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摘 要

本设计课题的名称为“风电场输电方式最优化选择”，近年来能源枯竭、环境污染问题日益严峻，而新能源发电具有无污染、可持续等特点，其中风力发电是新能源发电技术中最成熟和最具规模开发发展的趋势。文中介绍风电系统的两种并网技术HVAC并网方式；HVDC并网方式，同时分析了三种输电系统：高压直流输电系统；柔性的轻型直流输电系统；高压交流输电系统。在了解各并网技术以及输电系统的基础上，对陆地风电场以及海上风电场有一个简单的对比，根据现如今社会能源开发的发展趋势，本文偏向于分析对海上风电场输电方式的最优化选择。在技术方面比较分析了海上风电场交流输电和直流输电的利与弊；在经济方面通过全寿命周期成本(LCC)模型的了解，建立了以全寿命周期成本（LCC）模型为基础的目标函数，统筹考虑了风电输电系统的初始投入成本、运行成本、维护成本、故障成本和废弃成本.寻求在保证安全可靠下在全寿命周期内的经济性和持续性最优输电方式。

关键词：风电场 输电系统 LCC模型 最优输电方式

Wind Farm Transmission Mode to Optimize Selection

Abstract

Name of the design issues as “wind farm transmission mode to optimize choice”. In recent years, energy depletion, environmental pollution problems have become increasingly serious, and new energy with no pollution, sustainable features, including wind power is a new energy generation technology is the most trends in the development of mature and largest development. Both in technology this paper describes wind power systems: HVAC and network mode; HVDC grid mode. Simultaneous analysis of three transmission system: HVDC system; flexible HVDC systems; high-voltage ac transmission system. Understand each grid technology and transmission system, based on the land-based wind farms and offshore wind farms have a brief comparison, according to today's energy development trend of social development, the paper bias in the analysis of offshore wind farm transmission mode optimization choose. In a comparative analysis of the technical aspects of offshore HVDC transmission and exchange of the pros and cons of wind farms; in the economy through the full life cycle cost learn (LCC) model, the establishment of a full life cycle cost (LCC) model-based targets function, and consider the initial investment cost of wind power transmission systems, operating costs, maintenance costs, failure costs and disposal costs. Seek to ensure safe and reliable at the whole life cycle of the economy and the sustainability of the best transmission mode.

Key Words: Wind Farms; Transmission System; LCC Model; Optimal Transmission Mode.

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 风力发电开发的背景 1

1.2 风力发电开发在国内外发展的现状 1

1.3 风电场输电方式最优化选择研究的目的 6

第二章 风电场介绍 8

2.1 海上风电场与陆地风电场比较 8

2.2 海上风电场的机组形式 9

2.3 高压交流输电方式 10

2.4 高压直流输电方式 10

2.5 柔性轻型直流输电方式 11

第三章 并网技术 14

3.1 HVAC并网方式 14

3.2 HVDC并网 16

3.2.1 LCC-HVDC 16

3.2.2 VSC-HVDC 17

第四章 输电系统的结构分析 22

4.1 高压交流输电系统 22

4.2 高压直流输电系统 22

4.3 柔性轻型直流输电系统 24

第五章 基于技术基础和经济方面的比较 26

5.1 技术基础比较 26

5.2 LCC模型介绍 28

5.3 基于LCC模型建立目标函数 29

5.3.1 初始投入成本C_I 30

5.3.2 年运行成本C_OT 30

5.3.3 年维护成本C_MT 31

5.3.4 年故障成本C_FT 31

5.3.5 废弃成本C_D 31

5.4 不同输送距离的LCC比较 31

5.5 不同传输容量的LCC比较 34

第六章 总结与展望 38

参考文献 40

致谢 42

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