海上风电场内部电气系统布局经济性对比

海上风电场内部电气系统布局方案是近年来研究的热点,不同的布局方案直接影响风电场的投资成本和输出电能的可靠性等风电场经济运行指标。在已有4种布局基础上提出了多边环形布局,并在综合考虑投资成本和故障机会成本（由于海底电缆故障所损失的应得发电收益）这2个因素后对5种布局方案的总成本进行了评估,对影响总成本的几个重要参数进行了灵敏度分析。     

海上风电制氢技术经济性对比分析

海上风资源丰富、区域广,成为风电开发利用的重要领域。但海上风电的强随机性和间歇性给海上风电的安全可靠消纳带来诸多难题。风电制氢是提高风电利用率和缓解弃风的有效手段,已成为海上风电发展和研究的热点方向。综合考虑制氢技术方案、设备投资成本、运行维护成本,给出国内海上风电制氢技术的经济性评价方法;分别建立海上风电岸上制氢、海上平台制氢及管道输氢和海上平台制氢及船舶运氢3种海上风力发电制氢技术方案及经济性模型。基于相关调研和文献数据,以某300 MW海上风电场为例,对不同离岸距离的3种海上风力发电制氢技术方案进行经济性比较。结果表明,3种海上风电制氢方案中,海上平台制氢及船舶运氢方案最具经济性,且随着离岸距离加大,该方案等年值费用基本不变;海上风电岸上制氢方案和海上平台制氢及管道输氢方案随离岸距离加大,等年值费用均不同幅度增加。     

浅谈海上风电场电力系统

海上风电场电气系统的设计方式直接影响风电场的可靠运行、有功损耗、投资成本等。文章从风电场电气系统的4个主要因素进行介绍和分析,并根据项目规划,结合水域特点,对其在设计、施工和运行等阶段可能出现的问题进行了阐述,为海上风电项目的建设提供参考。     

东海大桥海上风电开发的经济性分析

随着海上风电技术的日趋成熟,海上风电已成为世界风电行业发展较快的领域。我国海上风电资源十分丰富,东海大桥100MW海上风电场的建设是我国第一个海上风电项目。对东海大桥海上风电项目中陆上风电与海上风电的发电小时数、海上风电造价结构和运行成本构成作了比较。通过经济性分析,对我国海上风电发展的前景作了展望。     

海上风电场输电方式的经济性分析

介绍了海上风电场交流输电与柔性直流输电两种组网方式及其优缺点.通过算例分析了容量为100、500、1000 MW的海上风电场投入与距离关系,对比了采用高压交流输电和柔性直流输电两种不同输电方案的经济性.在阐述这些输电方式特点和相关操作的同时,对设备的投资、运行和维护成本等进行了评估,得出海上风电场采用柔性直流输电方式更为经济.     

考虑电缆故障时海上风电场电气系统开关配置方案的经济性比较与分析

随着海上风电的迅速发展,海上风电场内部电气系统设计受到广泛关注。针对目前较常用的放射形布局,从开关配置的角度对其经济性进行研究,在传统开关配置方案基础上提出了开关完全配置方案和开关部分配置方案,并在综合考虑了投资成本和由于海底电缆故障引起的故障机会成本2个因素后,对上述3种开关配置方案的总成本进行评估,对影响总成本的开关设备价格、电缆故障率和故障维修时间等进行了灵敏度分析。分析结果表明,从经济性角度考虑,开关部分配置方案是3种开关配置方案中的最优选择。     

66 kV交流接入海上换流站方案的技术经济性

为探究66 kV接入海上换流站与传统的35 kV升压220 kV接入海上换流站的技术及经济性对比,以中国南海某风电场接入工程为例,分析66 kV交流直接接入海上换流站与传统的35 kV升压220 kV接入海上换流站两种方案在功率损耗、一次电气设备投资等方面的差异,综合对比,得出66 kV交流接入方案具有更好经济性的结论。随着中国海上风电的发展,66 kV交流接入方案在降低海上风电柔性直流系统建造成本和推动技术创新性方面,均表现出了很好的技术优势。     

海上风电场电气系统现状分析

海上风电发展呈现风电场容量扩大、离岸距离增加、并网要求标准化的特点,这为海上风电场电气系统设计带来重大挑战。大规模海上风电场电气系统与传统电厂相比,具有鲜明的要求与特点。在阐述了现有几种海上风电场电气系统接线方案的基础上,对目前海上电气设备的技术特点与成本状态进行了分析与比较,并就目前海上风电场电气系统研究存在的主要问题与前景进行了展望。     

基于LCC的海上风电场主变压器冗余配置经济性对比与分析

海上风电场存在建设投资大、设备故障率高以及运维不便等问题。为寻求建设与运营过程中投资成本与发电可靠性之间的平衡,提出了4种不同的电能传输系统冗余配置方案。以莱州湾某海上风电场工程为例,基于全寿命周期成本(LCC)理论建立了海上升压站主变压器的成本分析模型,并对模型中各组成部分进行分解计算。对比了各冗余配置方案中主变压器的LCC,并对折现率、上网电价以及故障率三个关键影响因素进行灵敏度分析,得出各因素变化区间内的最优冗余配置方案,为海上风电场电能传输系统的冗余配置方案最优选择提供了理论依据。     

海上风电场全直流汇集经济性研究

首先对典型海上高压全直流风电场结构进行初步分析,将其中性能相对较高的串-并联和新型混联矩阵两种结构作为研究重点,以成本-效益为中心,考虑可靠性,尤其是结合个别机组停机带来的不同影响等动态因素,通过理论推导建立两种结构的动态成本-效益分析模型;然后利用该模型,以某实际风电场数据为例进行定量分析,详细比较两种结构的经济性优劣,得出了基于混联矩阵结构的全直流风电场经济性优于串-并联结构直流风电场的结论。     

应用于海上风电的高拓展性升压变换器

由于现有直流升压变换器在应用于海上风电等的大功率场合存在拓展性较差、控制策略复杂等问题,本文提出了一种基于增益单元的高拓展性升压变换器。通过基于现有直流变换器特性和电容的安秒平衡原理,对现有直流升压变换器的输入相数和增益单元数进行拓展来增强其拓展性,同时采用开关管端的同步控制方式来减少控制系统设计的复杂度。经过理论分析,所提变换器具有较高的拓展性,同时能简化控制策略的设计,满足大功率直流变换场合需求。最后,基于PSIM建立了一个2.5 MW的仿真模型和一台功率为1.2 kW的实验样机验证了理论分析的正确性。     

大规模海上风电高电压穿越研究进展与展望

海上风电因其风速高、风力稳定、对环境影响小、发电量大等特点成为可再生能源的发展重心。因海上传输线路产生容性无功,风电场容易面临高电压穿越问题。梳理了当前国内外海上风电机组高电压穿越的发展历程,并以当前主流机型双馈风机系统为研究对象,从风机控制器控制策略、电压源换流器控制策略、增加补偿装置以及增加组合保护电路方面,对目前文献进行了分类和总结。通过对现有高电压穿越方法的综述,指出了大规模海上风电场高电压穿越存在的问题和进一步研究方向。     

基于冗余度分析的海上风电场可靠性提高方法

讨论了基于冗余度分析的海上风电场内部电能收集系统和传输系统可靠性提高方法.定义了风电场低压/中压网络与高压传输系统的冗余度.在同时考虑可靠性和经济性的前提下,提出了系统进行风电场冗余设计的方法.采用大型海上风电场设计实例对所提方法进行了验证,得到了最优冗余设计结果.该方法对于提高具有复杂拓扑的大型海上风电场电能收集和传榆系统的可靠性具有一定应用优势.     

海上风电场二次系统设计关键技术

随着国家新能源战略的进一步深入,海上风电即将迎来大发展时期.由于远离陆地,海上风电场具有所处环境复杂、气候恶劣、施工困难、运行维护不便等特点,使其在运行值班模式、继电保护配置、组网方案、信息流传输、设备状态监测、模块化设计等二次关键技术方面与陆地风电场存在较大差异.该文对海上风电场二次系统相关设计技术进行了研究,进一步规范、优化了设计方案,对保证海上风电运行的可靠性,提升自动化水平和建设水平,有序推动我国海上风电的健康发展具有十分重要的意义.     

海上风电场无功配置优化方案

根据海上风电场无功配置原则,分析包含风电机组、海缆、主变压器的海上风电场无功损耗。在满足无功补偿及工频过电压要求的情况下,应尽可能提高并联电抗器容量,从而给出并联电抗器和动态无功补偿装置SVG的配置优化方案。研究结果表明：当220 kV海缆长度增加和风电机组出力减少时,海上风电场容性无功会增加。当220 kV海缆长度增加时,海上风电场空载过电压、甩负荷过电压及单相接地故障过电压会增加。最后,基于某实际案例,给出并联电抗器和SVG装置的最优容量。所提方法简单实用,经济可行,可应用于工程实践。     

海上风电场无功配置优化方案

根据海上风电场无功配置原则,分析包含风电机组、海缆、主变压器的海上风电场无功损耗。在满足无功补偿及工频过电压要求的情况下,应尽可能提高并联电抗器容量,从而给出并联电抗器和动态无功补偿装置SVG的配置优化方案。研究结果表明：当220 kV海缆长度增加和风电机组出力减少时,海上风电场容性无功会增加。当220 kV海缆长度增加时,海上风电场空载过电压、甩负荷过电压及单相接地故障过电压会增加。最后,基于某实际案例,给出并联电抗器和SVG装置的最优容量。所提方法简单实用,经济可行,可应用于工程实践。     

计及海底电缆热特性的可接纳海上风电装机容量评估方法

海上风电功率波动性较强,其外送海底电缆载流与温度变化的不同步性(热惯性)显著,短时载流潜力有待挖掘.对此,提出了计及电缆热特性的可接纳海上风电装机容量评估方法,在充分考虑电缆短时载流能力的情况下评估其可接纳的风电装机容量.基于海上风电功率及其变化速度的概率分布规律,提出风电功率时间序列模拟方法,而后结合交联聚乙烯(XL...     

近海风电场接入对地区电网电压的影响和允许接入规模

近海风电场接入本地电源支撑不足的地区配电网时,风电出力波动引起的系统电压波动将是主要制约条件。文中研究近海风电场接入对地区电网电压波动的影响。首先,针对风电场定功率因数和定电压两种无功控制模式,推导了风电功率波动与接入点电压波动的量化关系。在此基础上,基于电压允许波动范围约束,建立了风电接入规模与节点短路容量的函数关系。在PSCAD/EMTDC中搭建近海风电场并网系统模型,对不同系统短路容量下风电场的最大并网容量进行了仿真测试,并与理论推导进行对照。最后通过珠海桂山风电场实际工程的仿真测算验证了模型的有效性。