ETAP在新能源的应用

一、中国新能源现状及需求

新能源的利用和开发已成为世界新的经济增长点。由于资源的稀缺和全球气候的恶化，新能源和低碳经济受到了国家的高度重视，已经成为国家实现低碳发展目标、实现环境友好型和资源节约型社会的重要手段。

1、因新能源学科领域跨度广，技术沟通难度大，系统匹配性能差。需要有一个综合高效的系统设计平台。

2、在新能源工程项目设计阶段，需要一款高标准、专业性强的的电力系统分析计算软件来进行设备选型和仿真模拟，例如短路分析、电能质量评估、风机并网电压稳定性研究、保护设备的配置等都需要一些大型综合电力系统分析软件来支撑。

3、在风电场或微网系统运行阶段，如果有一套实时电力系统管理分析软件来管理他们的系统，不仅可以让运行人员对自己的系统有更深的了解，而且通过操作前模拟，可以减少误操作的几率，提高系统运行可靠性。

二、产品优势

1、综合高效的解决平台--使用ETAP可以简单、易操作、智能的完成综合系统的设计。

2、标准化的风机模型--风力发电机是一个模拟实际风力发电机的元件，可以定义涡轮机、控制器和风的模型。

3、丰富的风电模型与参数分析--不受限制的风力发电机建模  ，详细的涡轮动态和空气动力模型、功率系数 ，带有斜切角和变换器的DFIG控制器 ，仿真风力扰动，如斜坡风和阵风，单个的或基于区域的扰动，WECC风力发电机模型。

4、降低生产成本---ETAP可以最佳电力系统运行方式等方案来降低生产成本。

5、提高设备及人员的安全性---ETAP的仿真模拟及特有的电弧发热计算可以有效的提高安全性。

三、解决方案：ETAP电力系统解决平台

ETAP离线系统：使用ETAP可以进行系统的设计和模拟运行，通过建立风力发电机模型和PV阵列等模型可以进行整个电力系统的潮流分析、短路计算、电机起动和暂态稳定等电力系统分析计算。

ETAP实时系统：具有先进的监测模块通过一个智能图形界面提供了直观和完整的实时功能监测，电力监测功能指根据运行条件和状态变化进行包括检查网络状况，检测网络异常和报警通知。ETAP实时事件回放功能保证运行工作台，使风电场查询导致发电机失电的原因，以及使用预测仿真工具来解释或者进行因果分析。

具体功能如下：

1. 潮流分析：通过潮流分析模块可以制定出安全经济的运行方式。
2. 短路分析：该模块计算系统发生短路后整个网络中的短路电流，用户可以制定出安全的运行方式，确保系统在发生短路的情况下能安全运行。
3. 弧闪分析：进行电弧分析，保障人员操作安全。
4. 电动机加速分析：分析电机启动对系统的影响为发电机和电动机设备的管理提供了完整的平台。
5. 保护整定：绘出保护设备的时间电流配合图，模拟保护设备在故障后的动作，使保护配合更加合理，增强系统保护设备的选择性和速动性。
6. 谐波分析：用于电能质量分析，做电气系统的电能质量管理。
7. 暂态分析：能够模拟各种短路发生后发电机和系统的暂态过程。

四、成功案例

GE风能关于科罗拉多绿色风电项目：

ETAP公司为GE风能在科罗拉多风电场成功安装并实现了ETAP电力系统监测与仿真（ETAP PSPM），它是一个智能化能量管理的应用程序。ETAP实时实现了先进的监测和实时仿真，科罗拉多绿色风电场从两个主要变电站完整的电气监控中获益，包括通过实时状态估计每个涡轮风力发电机，监控设备总的发电量，并且能够执行例如潮流和短路分析。大型风电场使用ETAP电力系统监测，预测仿真和事件回放已经成功并网。

科罗拉多绿色风电项目是伊比德罗拉可再生能源和壳牌风能共同拥有，根据美国风力能源协会的计算，该项目提供的可再生电能足够服务于每年大约52000普通家庭。

由于电能质量问题，风电场失去与电网的联系

事故问题造成发电机失电

无预测仿真工具进行取证或因果分析

解决方案: ETAP实时

包括高级监测和实时仿真

ETAP实时通过确定潜在问题的根源探测潜在的威胁并提供改善运行的建议以避免断电。

ETAP实时通过预测避免中断从而降低与中断相关的成本

完成两个主变电站电力监测

通过实时状态估计风力发电

监视所有发电设施

能够进行潮流和短路分析模拟