转换效率更高，能够有效降低风电机组的运行噪声，具有更好的电能质量；主动控制等技术能够大幅度降低风电机组的载荷，使得风电机组功率重量比提高。
3、风力发电从陆地向海面拓展。
海面的广阔空间和巨大的风能潜力使得风机从陆地移向海面成为一种趋势。相对于陆上风力发电，海上风力发电优势更为明显：发展空间几乎没有限制，可节约大量的土地资源；海上的风能资源远比陆上丰富，风速更高，发电量将显著提升；风切度小，可有效降低机组塔架高度，海上风电建设成本更低；海平面摩擦力小，作用在机组上的荷载小，机组使用寿命可长达50年；噪声、鸟类、景观以及电磁干扰等问题对海上风电影响小；对生态环境基本无影响，绿色环保[7]。
4、新型电力电子技术的广泛使用。
(1) 电压源换流器高压直流输电风电场并网技术。采用VSC—HVDC技术联网具有众多优势[8]：各VSC可同时对有功和无功分别独立控制，控制方式灵活多变；采用该技术并网，电网间互不干扰，发送端的频率与接收端的相互独立，可靠性高；输电距离远；功率输送容量大且损耗低；黑暗启动能力强；VSC.HVDC 采用全控型器件，可工作于无源逆变方式，VSC无需交流侧提供无功功率，甚至能够起到STATCOM的作用，增强系统的电压稳定性。瑞典是最早利用该技术的
国家，目前世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程为2010年投入运营的中国自主研发、设计和建设的向家坝--上海±800KV特高压直流输电示范工程。现在丹麦、德国、美国和澳大利亚等国家采用了VSC—HVDC风电场并网技术。中国还处于可行性研究阶段，2010年，上海南汇风电场柔性直流输电示范工程建设已临近尾声，表明中国拥有自主知识产权的该项技术即将成功应用。
(2) 新型大功率变换器的研究及应用。随着风电机组单机容量不断提高，对功率变换器也提出了更高的要求。多电平变换器相对两电平变换器具有很强的优势，具有谐波含量低、电磁干扰小、对输入滤波器要求低等特点；相对于两电平变换器，其开关频率能降低约25%，显著降低了功率器件的开关损耗，大大提高了转换效率，如高压三电平变换器转换效率可达98％以上。
(3) 新型储能技术的应用。应用储能技术也能起到维持电网频率稳定的作用，目前常见的储能设备包括蓄电池(如铅酸蓄电池、锂电池、镍电池以及锌溴蓄电池)、飞轮、超级电容器、超导以及压缩空气等多种形式。新型储能技术的研发日益受到人们的关注，将来在电力系统中有很好的应用和发展前景。
(4) 联网集中控制与管理。风电一般大规模并列运行，对多个风电场或风电场中多个机组集中管理与联网控制势在必行。采用有线网络，布线铺设困难、成本高、占用空间，尤其当风电场规模扩大或改建时更为突出。风电场远程监控系统应基于无线局域网技术，能方便实现风电机组究工作，不断提升预测技术水平和精度，大力提高电网接纳风电的能力以及电网运行的经济性。
5、智能化。
风电系统的智能化对风电机组的控制与检测技术、建模与仿真研究、风功率预测和管理技术、故障诊断及预警系统、风电资源的优化配置与调度等诸多技术指标均提出了新的高要求，是未来风电技术研究的热点之一。将先进传感器、传动系统与智能控制技术相结合的智能叶片技术，可快速适应风速变化，显著提高发电效率，有效减小叶片荷载，降低机组制造成本，提高了机组的可靠性和使用寿命；智能偏导航系统，对风速及时、准确进行预测，使风轮迎风面始终与风向保持一致，风能利用率达到最大；风电智能控制系统能实现风电资源的智能调度和优化配置，可对电网吸纳风电的能力进行实时评估，以此确定风电最大发电出力，获得最佳经济效益。2010年，中国首座大型集群风电有功智能控制系统在甘肃酒泉成功投入运营，风电的综合利用效率大大提高。
6 结论
风能作为应用潜力很大的清洁、可再生能源，受到了世界上许多国家的重视，并已发展成为增长最快的新能源之一，具备了与常规能源竞争的能力。另外，风力发电的控制技术目前已成为研究的热点，文中介绍的几种风力发电系统中，变速恒频风力发电系统的优点非常突出，目前国际上有多种方案实现变速恒频风力发电。随着风电技术的不断变革以及机组制造工艺的持续改进，将来风力发电的竞争力必定逐渐提升，其发展前景广阔。根据中国“十二五”能源发展产业规划，风电作为我国今后大力重点发展的三类新能源之一，在今后将具有广阔的发展和应用前景，风力发电在摆脱对化石能源的过度依赖、缓解中国能源紧缺、改善生态环境和扩大社会效益等方面将做出较大的贡献。
参考文献
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有关电力市场毕业论文 1供电企业电力营销管理策略 1.1优质产品策略 1.2用电价格策略 不同的供电企业占有一定有市场份额，但市场长期保持下，竞争不断加剧，人们选择的方向不断增多，供电企业为了获得更多的市 场份额、占有更多的用户，就需要在保证国家政策不违背的情况下，通过采用更加灵活多变的阶梯电价政策，以市场为基础，不断开发 新的用电模式，通过在电价上的调整，合理开发市场。对用电量大、用电高峰段，可以适度调高电价，进一步缓解供电企业压力，合理 实现市场配额。 1.3开拓市场策略 1.4技术推广策略 新技术要进行有效推广，才能在电力营销系统中起到作用，推广新技术和新概念对提高营销管理水平是非常必要的，新技术一定要 结合实际和应用，才能在推广中得到普及和欢迎，利用先进的技术 和理念，促进营销策略科学化、规范化发展。 1.5营销管理策略 通过对其他企业先进管理模式的参考，不断对企业内部进行供电模式调整，不断适应市场进程，失去营销管理策略发展，加大对各 级工作人员的培训力度，提高执行力。 2.1以市场需求为导向，大力开拓电力市场 通过加强电力营销管理、明确市场关键指标、提高电能使用效率的措施，实现可持续发展电力供应。配合各级政府部门做好电力招 商工作，不断扩大现在市场，通过对偏远地区的调研、培育，加大 农村电力市场拓展。可以说，农村用电市场是非常有潜力的，密切
关注农村经济发展和变化，通过对农村住宅、道路、通讯、家电及 小城镇化的发展进程调研，找到供电方向，实现开发新市场的目标。 2.2加强工种管理，理顺管理流程 在电力供应中，电力工程是重要的条件，只有不断加强工程管理内容，才能拓宽效益途径，因为对新用户来说，用户申请用电，都 希望早日通电，只有强大的电力工种才能支撑用户需求。因此要加 强工程管理，理顺管理流程，从上道流程为下道流程作出承诺，以 确保实现对客户的承诺。 2.3提升优质服务，树立企业品牌 电能质量的好坏是树立企业服务品牌的前提条件。电能是看不见、摸不到的商品，品牌形象的重点要放在电能质量、服务意识上，通 过优质服务，达到用户满意，企业形象是品牌的外在表现。电能质 量与服务是相互促进的，供电质量不好、供电可靠性不高，窗口再 多的微笑服务，也汉有达到良好的营销效果，电能服务价值贯穿了 项目立项、设计、安装、施工、维护、抢修整个流程。品牌服务要 求每一个岗位的员工都要站在客户角度，换位思考，给客户发自内 心的真诚服务。 2.4正确执行国家电价政策，保证电费收入合理 2.5加强电网建设，提高供电品质，满足客户需求 电网安全运行、电能质量是电力营销工作重要的后台支持，只有不断完善电网建设，加大运行管理，才能更好的提高供电品质，供 电企业要随时随地提供优质、连续的电力产品，不断满足人民日益 增长的用电需求。 3结束语 供电企业在发展过程中，市场环境已经出现了很大的变化，供电企业面临更加激烈的竞争。可以说，电力营销对目前的供电企业发 展是非常重要的，在电力发展过程中，只有不断改善电力营销，加 大管理力度，才能从本质上改善供应关系，推动行业发展进步。
摘要 本毕业设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题:负荷计算，三相短路分析，短路电流计算,高低压设备的选择与校验，变压器的继电保护，变电所二次回路及自动装置，防雷与接地,变电所的过电压保护，计量，无功补偿等几方面的设计进行了陈述,并对供电主接线的拓扑结构进行了阐述。 该工厂变电所采用10kV单电源进线,采用一台1600ｋVＡ的主变压器，最大设备容量1６36kW，采用并联电容器进行低压集中补偿,对变压器进行过电流,电流速断,瓦斯保护，按三类防雷建筑物设防,采用强弱电联合接地系统对建筑物进行保护。 在对供电系统短路计算的基础上,进行电力电缆和电气设备的选择设计，同时也对户外平面布置进行了初步的设计。 关键词：工厂供配电,继电保护，防雷与接地,负荷计算 ?ABSTRACT Thiｓgraduatｉon ｐrojeｃt is desiｇned fｏr thｅfaｃtorｙｔranｓformｅr suｂsｔaｔioｎ，ｔo certaｉn quｅstionｓｉｎfactoｒy tｒanｓｆｏrmｅrｓuｂｓtation desiｇn：thｅload ｃｏｍｐutatiｏn, ｔhe analyｓiｓｏf three-phaseｓhｏrｔ－ｃiｒcuits, theｓhorｔ－ｃｉrcuitｃurrenｔｃoｍｐuｔａtiｏｎ,thｅchoｉce and veｒiｆiｃatiｏn oｆhigｈａnd lｏw ｐresｓuｒe equipmｅnｔ, ｔhe t ｒａｎsfoｒｍer relay prｏteｃｔiｏn, tｈe ｓeconｄary ｃircuｉｔof the transfoｒmeｒｓuｂsｔatioｎaｎd ｔhe ａutomatic deviｃe，ａntｉ-thunder a ｎd tｈe connｅcｔion to thｅeａrｔh, thｅtraｎsformer substａtｉoｎoｖe ｒvｏｌtagｅproteｃｔｉｏｎ, ｔhe meａsurｅmｅnt，thｅiｄｌe work ｃｏmｐensａted aｎdｓo oｎ, Alｌthｅabove aspecｔs ａｎd the ｓtruｃtｕr ｅof tｈeｐower sｕｐply hostｗiring topologｙhａｖe bｅen stated.
河南理工大学 供电技术毕业设计 （ 2008 届） 学生姓名耿启辰 院（系）电气工程及其自动化系 专业电气工程及其自动化 学号330819040104 导师姓名、职称许丹 设计（论文）题目工厂供电 起讫时间：年月日～年月日（共周） 目录 摘要 (2) 第一章负荷计算及功率补偿 (3) 1.1负荷计算的内容和目的 (3) 1.2负荷计算的方法 (3) 1.3全厂负荷计算 (3) 1.4功率补偿 (4) 第二章变电所位置和形式的选择 (5) 2.1变电所所址选择的基本要求 (5) 2.2变电所所址选择应具备的条件 (5) 第三章变电所主要变压器及主接线方案的选择 (6) 3.1主变压器台数的选择 (6) 3.2主结线方案的选择 (6)
第四章短路电流的计算 (8) 4.1短路电流计算的目的及方法 (8) 4.2、本设计采用标幺制法进行短路计算 (8) 4.3短路电流计算结果： (10) 第五章变电所一次设备的选择及校验 (12) 第六章导线、变电所高低压线路的选择 (14) 第七章变电所二次回路的方案及断电保护的确定 (15) 7.1变电所二次回路方案 (15) 7.2断电保护 (15) 第八章防雷与接地 (17) 8.1防雷 (17) 8.2接地 (18) 总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21) 摘要 随着工业生产的发展和科学技术的进步,工厂的供电系统的控制、信号和监测工作，已经由人工管理、就地监测发展为远动化,实现遥控、遥信、和遥测.工厂供电系统远动化后,不仅可以提高工厂供电系统的自动化水平,而且可在一定程度上实现工厂供电系统的优化运行,能够及时处理事故,减少事故停电的时间,更好地保证工厂供电系统的安全经济运行.工厂供电是工厂企业生产生活的必要保障.经过计算比较,根据工厂实际情况选择科学且经济性高的电器设备,从供电的优质、可靠、经济等性能来综合考虑采用最优化的电气设备和供电方式。 【关键词】：负荷计算功率短路电流 Abstract With the industrial production and the development of science and technology, power plant control systems, signal and monitoring work by the management manual,
摘要 本次所设计的课题是住宅小区10kV供电系统的初步设计，该供电系统是有两个配电室组成的住宅小区专用的降压变电系统，具有10kV和380V两个电压等级，10kV一侧接与110kV变电站的10kV母线，380V主要用于小区用户的用电。本次所设计的供电系统是非常重要的，如果系统出故障了，将影响整个住宅小区的供电，所以可靠性要求很高。所以这次设计必须考虑到供电系统的安全性、可靠性及经济性。本说明书通过对变电站的主接线设计，短路电流计算，主要电气设备型号和参数的确定，电气设备的动热稳定校验，备用电源的自动投入设计，无功补偿设计，防雷和过电压保护装置的设计较为详细地完成了电力系统中变电站的设计。 关键词：配电室；短路计算；无功补偿；备用电源投入
Abstract The design of this residential area is the subject of the preliminary design of 10kV power supply system, the power distribution system, there are two rooms and an opening and closing a residential area consisting of a dedicated step-down transformer system with 10kV and 380V 2 a voltage, 10kV and 110kV substation side of the access bus 10kV, 380V electricity mainly for residential users. The power supply system designed is very important, if the system is broken, the entire residential area will affect the power supply, so the high reliability requirements. Therefore, the design must take into account the power system security, reliability and economy. This manual wiring through the main substation design, short circuit current calculation, the main electrical equipment to determine the model and parameters, electrical equipment, the dynamic thermal stability test, automatic backup power supply design, reactive power compensation design, lightning protection and over voltage protection Device completed in detail the design of substations in power system. Keywords: Distribution room; Short-circuit calculation; Reactive power compensation; Backup Power Input
负荷计算和无功功率计算及补偿 (一) 负荷计算和无功功率计算 在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下。 1. 仓库：动力部分 ， 30(11)880.2522P kW kW =?=；30(11)22 1.1725.74var Q kW k =?= 30(11)33.86S k VA == ； 30(11) 33.8651.451.7320.38k VA I A kV ==? 照明 30(12)20.81 .6P kW kW =?=；30(11)0Q = 2. 铸造车间：动力部分， 30(21)3380.35118.3P kW kW =?=；30(21)118.3 1.02120.666var Q kW k =?=
30(21)168.98S k VA == 30(21)168.98256.751.7320.38k VA I A kV = =? 照明部分，30(22)100.88P kW kW =?=；30(22)0Q = 3. 锻压车间：动力部分， 30(31)3380.2584.5P kW kW =?=；30(31)84.5 1.1798.865var Q kW k =?= 30(31)130.06S k VA == 30(31) 130.06197.611.7320.38 k V A I A kV ==? 照明部分，30(32)100.88P kW kW =?=；30(32)0Q = 4. 金工车间：动力部分， 30(41)3380.2584.5P kW kW =?=；30(41)84.5 1.33112.385var Q kW k =?= 30(41)140.61S k VA == 30(41)140.61213.641.7320.38k VA I A kV = =? 照明部分，30(42)100.88P kW kW =?=；30(42)0Q = 5. 工具车间：动力部分， 30(51)3380.2584.5P kW kW =?=；30(51)84.5 1.1798.865var Q kW k =?= 30(51)130.06S k VA == 30(51) 130.06197.611.7320.38 k V A I A kV ==? 照明部分，30(52)100.88P kW kW =?=；30(52)0Q = 6. 电镀车间：动力部分， 30(61)3380.5169P kW kW =?=；30(61)1690.88148.72var Q kW k =?= 30(61)225.12S k VA == 30(61) 225.12342.041.7320.38 k V A I A kV ==? 照明部分，30(62)100.88P kW kW =?=；30(62)0Q = 7. 热处理车间：动力部分， 30(71)1380.569P kW kW =?=；30(71)69 1.3391.77var Q kW k =?= 30(71)114.82S k VA == 30(71) 114.82174.461.7320.38k VA I A kV ==? 照明部分，30(72)100.88P kW kW =?=；30(72)0Q = 8. 装配车间：动力部分， 30(81)1380.3548.3P kW kW =?=；30(81)48.3 1.0249.266var Q kW k =?=
供用电技术毕业论文题目精选 论文题目是全文给读者和编辑和第一印象，文题的好坏对论文能否利用具有举足轻重的作用。一个好的护理论文题目应尽可能在一完整的的句子中囊括三个基本要素，即研究对象、处理方法和达到的指标，使读者和编辑对论文研究的内容一目了然。下面是xx整理最新的供用电技术毕业论文题目，希望能够帮助到大家。 供用电技术毕业论文题目一： 1、直流供用电技术的发展现状及前景展望 2、智能化配电网建设的探索及实践分析 3、缩短高速公路供用电系统应急反应时间研究 4、浅析供用电工程设计中小电流接地系统的接地保护 5、浅析如何加强农村供用电和低压配电网管理 6、供用电系统中综合型谐波处理装置设计 7、供用电的安全性技术与可靠性分析 8、提升供用电技术专业服务产业发展能力的研究 9、应用无功补偿技术实现供用电双方共赢 10、计及分布式电源的电压暂降同心松弛凹陷域的分析与计算 11、余杭电网运行方式分析与研究 12、电压暂降监测点优化配置及故障源定位估计研究 13、典型冶金负荷谐波问题分析与治理 14、面向重要用户供用电安全监测的信息采集系统研究 15、配电网电压暂降源定位研究
16、用电信息采集系统的设计与实现 17、绍兴供电公司风险管理体系研究 18、复杂环境电压闪变包络参数提取与闪变值计算方法研究 19、电网友好型空调负荷的能效优化管理方法研究 20、交直流混合微网多元互补优化运行研究 21、珠海地区有序用电精细化管理研究 22、含多种电源的交直流混合微电网优化运行方法研究 23、计及源-荷互动的交直流混合微网优化运行方法研究 24、内蒙电力公司防窃电远程监控管理系统开发与效果分析 25、基于智能电网的智能化小区建设方案设计 26、基于J2EE框架的供用电管理系统设计与实现 27、基于组合赋权和灰色关联的供电所标准化建设评价研究 28、初探电力营销管理新途径 29、新能源接入对智能配电网的影响 30、电压暂降原因分析及其源定位综述 31、构建电力客户服务事件处置应急响应体系标准 32、基于物联网技术的电能监测系统 33、智能配电网管理平台在山区电力系统中的应用 34、电流互感器精度不当引起变压器保护误动浅析 35、考虑成本、排污及风险的微电网运营多目标优化模型供用电技术毕业论文题目二：
供配电系统 摘要：电力系统的基本功能是向用户输送电能。lOkV配电网是连接供电电源与工业、商业及生活用电的枢纽，其网络庞大及复杂。对于所有用户都期望以最低的价格买到具有高度可靠性的电能。然而，经济性与可靠性这两个因素是互相矛盾的。要提高供电网络的可靠性就必须增加网络建设投资成本。但是，如果提高可靠性使用户停电损失的降低小于用于提高可靠性所增加的投资，那么这种建设投资就没有价值了。通过计算电网的投资和用户停电的损失，最终可找到一个平衡点，使投资和损失的综合经济性最优。 关键词：供配电，供电可靠性，无功补偿，负荷分配 1 引言 电力体制的改革引发了新一轮大规模的电力建设热潮从而极大地推动了电力技术革命新技术新设备的开发与应用日新月异特别是信息技术与电力技术的结合在很大程度上提高了电能质量和电力供应的可靠性由于技术的发展又降低了电力建设的成本进而推动了电网设备的更新换代本文就是以此为契机以国内外配电自动化中一些前沿问题为内容以配电自动化建设为背景对当前电力系统的热点技术进行一些较深入的探讨和研究主要完成了如下工作. (1)提出了配电自动化建设的两个典型模式即―体化模式和分立化模式侧重分析了分立模式下的配电自动化系统体系结构给出了软硬件配置主站选择管理模式最佳通讯方式等是本文研究的前提和实现平台. (2)针对配电自动化中故障测量定位与隔离以及供电恢复这一关键问题分析了线路故障中电压电流等电量的变化导出了相间短路工况下故障定位的数学描述方程并给出了方程的解以及故障情况下几个重要参数s U& s I& e I& 选择表通过对故障的自动诊断与分析得出了优化的隔离和恢复供电方案自动实现故障快速隔离与网络重构减少了用户停电范围和时间有效提高配网供电可靠性文中还给出了故障分段判断以及网络快速重构的软件流程和使用方法. (3)状态估计是实现配电自动化中关键技术之一本文在阐述状态估计方法基础上给出了不良测量数据的识别和结构性错误的识别方法针对状态估计中数据对基于残差的坏数据检测和异常以及状态量中坏数据对状态估计的影响及存在的问题提出了状态估计中拓扑错误的一种实用化检测和辩识方法针对窃电漏计电费问题独创性提出一种通过电量突变和异常分析防止窃电的新方法并在潍坊城区配电得到验证. (4)针对配电网负荷预测建模困难参数离散度大以及相关因素多等问题本文在分析常规负荷预测模型及方法基础上引入了气象因素日期类型社会环境影响等参数给出了基于神经网络的电力负荷预测方法实例验证了方法的正确性. 2 (5)针对无源滤波在抑制谐波和无功补偿方面的不足以及补偿度的不连续性本文提出了一种PWM 主电路拓朴结构和基于无功功率理论的有源滤波方案建立了基于Saber Designer 仿真平台仿真分析证明了方案的可行性同时结合配电自动化技术对配电网动态无功优化补偿和降低线损的方法进行了设计分析通过实例计算验证了其客观的经济效益. (6)针对中国电力市场未来的发展趋势以及政府监管下的电力市场公平交易设计了一种适合我国电力市场现状按照电价分组电量协调分组竞价的短期电力交易模式给出了基于边际电价的机组组合算法制订交易计划的数学模型以及安全经济约束等在竞争比例逐步提高的情况下能够较好地解决原有中长期合同电价和短期竞争电价的矛盾减少电厂不公平的收益差异同时也可在电力市场全网的负荷曲线上对所有电厂进行限量优化减少总的系统购电费用. 2 配电网分析 配电网是电力系统中的一个重要环节，配电网接地方式和安全运行直接关系到电力系统的安全和稳定。而接地方式的选择，是与本国国情、自然环境、设备制造和运行水平等有关的，
摘要 本文对象为一机械厂，有大量的高低压供电设备。本文通过分析负荷及增容的具体情况，选出新配电室的具体位置，明确负荷等级，调整母线所接负荷，确定系统运行方案及配电柜参数，运用负荷计算、短路电流计算和动热稳定校验计算，选择并校验符合条件的电气设备，设计出二次回路，使变电所一次设备的控制、调节、继电保护和自动装置、测量和信号回路以及操作电源系统能有效的运行。在优化系统的过程中，尽量提高电能的利用率和使用效率，采取多种方式降低线损，从而节约能源节约资金，努力降低改造成本。在对供配电系统进行设计的基础上，根据变配电站实现综合自动化的现状，从设计原则、系统配置及结构、功能、技术指标等方面着手，对本厂变配电室综合自动化系统进行了可行性分析，设计出了符合本厂情况的综合自动化系统。最后，还进行了综合自动化系统的软件设计，使变配电室智能化水平得到了极大地提升。 关键词:负荷计算；二次回路；综合自动化；智能化
1绪论 一切大规模的现代化工业生产都需要电能。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用：电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外)。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 1.1课题背景 随着生产和生活的用电量大幅度增加，电能在给人们的生活和生产带来极大便利的同时也留下了安全隐患。据《中国火灾统计年鉴》公布，我国主要城市所发生的火灾当中，电气火灾已经成为威胁人民生活和生产安全的重要因素。而引起电气火灾的主要原因便是短路和过负载运行所产生
任务书填写要求 1、课程设计任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系主管领导签字后生效。此任务书应在实习实践开始前一周内填好并发给学生； 2、任务书内容必须用黑墨水笔工整书定或按统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3、任务书内填写的内容，必须和学生课程设计任务完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系统主管领导审批后方可重新填写； 4、任务书内有关“系”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码，学生的“学号”要写全号，请规范化填写； 5、任务书内“主要参考文献”的填写，应按国标GB7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性； 6、有关年月日等日期的填写，应当按国标GB/T7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。
课程设计的有关说明 一、课程设计的性质和目的 课程设计是高等职业学校培养工科应用型学生的一个重要实践性教学环节，是在学生学完相应课程，并完成必要的课程设计和实习、实训的基础上进行的。综合实践作为高等职业教育教学过程中的最后一个教学环节，与其他教学环节彼此配合，是前面各个教学环节的继续、深化和提高，其内容应符合专业培养目标与规格要求。课程设计环节，除可以培养和锻炼学生综合应用所学的专业理论和技能、独立工作的能力和创造能力外，还能培养学生良好的职业道德、意志品质、心理承受能力和团结协作精神等，使他们以后能尽快地适应工作岗位。 课程设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决生产、建设、服务、管理第一线的实际问题的能力和形成综合职业素质。 二、课程设计的选题 课程设计课题应符合专业培养目标与规格要求，高等职业教育主要面向基层，培养生产、服务和管理第一线的高等技术应用性人才。综合实践教学不应仅仅是研究、开发和设计类课题，而应更多地结合生产实际项目选择有关工艺及装备的设计与改进，或产品的制作、现场管理的优化及与本专业相关的岗位技能训练等课题，或侧重学生综合能力和全面素质的培养与提高，特别是创新意识和创新能力的培养。
本科生毕业设计（论 文） （ 2015 届） 设计（论文）题目无线供电系统的设计 作者蓝黄成 系、专业理工分院 班级电子1102 指导教师（职称）胡克用（讲师） 论文字数 9404 论文完成时间2015年4月26 日
杭州师范大学钱江学院教学部制
无线供电系统的设计 系专业：电子信息工程班级：电子1102 指导教师：胡克用摘要：无线供电技术是近年来人们研究的热门话题，它主要是以非接触的方式对供电设备进行电能和能量的传输，它可以理解为电，磁之间的相互联系和转化，如今各种低功耗设备，如手机，医疗仪器，MP3等越来越多，人们对电能和能量的需求也越来越高，比如密封环境，水下监测，无线供电技术可以方便解决这个问题，这种近距离的无线供电技术很方便，可以便携的给低功耗设备充电，只需将移动设备放上去，无需插拔连线就可以充电， 既安全又实用，该技术在很多领域有广泛的应用，比如在电子产品领域，生活医疗领域，交通运输领域等，为人类的生活带来极大的便利，该技术近年来发展速度越来越快，相信不久后对我们的生活会带来极大的便利 关键词：无线；供电；节能；非接触 Design of wireless power supply Department of professional:Electronic information engineering Class: electronic 1102 Guidance teachers: Hu kengyong Abstract: Wireless power supply technology is a popular subject of study in recent years, it is mainly the power transmission to the power supply device in a non-contact way, it shows the power, mutual connection and transformation between magnetism, now various low-power devices, such as mobile phone, medical instrument, MP3 more and more, the technology can solve the power supply requirements of some special places, such as sealed environment, underwater monitoring, wireless power supply technology can be very good to solve this problem, the short distance wireless power supply technology is very convenient, can easily to the low power charging equipment, only the mobile phone, mobile devices such as the
供用电专业毕业设计任务书 题目一、某机械厂变电所供配电设计 一、设计目的 熟悉电力设计的相关规程、规定,树立可靠供电的观点,了解电力系统、电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。 二、设计要求 （1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，需求预测说明。 （2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。 （3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 （一）设计内容 1.总降压变电站设计 （1）负荷计算（2）主结线设计选主变压器及高压开关等设备，确定最优方案。（3）短路电流计算计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。 （4）主要电气设备选择主要电气设备选择及校验。选用型号、数量、汇成设备一览表。2.车间变电所设计根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以及变电所位置的原则考虑。 3. 厂区配电系统设计根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。 （二）设计任务 1.设计说明书，包括全部设计内容，负荷计算，短路计算及设备选择（要求列表） 2.电气主接线图。 四、主要参考文献 [1] 电力工程基础 [2] 工厂供电 [3] 继电保护. [4] 电力系统分析 [5]电气工程设计手册等资料 指导教师签字：年月日
题目二、区域电力网设计任务书 一、区域电力网的设计 1．区域电力网的设计内容 （1）根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。做出功率平衡。（2）通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。 （3）进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。 （4）评定电网接线方案。 2．区域电网设计的有关原始资料 （1）发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一）。 （2）原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二）。 （3）新变电所有关资料 变电所编号最大负荷MW 功率因数二次侧电压kV 调压要求负荷曲线性质重要负荷% （4）典型日负荷曲线 （5）其他说明 1）功率初步平衡：厂用电率7%，线损率6%； 2）各回路最大负荷同时系数取1.0； 3）本区域电力网多余功率送回系统。功率缺额时由系统供给； 4）除另有说明外，高压侧均按屋外布置考虑配电装置； 5）区域气温最高为40摄氏度，年平均为25摄氏度 一、区域电力网的设计 1．区域电力网的设计内容 （1）根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。做出功率平衡。（2）通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。 （3）进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。 （4）评定电网接线方案。 2．区域电网设计的有关原始资料 （1）发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一）。 （2）原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二）。 （3）新变电所有关资料 变电所编号最大负荷MW 功率因数二次侧电压kV 调压要求负荷曲线性质重要负荷%
三门峡职业技术学院 毕业论文 继电保护 年级: 学号: 姓名: 专业: 指导老师: 年月日
供电简介 本专业旨在培养掌握供用电技术基本知识，具有供用电工程及电力系统施工、维护、自动控制、试验分析和技术开发能力的实用型、技能型人才。主要设置《电工技术》、《继电保护》、《供配电技术》、《电气运行及维护》、《电机与拖动》等核心课程，以及电工电子技能实训、工厂电气控制实训、PLC应用技能实训、供电与继电保护技能实训、电气设备运行与维护实训等实践教学环节，考取劳动和社会保障部颁发高级维修电工职业资格证书。该专业学生可在电工实验实训室、电子技术实验实训室、供配电技术实训室、工业检测技术实训室、可编程序控制器实训室、单片机技术实训室和电力自动化与继电保护实训室进行一体化教学。学院拥有实训实习车间，学生可以进行电工综合实训。该专业学生在三个校外实训基地进行毕业实习和顶岗实习。学生毕业后可在电业系统、工矿企业从事供用电工程设计、安装、维护及供用电技术的工程管理工作。供电与用电技术的合称，同时包括供电与用电两种技术，供用电技术包括：输电变电线路及设备安装调试；高、低压输电线路维护，变电站、所的电力运行监控，用电设备的使用维修等相关技术，所涵盖的范围除了微波弱电以外，几乎包含了全部强电的技术内容。 供电前景 电力系统及其自动化，有很多的方向，主要面对电网企业和发
电企业。电网技术，发电厂电气部分。在电网技术中有，变电，调电，电力传输等。电厂中主要是，发电机，升压站，厂用电系统，继电保护等，这些都是电气专业的学习内容。 供用电技术，主要是面对用电侧，各种电气设备的供电及用电。可以去各种工业企业，它们都有大量的用电设备啊，需要人员来管理和完全其供电保证。当然也可以去发电厂中完成其厂用电系统，其实应该是互通的，到了现场，相信两个专业的人都可以完成其工作。 电气自动化，在电力系统中面向的对象比供用电要多。供用电技术，在所有的大型工业企业中都有需要。 电网企业中，主要是需要电气自动化，而发电企业，主要是：热能与动力工程，热工自动化，电气工程及其自动化。这是主干的专业，而供用电是作为电气工程及其自动化的一个分支出现的。所以供电专业的前景是光明的。 继电保护 当我学完了《继电保护》这本书后，才发现自己对各种电器设备和变压器的运行有了进一步的认识，通过对理论知识和在天元铝业的现场实习，我把理论知识与实践相结合在一起，通过师傅的指点和自己的思考，然而，使我对变电所有了更加系统性的了解，今天，就让我来谈谈变电所。 变电所组成
毕业设计说明书(论文) 作者：xxx学号： xxx 院（系）：输变电技术学院 专业：供用电技术 题目：阳光机械厂降压变电所电气设计 指导者：xxx副教授 评阅者： 2016 年 6 月吉林
摘要 本设计的题目为“阳光机械厂10kV变电所电气部分设计”。设计的主要内容包括：主变压器选择；电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。 本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.75提高到0.92；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。 关键词:负荷计算，短路电流计算，主变压器，防雷和接地
目录 第1章概述 (1) 1.1原始资料分析 (1) 1.1.1设计依据 (1) 1.1.2变电所在系统中的作用 (2) 1.1.3环境分析 (2) 1.2工厂供电设计的基本内容 (3) 第2章负荷计算和无功功率补偿 (4) 2.1负荷计算 (4) 2.2无功功率计算与补偿 (5) 2.2.1无功补偿方式 (6) 2.2.2无功补偿容量 (6) 第3章变电所的设计方案 (7) 3.1变电所位置选择 (7) 3.1.1选择工厂变电所的所址 (7) 3.1.2负荷中心的确定方法 (7) 3.2变电所型式和布置 (8) 3.3变电所主变压器选择 (9) 3.4变压器主接线方案的选择 (11) 3.5两种主接线方案的技术经济比较 (12) 第4章变电所短路电流的计算 (14) 4.1绘制计算电路 (14) 4.2确定短路计算基准值 (15) 4.3计算短路电路中各元件的电抗标幺值 (15) 4.4短路计算 (16)