国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
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Meeni kumari1,拉梅什2
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当前场景的可再生能源交易的近海风电场承诺大量的能源生产相比陆上风电场。效率是70 - 80%而不是10 - 20%的土地上。这带来了这种能量的利用率;但使用这种能源需求国家的经济可行性建立这个庞大的能源。此外,整合海上风电场陆上电网需要好的技术组成的庞大的电力电子设备的使用。连接与陆上海上风电场的电网互联- a)有三个空调电缆b) LCC-HVDC(基于整流的直流行)连接c) VSCHVDC(基于电压源变流器的直流)。本文的调查7篇论文讨论的所有三个相互连接;他们的优缺点,这样一个完美的系统设计。
介绍 |
| 能源需求日益增加,为了满足这种日益增长的需求新能源是解决。最祈求风能是可再生能源。风有其存在全世界;变化在于其数量。总是在努力利用这一可再生资源作为北部。据估计,到2020年,世界上12%的电力将来自风能。 |
| 早期仅由陆上北部但最近世界看到海上北部。这海上能源将在陆地上,这是一个艰难的工作,但最近的事态发展在电力电子领域是一项容易的任务。海上风力涡轮机的设置和集成需要大量的投资和直流提供了许多技术,经济和环境优势与长距离大型风电场主网格。不久的将来,假设所有陆上北部的地方将占领,但能源需求的增加不会停止。在这种情况下海上将一个简单的解决方案。 |
| 海风比土地更恒定,不受干扰的。这是因为不存在的小山,山谷和常数风流方向变化较小。效率范围为10 - 20%,20 - 30%接近海岸,近海海岸附近的40 - 50%和70 - 80%。基本技术问题不是出现在海上能源的使用和延迟只是由于恶劣的天气条件下,非可用性等设备的船舶运输和地方平台和风力涡轮机和限制在港口设施和工作力量。这导致一些techno-economical挑战。 |
| 中使用的两个主要技术集成陆上海上风电场的电网。e HVAC和直流。空调已经安装并使用系统而直流是即将到来的系统在市场上。直流互联基本上是LCC和VSC连接。在两个线整流直流转换(LCC-HVDC)与高可靠性超过30年。HVDC技术的使用涉及到四个因素,可以大大增加其使用在未来;直流环节显著降低投资成本,提高风力发电机容量,利用孤立位置的可能性高风能潜力和更大权力的流动能力。 |
| 本文调查了所有三种模式的联系,一个适当的系统可以建模。 |
二世。调查论文 |
| 论文(1)——作者论述了增加在欧洲海上风力发电场安装。根据作者,风收获效率不断提高更好的刀片和机器房电设计。欧洲的发展主要集中在北部和波罗的海表明,大型风力农场计划在大距离海岸线。同时,需要覆盖几公里陆地上找到一个合适的网格访问点。网格访问的两种可能性HVDC和暖通空调、平等讨论问题的方法给出。 |
| AC / DC解决方案的选择主要取决于风力农场的距离海岸ant的点连接到电网。解决方案与交流电缆总长度是有限的,在最大的剧增的能量。交流连接时使用海上风力相对接近海岸线和电网连接点接近。总长度限制在50公里根据电缆类型和功率要求。而直流的解决方案是无限的长度和主要是选择更长时间距离(50 - 100公里)的离岸风力发电场连接电网连接点在土地。同时,大多数国家薄弱的海岸线,因为较低的人口和工业,因此电网接入点可以50 - 100公里海岸线。 |
| AC海电缆传输能力受到最大额定电压,150 kv - 170 kv和最大电力传输的范围300 - 400兆瓦。直流转换器与晶闸管技术有3000兆瓦的电力传输能力等等。但是,转换器站在海上需要巨大的设施提供无功功率的换向过程晶体闸流管。此外,采用VSC既提供了技术和经济优势的大型海上风力发电场连接在一个可接受的成本水平,在北海用于发电装机容量400兆瓦。VSC也紧凑,自我整流和黑启动能力而经典直流使用的原则Line-Commutated Current-Sourced转换器只有晶体闸流管与刺激的能力,很可能只在当前零交叉。 |
| 本文比较了三种技术用于近海集成但滞后给一个明确的观点的系统设计。 |
| 摘要[2]提出了经济和技术分析评估网格连接的优缺点离岸风力发电场通过直流环节。介绍了国家可能传输选项描述HVAC和直流输电的优点和缺点。本文处理的刺集群离岸收集系统收集风力涡轮机发电。暖通空调的缺点HVDC等电容充电的问题,发生海上和陆上电网之间的共振导致电压畸变,网格之间的电缆和故障传播成本都列出来。 |
| 在100 mw风电场的案例研究证明的可靠性HVDC当离岸和在岸网格之间的距离是90公里。60公里的距离,看着经济分析考虑到损失的敏感性,直流的成本比空调高出20%。成本的增加是由于VSC-HVDC整体安装和功率损耗。 |
| 纸(3)抛弃集成解决方案的大型海上DFIG建立风电场具有共同控制总线集合STATCOM在陆上电网使用线整流直流连接。电力系统研究包括基于DFIG的海上风电场,一个岛屿的平台直流整流站和辅助设备、空调过滤器和STATCOM装置。直流变换器的电容交流滤波器补偿无功吸收集总金额和STATCOM提供无功功率控制。STATCOM电压源和提供所需的整流电压直流环节和动态无功功率补偿网络在扰动和故障条件。这个属性的STATCOM结合LCC使它成为一个更好的选择比VSC-HVDC(电压源转换)。 |
| 摘要控制设计过程使控制系统调节离岸交流母线的电压和频率同时调节直流电源通过控制流的集中。控制系统提供高性能控制的海外交流电网,保证风力发电产生的转移到主要陆上电网。 |
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| STATCOM的纸也处理工程问题大小通过PSCAD仿真并给出控制系统改进的建议。 |
| 论文(4)概述了有关重大问题的扩大欧洲的连接和传输系统集成。第一个问题有关的论文是离岸风力发电场连接解决方案。作者讨论了这个问题通过100兆瓦海上风力农场,150 kv交流和VSC-HVDC的连接。经济评估考虑了投资、运行和维护成本,证明VSC-HVDC / AC电缆的可靠性。 |
| 第二个问题主要是强化在岸传输系统的适应能力产生的风力发电场出库系统安全。在这方面,开发海上风电场的前景考虑目前的欧洲系统。 |
| 第三个问题论述了选择促进表明,直流输电投资的费用比交流电缆。 |
| 本文讨论了总体成本参与维护、安装和操作的各种传动系统。本文告诉VSCHVDC更可靠和有效的。 |
| 论文(5)执行大型海上风电场的建模使用挖沉默的力量工厂仿真方案。使用的风能技术是主动失速调节风力涡轮机驾驶固定速度同步发电机。互联的两种不同类型建模相比,VSC-HVDC和AC电缆互连。风力涡轮机技术选项用于大型海上风力发电场建成日期是1)变速距调节风力涡轮机驱动双馈异步发电机;2)固定速度主动失速调节风力涡轮机驱动异步发电机。本文研究执行处理第二个选择,因为它简单,鲁棒性和更低的维护是至关重要的海上应用程序的需求。 |
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| 执行的工作的目的是研究大型海上风电场的并网传输系统主要侧重于符合电网的电压和故障度过要求代码。 |
| 断层的研究比较的性能基于VSC的直流互联系统,暖通空调互连和传统的同步发电机。研究表明,所有系统恢复从625年的100 ms故障持续时间,但故障持续时间VSC女士和同步发电机恢复而HVAC互连不。 |
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| 陆上传输电压显示,测量在220千伏车站CKM。AC电缆恢复故障比其他两个系统慢得多。 |
| 本文尚未完成的工作仍在过程。 |
| 论文(6)提出了一种多端直流连接与一个合适的离岸电路设计促进传播转换器的使用涡轮转速控制从而避免转换器系统与单个涡轮机。仿真证实了执行能力的风电场运行每个VSC变换器在不同的频率。这使得最佳调速在每个涡轮组和没有失去同步甚至单个涡轮组以不同的速度。 |
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| 提出了一个想法,如果VSC转换器采用发电机转速和电压的规定是可行的,从而使简单的永磁发电机的使用。 |
| 该模型的各种仿真结果 |
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| 纸(7)旨在找出最好的选择实习的发电机技术对于大型海上风电场连接到超高压网络通过VSC-HVDC传输下变频操作。在这种类型的发电机)鼠笼式异步发电机(SCIG) b)双馈感应发电机(DFIG)比较变频操作。 |
| 在这里,VSC-HVDC传输系统被认为是它允许变频操作为了增加整个风电场的生产。 |
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| 试验结果表明,SCIG可能确保性能与更昂贵的DFIG工厂布局。DFIG比SCIG昂贵但提供更好的操作的灵活性。 |
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三世。结论 |
| 本文展示了大型海上风力发电场的兴趣越来越浓厚时确保更大的可用性的网站,更好的风力资源和环境影响较小。 |
| 论文的调查证实,每个系统都有自己的生存能力和最可行的互连来自直流。基于VSC的HVDC的使用将是一个完美的解决方案如果其成本下降或其他使用基于LCC HVDC是更可靠的如果STATCOM安装作为一个常见的公交系统。AC电缆可靠性,因为少了电容器充电的距离增加陆上电网离岸网格。在PSCAD仿真执行揭示了最好的结果。 |
| 调查论文的工作是在欧洲系统;这项工作也可以在印度处理系统即将到来的工作。 |
引用 |
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