海上风电整体安装系统共29页
海上风电送出系统及工程技术
海上风电送出系统及工程技术本章概括性地介绍海上风电场的发电系统构成和主要设备，重点介绍了其送电系统构成、主要设备和功能特性，以及海上风电送出工程的系统并网技术、海上变电站、换流站技术和海底电缆线路技术。
2.1 海上风力发电系统简介2.1.1 系统构成目前，海上风力发电系统的典型接线图如图2-1所示。
图2-1 海上风力发电系统典型接线图从图2-1可以看出，风力发电机由风能驱动，发出电能，是海上风力发电系统最为重要的系统构件。
电能通过在机舱或基座内的变压器将电压抬升（如690V/35kV）之后汇入海底集电系统。
海底集电系统是连接各风电机组形成的电气系统，主要由连接各风电机组的海底电缆及开关设备构成，其作用是汇集各风电机组发出的电能，输送至陆上或海上升压站。
2.1.2 主要设备及功能特性据前文所述，海上风力发电系统包括海上风电机组及海底集电系统两个部分。
风电机组由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础、升压设备等组成，典型结构如图2-2所示。
海底集电系统由连接各风电机组的海底集电电缆、开关设备等组成。
（1）风轮。
由叶片和轮毂、滑环组成，是风电机组获取风能的关键部件，叶片是由复合材料制成的薄壳结构，分为根部、外壳、龙骨三个部分；轮毂固定在主轴上，内装有变桨系统，与机舱经滑环连接；滑环为旋转部件（叶片和轮毂）与固定部件（机舱）提供电气连接。
（2）传动系统。
由主轴、齿轮箱和联轴节组成（直驱式除外），主轴连接轮毂与齿轮箱，承受很大力矩和载荷；齿轮箱连接主轴与发电机，叶轮转速一般为15～25r/min，发电机（非直驱式）额定转速一般为1500～1800r/min，齿轮箱增速比通常为1∶100左右。
（3）偏航系统。
由风向标传感器、偏航电动机、偏航轴承和齿轮等组成。
偏航轴承连接机舱底架与塔筒齿轮环内齿，并与偏航电机啮合实现机舱偏航对风；偏航电动机驱动机舱转动对风，偏航速度一般为1°/s，通常有3～5台，通过减速箱或变频器降速。
海上风电机组安装施工方案
海上风电机组安装施工方案1. 引言随着能源需求的增加和环境保护的意识的提高，风力发电作为一种清洁能源的形式得到了广泛的关注和应用。
海上风电机组作为一种利用海洋风能发电的设备，具有风能资源丰富、占地面积小等优势。
本文将重点介绍海上风电机组安装施工方案。
2. 施工前准备在进行海上风电机组安装施工前，需要进行详细的准备工作，包括以下几个方面：2.1 设计和规划根据实际情况和风力资源状况，设计和规划合理的风电场布局，确定每个风电机组的位置和数量，合理配置海上风电机组的类型和规格。
2.2 设备采购和运输根据设计和规划确定的风电机组类型和规格，进行设备采购，并安排设备的运输和海上运输工具。
2.3 基础建设海上风电机组需要建立稳固的基础设施，包括海底基础、锚固系统等。
施工前需要对基础设施进行施工准备，如清理海底、安装基础设施等。
3. 施工过程3.1 基础建设在海底基础建设阶段，施工人员需要根据设计规范进行海底基础的安装。
首先需要使用定位设备确定安装位置，然后使用钻孔机进行海底基础的打桩工作，确保基础的稳固性。
3.2 上层设备安装安装海上风电机组的上层设备包括浮箱、塔筒、机舱和叶轮等。
安装过程中需要保证设备的稳定和安全性。
首先，需要使用吊装设备将浮箱和塔筒安装在海底基础上，并进行连接。
然后，将机舱和叶轮安装在塔筒上。
3.3 输电系统安装安装风电机组的输电系统是确保发电能够传输到陆地上的关键步骤。
施工人员需要搭建输电系统的架线，接通风电机组的发电系统和输电系统，并进行接地工作。
4. 施工后工作4.1 试运行和调试在完成海上风电机组的安装后，施工人员需要进行试运行和调试工作，确保设备的正常运行和发电效果。
这包括检查设备的各个部分是否安装正确，并进行启动和停止测试。
4.2 竣工验收在试运行和调试工作完成后，需要进行竣工验收。
竣工验收包括对海上风电机组进行检测和测试，确保满足相应标准和规范。
4.3 运维和维护海上风电机组安装施工完成后，需要进行定期的运维和维护工作。
海上风电机组基础结构课件
能源安全
海上风力发电可以减少对 化石燃料的依赖，提高能 源安全性。
经济发展
海上风力发电项目可以促 进当地经济发展，提高就 业率，同时为政府带来税 收收入。
海上风电机组的基础结构类型
单桩基础
单桩基础由一个大型桩柱 和上部结构组成，通过桩 柱将机组重量传递到海底 地基。
导管架基础
导管架基础由一个或多个 导管架组成，上面安装有 叶片和机舱等设备。
疲劳分析
考虑到海上风电机组运行过程中承受的疲劳载荷 ，对关键部位进行疲劳分析和优化。
结构设计的优化
材料选择
选择高强度、轻质、耐腐蚀的材料，提高基础结构的性能和耐久 性。
构造优化
通过优化基础结构的构造方式，提高整体性能和稳定性。
细节处理
对关键部位进行细节处理，如加强筋、倒角等，提高结构的安全性 和可靠性。
安装质量控制
验收质量控制
在安装过程中，进行质量检验和监督，确 保安装精度和质量。
在验收时，进行质量检验和评估，确保基 础结构的质量和安全性。
安装过程中的问题及解决方案
定位精度问题
在安装过程中，可能存在定位精度不足的问题，导致安装 困难。解决方案是使用高精度的GPS等定位设备，提高定 位精度。
支撑架稳定性问题
浮体基础
浮体基础由浮体和锚链组 成，通过锚链将机组固定 在指定位置。
海上风电机组的基础结构材料
高强度钢材
用于制造桩柱、导管架和锚链 等结构件。
铝合金
用于制造叶片和其他轻量化部件。
复合材料
用于制造机舱罩、导流罩等部件， 具有轻量化和抗腐蚀等优点。
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海上风电机组基础结构设 计
结构设计原则
安全性
海上风电机组基础结构应能够承 受极端自然环境和地震等自然灾 害的影响，确保结构安全性和稳
海上风电项目叶轮整体吊装施工技术探讨
0引言海上风电是我国“一带一路”倡议及新能源规划的重点产业，是推动沿海经济发达地区能源转型的重要手段。
大力发展海上风电不仅可以满足东部用电需求，也是加快我国实现绿色发电目标的重要途径。
到2023年，全球海上风力发电装机总容量将达到1800万kW 左右，而中国是全球主要风力发电国家，风力发电机装机容量约占全球的4/5。
在海上风电工程中，风机叶轮的整体吊装是施工难点。
风机叶轮系统由叶片和轮毂组成，通常一款机型适配多种长度的叶片，叶轮系统重心位置随着叶片的不同而改变，由于叶轮系统尺寸大，需要2台起重机配合吊装［1］，因此叶轮系统吊装是整个吊装过程中相对困难的环节。
研究不同的叶轮系统吊装方式，有利于降低吊装成本，规避吊装安全风险［2］。
本文结合案例项目和吊装设备的基本情况，探究海上风力发电机组叶轮整体吊装施工技术，以期为海上风力发电机组安装提供参考。
1工程概况华能大连市庄河海上风电场址Ⅳ1（350MW ）项目位于大连市庄河海域，场址中心离岸距离约35.2km ，水深为26~34m ，规划面积约55.8km 2，装机规模为350MW 。
本项目实际装机容量为351.8MW ，安装24台“海装”H171-6.2MW 风力发电机组、26台“东气”DEW186-7.5MW 和1台“海装”H171-8.0MW 风力发电机组，场址机位布置如图1所示。
单机容量8.0MW单机容量6.2MW 单机容量7.5MW 风机编号10号升压站图1庄河海上风电场址Ⅳ1项目机位平面2风机参数和安装风电船舶数量及性能2.1风机参数（1）“海装”H171-6.2MW 风力发电机组参数见表1，6.2MW 风机叶轮的直径为171m ，轮毂中心高度为105m ，具体参数见表1。
表16.2MW 风力发电机组参数序号123456部件底段塔筒中段塔筒顶段塔筒机舱轮毂叶片尺寸（长×宽×高，m ）φ5.8×φ6.0×20.701φ5.35×φ5.8×32.444φ4.72×φ5.35×35.04712.2×6.0φ7.9×6.383.6×4.81×3.37重量（t ）1741201102228026备注三节塔筒总高度为88.192m 不含吊具重12tφ171m 的叶轮，重158t（2）“海装”H171-8.0MW 风力发电机组参数见【作者简介】杜海涛，男，山东济宁人，任职于中国铁建港航局集团有限公司新能源分公司，工程师，研究方向：海上风电施工技术及管理。
海上风力发电机组的电气基础设施以及运输、安装和维护PPT课件
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三芯海底电缆
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海缆施工质量管理要点
• （1）海底电缆应按规定的电缆路由进行敷设。电缆敷设施工时应严 格按照设计要求控制敷设偏差，一般情况偏差小于水深的50%，电 缆转角施工时偏差应不得大于该处海水水深。
• （2）敷设余量应随水深、海底坡度等参数的变化而变化，电缆需沿 海底地形走势紧贴海床敷设，不得存在悬空的现象；
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海上风力发电机的安装
• 离岸风力发电机的安装相对于岸上安装难度更高，可通过千斤顶驳船或浮吊 船完成。它们之中的选择取决于水的深度，以及起吊机的能力和驳船的载重 量。起吊机应具备提升风力发电机主要部件（如塔架、机舱、叶轮等）的能 力，其吊钩提升高度应大于机舱的尺寸，确保塔架和风力发电机装配的安装。 现有的浮吊船大多不是特意为海上风力发电场的风力发电机组安装而设计制 造的。对于大型海上风力发电场，当风力发电机组超过50台时，可以通过使 用安装驳船来控制建设周期（即控制成本），以确保完成建设任务。
VSC- HVDC 使用脉宽调制的方法产生 正弦电压， 控制灵活， 可任意进行 有功和无功控制， 允许双向能量传 输， 故障时解耦， 风场不必和电网 保持同步， 并可采用多端并网方式， 在海上风场的发展极具优势．随着 距离的增加， HVDC 输电的优势越 明显．数据表明， 离岸越远直流输 电的优越性越显现． 在距离较近的 海岸， 交流输电的总成本高于直流 输电， 但是当海岸距陆地超过 90 km 时， 直流输电的优势可得到充分
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10.4.4电气基础设施包括
海上风电场内部的电气系统 海上变电站
连接陆地电网的海底电 缆
陆上输电线路
海上风电安装(运维)船研发生产方案(二)
海上风电安装（运维）船研发生产方案一、实施背景随着中国对可再生能源的关注度不断提高，海上风电成为新能源领域的热点。
近年来，中国政府加大了对海上风电的支持力度，不仅在政策上给予了诸多优惠，还积极推动风电场的建设。
然而，海上风电的运维问题一直是制约其发展的瓶颈。
为了解决这一难题，本方案旨在研发生产一种高效、安全、环保的海上风电安装（运维）船。
二、工作原理该方案采用先进的船舶设计理念，结合海洋工程装备技术，设计出一款适合海上风电安装（运维）的专用船舶。
主要工作原理为利用船舶的自动控制系统和机械臂系统，实现风机的安装、拆卸和日常维护等工作。
船舶还可以配备故障诊断系统，对风机进行实时监测，确保其稳定运行。
三、实施计划步骤1.需求分析：深入了解海上风电场的需求，包括地理位置、水深、风力状况等，为船舶设计提供依据。
2.方案设计：根据需求分析结果，进行船舶总体方案设计，包括船体结构、动力系统、控制系统等。
3.技术研发：针对船舶的关键技术进行研发，如自动控制系统、机械臂系统、故障诊断系统等。
4.建造与试验：按照设计方案和技术要求，组织建造并完成各项试验，确保船舶的安全性和可靠性。
5.交付与培训：将船舶交付给风电场，并进行相关人员的培训，确保他们能够熟练使用和维护该船舶。
四、适用范围本方案适用于中国近海的海上风电场，特别是水深在10-30米之间的海域。
该船舶不仅可用于风机的安装和拆卸，还可进行日常维护、故障排查等工作，大大提高了海上风电的运维效率。
五、创新要点1.自动控制系统：该船舶采用先进的自动控制系统，可实现船舶的自动驾驶和自动定位，提高了作业的精度和效率。
2.机械臂系统：船舶装备高精度的机械臂系统，可实现风机的快速安装和拆卸，减少了人工操作的风险。
3.故障诊断系统：该船舶配备故障诊断系统，可实时监测风机的运行状态，提前发现潜在问题，确保风机稳定运行。
4.环保设计：船舶采用环保材料和设备，减少对海洋环境的影响。
海上风电施工简介(经典)
海上风电施工简介目录1 海上风电场主要单项工程施工方案 (1)1.1 风机基础施工方案 (1)1.2 风机安装施工方案 (13)1.3 海底电缆施工方案 (19)1.4海上升压站施工方案 (23)2 国内主要海上施工企业以及施工能力调研 (35)2.1 中铁大桥局 (35)2.2 中交系统下企业 (41)2.3 中石（海）油工程公司 (46)2.4 龙源振华工程公司 (48)3 国内海洋开发建设领域施工业绩 (52)3.1 跨海大桥工程 (52)3.2 港口设施工程 (55)3.3 海洋石油工程 (55)3.4 海上风电场工程 (58)4 结语 (59)1 海上风电场主要单项工程施工方案1.1 风机基础施工方案国外海上风电起步较早，上世纪九十年代起就开始研究和建设海上试验风电场，2000年后，随风力发电机组技术的发展，单机容量逐步加大，机组可靠性进一步提高，大型海上风电场开始逐步出现。
国外海上风机基础一般有单桩、重力式、导管架、吸力式、漂浮式等基础型式，其中单桩、重力式和导管架基础这三种基础型式已经有了较成熟的应用经验，而吸力式和漂浮式基础尚处于试验阶段。
舟山风电发展迅速。
目前国内海上风机基础尚处于探索阶段，已建成的四个海上风电项目，除渤海绥中一台机利用了原石油平台外，上海东海大桥海上风电场和响水近海试验风电场均采用混凝土高桩承台基础，江苏如东潮间带风电场则采用了混凝土低桩承台、导管架及单桩三种基础型式。
图1.1-1 重力式基础型式图1.1-2 多桩导管架基础型式图1.1-3 四桩桁架式导管架基础型式图1.1-4单桩基础型式图1.1-5 高桩混凝土承台基础型式图1.1-6低桩承台基础型式基于国内外海上、滩涂区域风电场的建设经验，结合普陀6号海上风电场2区工程的特点及国内海洋工程、港口工程施工设备、施工能力，可研阶段重点考察桩式基础，并针对5.0MW风电机组拟定五桩导管架基础、高桩混凝土承台基础和四桩桁架式导管架基础作为代表方案进行设计、分析比较。
海上风电安装平台(下)
海上风电安装平台（下）导读海上风电安装平台为海上风电施工的关键核心装备，用于海上风力发电设备的打桩和安装。
海上风电安装具有组件多、超长、重心高、机位多、起吊高度高、定位精度高、安装环境恶劣等特点，是一项复杂的系统工程，影响海上风电开发成本和安全性。
随着海上风电开发向大容量风电机组、深水海域发展，建立专业的施工船队、培养专业人才，加强技术研发，提高我国自主设计与制造能力，加大风电安装船等装备的投资力度，对适应我国未来能源需求发展具有重要意义。
海上风电安装平台的关键技术Ei海上风电安装平台的结构设计海上风电安装平台集海上风电设备打桩、安装、运输等功能于一体，由上船体、沉垫、桩腿、起重机等构成。
上船体通常采用脑部有线型的矩形型式；沉垫则为整体水密结构，采用脑解均削斜的矩形型式。
上船体和桩腿通过双啮合升降系统连接，沉垫和桩腿通过锁紧系统进行连接，桩腿可穿越沉垫，在站立状态下插入海床起到抗滑移的作用。
通常情况下，平台由百个左右的风电机网格组成，每个网格上风电机的功率约在2兆瓦至5兆瓦之间。
可以预见的是，随着风电行业的不断发展，单一风电机的功率可进一步提升至10兆瓦左右。
在平台结构中，每个风电机与中央高压直流变压器、岸电之间，均保有一条独立的电缆作为连接媒介，此类电缆在设计中需要使用专门设备进行铺设。
目巨型桩腿的设计制造桩腿是支撑整个安装平台重量和运动的核心部件，长度近百米的桩腿由IOOnUn厚超强度E690海工钢多段拼装焊接而成，桩腿上有两组共80多个对穿通的准550±0.5mm销孔，两组呈90°角垂直分布，重达2万吨的平台通过桩腿上的定位销孔上下运动。
桩腿分段焊接质量直接决定了桩腿的强度和变形，从而影响了定位销孔的圆度、同轴度、直线度与位置精度，进而直接影响平台上下运动的平稳性，尤其是多条腿上下运动的同步控制，错误安装甚至导致整体平台报废。
为了满足深水区风大浪高水域的作业要求，需要设计出全新的高稳性结构桩腿和防滑桩靴。
海上风机安装施工方案指导
海上风机安装施工方案指导风机设备海上安装是风机安装工作中最为重要的内容，经过对风电场建设的调查了解，根据风机零散设备的预拼装程度与起吊模式，可将风机吊装方案分为整体组装与吊装模式、分体组装与吊装模式。
1分体吊装方案海上风电场中绝大部分采用分体吊装方式，为缩短海上作业时间，分体安装一般也预先组装不同的组合体，通过对大部分风电场的统计分析，分体吊装主要有两种方式：a.下部塔筒、上部塔筒、风机机舱+轮毂+2个叶片(“兔耳式”)、第3个叶片；b.下部塔筒、上部塔筒、风机机舱、叶轮；分体吊装两种方式中上部塔筒、下部塔筒也是根据实际长度将广4节塔筒预先组装，且采用前者的分体吊装方案占大多数，而近年风电场则采用第2种分体吊装方案，具体安装情况视船体的吊装控制能力的不同而有所差异。
(1)海上风电场海上风电场位于外侧海域，该电场离岸14-20km,水深6.5-13.5m,单机容量2MW,风机吊装方式采用分吊装第一种方式进行。
(2)风电场风电场共安装72台2.3MW的Bonus82.4型风力发电机,装机总容量165.6MW o该风电场距海岸9km,位于波罗的海南部，水深6~9.5m,风机安装采用分吊装第二种方式进行。
2整体吊装方案整体吊装方式即为风机设备在陆上或近岸平台完成塔筒、机舱、轮毂、叶片的组装，整体运输到风电场场址后，通过大型的起重设备吊装到风机基础平台上方式。
风电机组整体运输、吊装因质量大，重心高，且叶片、机舱等受风面积大的构件主要位于机组上部，整体运输、吊装过程中的稳定性、安全性控制要求很高。
海上风机整体吊装在绥中36-1风电站、东海大桥示范风电场采用过，在陆上将基础以上的塔筒、机舱、轮毂、叶片等各部件组装成一个大型吊装体,运输至现场后一次性吊装完成。
(1)风电场风电场位于距离海岸线23km,水深45m,安装有2台5MW的风机，风机整体总重约410t。
(2)大桥示范风电场风电机组采用经改造后的4000t级半潜驳专门运输，大型起重船“四航奋进”作为起重安装船进行风机的整体吊装作'也。
海上风电安装(运维)船研发生产方案(一)
海上风电安装（运维）船研发生产方案一、实施背景随着全球对可再生能源的关注度不断提高，海上风电成为清洁能源开发的重要方向。
然而，海上风电设施的安装与运维一直面临诸多挑战，如高昂的运输与安装成本、复杂的海洋环境等。
为此，本方案旨在通过研发生产一种专门的海上风电安装（运维）船，以满足海上风电产业的需求。
二、工作原理本方案所涉及的海上风电安装（运维）船主要基于以下工作原理：1.三臂式起重机：船体中部设有一台三臂式起重机，可在三维空间内移动，从而实现对海上风电设施的精准吊装。
2.自动导航系统：利用全球定位系统（GPS）与海洋潮汐、风向等数据结合，实现自动导航，确保安装过程的安全与准确。
3.海洋工程船舶设计：采用船舶设计中的稳定性与耐波性理论，确保在恶劣海洋环境下船体的稳定性。
4.远程操控系统：通过预设程序，实现起重机的自动操作，提高作业效率。
三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析：对国内外海上风电市场进行深入调研，了解客户对海上风电安装（运维）船的需求。
2.研发团队组建：组建涵盖船舶设计、机械工程、自动化控制等领域的研发团队。
3.设计与研发：根据需求分析结果，进行船体设计、起重机设计、自动导航系统与远程操控系统的研发。
4.试验与验证：在实验室与实际海域进行反复试验，验证各项功能的可靠性。
5.改进与优化：根据试验结果，对设计进行优化，提高性能、降低成本。
6.生产与交付：经过最终检验后，进入量产阶段，向客户交付海上风电安装（运维）船。
四、适用范围本方案的海上风电安装（运维）船适用于以下场景：1.海上风电设施的安装：可对风力发电机组进行高效安装，缩短安装周期。
2.海上风电设施的运维：可对已安装的风力发电机组进行日常维护、修理与更换等工作。
3.海上救援与抢险：在恶劣天气或事故情况下，提供救援与抢险支持。
4.海洋工程支持：为海洋石油、天然气等其他海洋工程提供安装与运维服务。
五、创新要点1.自动化操作：通过预设程序与远程操控系统，实现自动化作业，降低人力成本。
不同基础的海上风机整体安装精定位技术应用
不同基础的海上风机整体安装精定位技术应用广东广州510735摘要：随着海上风能发电的快速发展，海上风机的安装成为关键步骤。
在不同基础环境下，如海底、浅水或深水区域，整体安装精定位技术至关重要。
本文旨在探讨不同基础的海上风机整体安装精定位技术的应用。
通过分析已有研究成果和实际应用案例，我们发现，利用多传感器配合实时定位系统，可以实现海上风机的高精度安装，提高工作效率。
而基于大数据分析的预测模型，能够优化风机位置选择与调整。
此外，采用智能控制系统和自动定位装置，可以最大限度地减少人力介入，并提高整体安装质量。
不同基础的海上风机整体安装精定位技术的应用对于海上风能发电行业的可持续发展具有重要意义。
关键词：不同基础；海上风机；整体安装；精定位技术引言随着全球对可再生能源的需求不断增长，海上风能发电作为一种清洁、可持续的能源形式正在迅速发展。
然而，海上风机的安装面临着诸多挑战，其中之一就是精确定位。
海底、浅水或深水区域的不同基础环境给整体安装带来了复杂性和困难性。
因此，研究并应用不同基础的海上风机整体安装精定位技术至关重要。
本文旨在探讨不同基础的海上风机整体安装精定位技术的应用，并通过分析已有研究成果和实际案例，提供相关技术和方法的综合评估。
这将有助于推动海上风能发电行业的可持续发展，促进全球能源转型。
1.不同基础环境下的海上风机整体安装精定位技术海上风机整体安装的精定位技术在不同基础环境下发挥着重要作用。
对于海底基础环境来说，采用水下机器人和声纳定位技术可以实现对风机的精确定位和调整。
在浅水区域，使用GPS和惯性导航系统等定位技术能够提供较高的定位精度。
而在深水区域，采用深海定位系统和全球定位系统（GNSS）可以实现对风机的三维定位。
此外，利用激光扫描和摄像技术可以对海底地形进行精确测量，为安装提供准确的参考数据。
综上所述，不同基础环境下的海上风机整体安装精定位技术包括水下机器人、声纳定位、GPS、惯性导航系统、深海定位系统、GNSS 等多种技术手段，这些技术的应用将为海上风能发电行业的可持续发展提供有2.多传感器配合实时定位系统实现海上风机高精度安装2.1使用多传感器进行位置探测和调整在海上风机整体安装中，多传感器配合实时定位系统的应用可以实现高精度的位置探测和调整。
海上风电风机整体安装工艺【图】
海上风电风机整体安装工艺相较于分体式安装，整体式安装特别适用于规模大的风电场建设，具有施工安全效率高的特点。
海上风机整体安装施工工艺的三个主要环节是：风机陆域拼装，风机整体运输，风机海上吊装对接，其中海上吊装对接为最关键的环节，直接决定海上风机整体安装实施的成败。
海上风机整体安装工艺主要研究包括：（1）研究风机拼装码头选址方案，陆域风机拼装工艺，对拼装机械设备和拼装流程进行优化，提高拼装效率；（2）研究一套风机整体运输工装设备，确保风机在运输过程中稳定安全；（3）对风机整体在海上起吊及安装对接过程工艺，进行研究，研制一套能够使风机平稳对接，自动对孔的自动化工艺设备；（4）研究海上风电风机整体安装工装设备拆除工艺，为风机整体安装施工工艺流水作业提供技术支持。
1陆域风机拼装工艺研究（1）码头选址研究为合理选择风机陆域拼装码头，项目团队对项目周边码头进行了多次考察，如烟台打捞局码头、烟台来福士码头、乳山港码头、乳山船厂码头、扬帆船厂码头、海阳港码头6个码头（各码头情况见“风场附近码头条件一览表”和“各码头实地情况表”），在综合考虑码头前沿地基承载力、码头前沿场地面积、码头泊位水深、码头泊位使用情况、与本工程风场间的距离等因素后，最终选择海阳港码头作为风机拼装码头。
风场附近码头条件一览表各码头实地情况表（2）风机拼装机械方案及工艺流程研究陆域风机拼装工艺需采用大型起重机进行风机部件，包含塔筒、机舱、轮毂、发电机、叶片以及本风机整体安装为确保风机稳定的各类工装系统设备。
起重机的吊高吊重主要依据起吊过程中最大构件的吊高、吊重要求进行选型，最终选择1250t履带式起重机作为本项目陆域风机拼装主作业机械，同时配备500t履带式起重机作为辅助起重机配合完成塔筒构件的翻身工作。
陆域风机塔筒、专用工装、叶片拼装2风机整体运输工装设备研究和开发为了确保风机在运输船拼装完成后，能够安全运至风电场，同时在风机整体起吊时能够顺利与运输船实现分离，需对风机运输工装进行研发，研制出一套海绑系统能够将95m高的风机稳定的固定于风机运输船上，同时满足船级社规定的运输拖航海况，本项目研制的风机整机运输工装设备，包含井字架、平衡梁、运输固定底座，一船每次可运输1-2台风机。
海上风电场的安装与调试流程
海上风电场的安装与调试流程近年来，海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了广泛的关注和应用。
海上风电场的安装与调试是确保风力发电设施正常运行的重要环节，本文将对海上风电场的安装与调试流程进行详细介绍。
首先，海上风电场的安装是一个复杂而艰巨的过程。
在决定建设海上风电场之前，需要进行充分的前期规划、设计和准备工作。
规划阶段，需要确定风电场的位置、风力资源、水深、海底地质等因素，以选择合适的区域进行布局。
设计阶段，需要进行风机、杆塔、基础等各个部分的设计，以确保风电场的结构稳定、可靠。
准备工作阶段，需要采购设备、安排人员、租用船艇等，为安装阶段做好充分准备。
安装阶段是海上风电场建设的核心环节。
首先，将各个部分的组件、材料送往海上安装场地，包括风机、塔筒、盘根、叶片等。
然后，使用安装船艇将组件悬挂起来，通过起重设备将其吊装到预先建好的基础上。
在安装过程中，需要注意风和海况，确保安全顺利进行。
随后，进行风机和杆塔的连接，通过螺栓或焊接方式，将风机的轮毂与杆塔固定连接，确保整个风机结构的稳定性。
最后，安装风机发电机组、变流器等设备，并将其与电网连接，完成电力输送。
安装完成后，海上风电场需要进行调试和测试。
首先，进行初次启动测试，检测各个设备的运行状态和连接是否正常。
通过监控设备、测量仪器等进行数据采集和分析，以确保风电场的稳定性和可靠性。
同时，进行风机的性能测试，测试其发电功率、转速、扭矩等参数，评估风机的发电能力。
此外，还需要进行电网连接测试，确保风电场与电网之间的完全适配和互联。
调试阶段还包括对风机的启停控制、传感器的调整和校准等工作，以使风电场达到设计要求的效果。
在整个安装和调试过程中，安全是首要考虑的因素。
海上环境具有复杂的气象、海象条件，风力较大、浪高较大，对操作人员的技能和安全意识提出了更高的要求。
因此，需要确保所有操作人员具备必要的专业知识和技能，并且严格遵守安全操作规程。
同时，还需要安装相关的安全设备，如护栏、防护网、救生设备等，以确保人员的安全。
海上风电机组运输与安装方式分析
海上风电机组运输与安装方式分析1. 引言1.1 海上风电机组运输与安装方式分析海上风电机组的运输与安装是整个工程中至关重要的环节，直接影响到项目的进度和成本。
随着海上风电产业的不断发展，海上风电机组的运输与安装方式也在不断创新与完善。
本文将从海上风电机组的特点及发展现状、运输方式分析、安装方式分析、运输与安装方式比较、关键技术等方面展开讨论。
在接下来的内容中，将对海上风电机组的运输与安装方式进行详细分析，探讨其发展趋势和优化建议，同时总结分析其意义和对未来发展的影响。
通过本文的研究，希望能为海上风电机组的运输与安装方式提供一些有益的参考和启发。
2. 正文2.1 海上风电机组的特点及发展现状随着全球对清洁能源的需求逐渐增加，海上风电机组的发展呈现出蓬勃的态势。
根据统计数据显示，全球海上风电装机容量已经连续多年保持高速增长，大型海上风电场相继建成并投入运营。
尤其是在一些发达国家，海上风电已经成为主要的清洁能源来源之一，为当地经济发展和环境保护做出了积极贡献。
海上风电机组具有较高的发电效率和环保性，发展潜力巨大。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，海上风电将会在未来成为清洁能源领域的重要组成部分，为推动全球能源转型发挥重要作用。
2.2 海上风电机组运输方式分析海上风电机组是利用海上风力资源发电的装备，具有环保、可再生、稳定等优点，受到越来越多的关注和投资。
而海上风电机组的运输方式对于整个项目的顺利进行至关重要。
海上风电机组的运输方式通常包括海上搬运与陆路运输两种方式。
海上搬运是指利用特殊的船只将风机组部件从陆地运至海上安装地点。
这种方式的优点是可以避免路途困难和交通拥堵，缩短运输时间，但也面临着海上条件恶劣、天气影响等挑战。
陆路运输则是将风机组部件通过陆路运输至海港，再由海运船只运至安装地点。
这种方式虽然运输过程相对较长，但安全性高，适用于风电机组部件较大且重量较重的情况。
在选择运输方式时，需要考虑风机组部件的尺寸、重量、安全性、时间成本等因素。
风力发电系统 ppt课件
29
5.2 同步电机发电原理
发电机： 形式 四极（p=2）双馈异步发电机 额定出力 1560kW 转速(rpm) 1000～1800+11% 额定电压 690V 保护等级 IP54；空-空冷却器
变频器： 形式 IGBT，脉宽调制变频器 额定功率 300kW（1/3-1/4机组功率）
变频器生厂商：ABB；爱默 生；施耐德；西门子
发电机
偏航驱动
机架
塔筒
主控柜
16
2）风轮系统 叶片
3叶片
叶片 面积
叶尖 速比
实度
高速 运行
低启动 速度
变桨系统
0°
变桨控 制
90 °
启动 3,11,25
停机
轮毂及轮毂罩
自动润滑系统
轴承和齿轮
最佳 功率
17
2.1变桨系统
偏航驱动
机架
塔筒
主控柜
18
变桨系统的构成
1.变桨轴承 3套 2.自动润滑系统 1套 3.变桨齿轮葙 3套 4.变桨电气 1套 包括：变桨控制箱 1套
sPem
变流器
P2 n n1
DFIG Pem
s Pem
变流器
1 s Pem
电网
（a）亚同步运行状态
（b）超同步运行状态
（a）亚同步运行状态：n< n 1 ,转差率s>0,频率 f 2 转子电流产生的旋转磁场
转速与转子转速方向相同。 励磁变流器向发电机提供交流励磁，定子发电给
电网。
（b）超同步运行状态: n< n 1 ,转差率s<0,频率 f 2 转子电流产生的旋转磁场
一般可把电力电子换流器和风力发 电机看作一个整体，这样风电机组的接 线大都采用单元接线。
海上风机安装方法
海上运输及起吊粗导向缓冲与同步下降精定位自动对中拆除
1风机组拼
风机组拼23456
工装塔筒
将平衡梁吊上
运输塔架运输塔架，，抱
箍器抱紧风机
塔筒防止风机
倾覆倾覆。
平衡梁
海上基础平台
起吊开始前松开抱箍器起吊开始前松开抱箍器。
起重船吊起风电
机组,准备安装在海上基础平台上。
起重船吊装风电机组靠近基础平台起重船吊装风电机组靠近基础平台。
上部吊架外围钢管碰到粗导向。
沿着粗导向下降。
装置,沿着粗导向下降
粗导向结束后,风电。
机组开始软着陆。
机组开始软着陆
位于上部吊架的精定位销插入精定位自动对中系统的销孔中定位自动对中系统的销孔中。
精定位自动对中系统调整风机法兰位。
插入螺栓连接法兰。
置。
对中完成后,插入螺栓连接法兰
平衡梁下降到上部吊架
的搁架上后对半拆分
上部吊架系统对半拆分下部就位系统分别拆除。
海上风电机组运输、安装和维护船方案
海上风电机组运输、安装和维护船方案第38卷第4期20O9年8月船海工程SHIP&OCEANENGINEERINGV o1.38No.4Aug.2009海上风电机组运输,安装和维护船方案何炎平,杨启,杜鹏飞,谭家华(上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240)摘要:根据东海大桥风电机场需要设计一艘海上风电机组运输,安装和维护船方案,介绍该方案的主要要素,总布置,运输和起重能力,桩腿和升降系统,在配备液压打桩锤时,本船还可以用于安装海上风电场的基础,供开发和设计此类船舶参考.关键词:海上风电场;海上安装;起重船;基础中图分类号:U674.2文献标志码:A文章编号:1671—7953(2009)040136—04相对陆上风电场而言,海上风电场具有不占用陆地面积,风速比陆地大,风向较稳定等优点,虽然其建造和电网连接成本都相对较高,但是海上风能开发的经济价值和社会价值正得到越来越多的认可.全球范罔内诸多国家广泛研究和开发利用海上风力发电,尤其是欧美等发达同家,目前海上风力发电场技术正日趋成熟.自从丹麦于1991年建成第一个海l风力发电场,到2006年末,全球运行了超过900Mw装机容量的海上风电场,几乎所有海L风电场都在欧洲.我国出台的《可再生能源中长期发展规划》中再次突}}{了对水能,风能,太阳能的重点支持,预计到2020年风力发电总容量达到3015万kw.我国的风能资源主要分布在东北,华北,西北和东南沿海地区.东南沿海距离电力负荷中心近,土地资源紧缺,海上风电将成为东南沿海风力发电的趋势.我国正在积极地筹建海上风电场,见表l.表l我国正在筹建的海上风电场Mw收稿日期:2008一l229修回日期:20090312资助项目:家科技支撑计划(2006BAA01A25).作者简介:何炎平(1971一),男,博士,副教授.研究方向:船舶与海洋丁程专业教学,研究和设计.E-mail:.Crl】362海上风电机组的结构及安装方式海上风电机组的结构形式类似简易海上平台,其主要组成部分包括:叶片,轮毂,机舱,塔架和基础_2.海上风电机组和陆上风电机组从结构形式上来看,它们的最大差别在于基础形式[3],具体采用何种形式,需要根据风电机场的水文和地质条件确定.已建的海上风电机组依安装方式不同主要分两种:海上分体安装和海上整体安装.两种安装方法都要求安装安全和海上作业时间短.2.1海上分体安装海上分体吊装就是在海上将风机的各个部件安装在一起.由于海上风浪大,风机很高,给海上起重作业和安装带来很大的难度,为了提高安装效率,仍然考虑尽可能在陆地组装风机部件,以减少起吊次数和高空安装作业T作量.现今海上分体安装主要有两种方式:叶式安装和兔耳式安装.2.1.1.二叶式安装在陆上把风电机组的二三个叶片和毂帽安装好,组装成风车头,但并未与机舱连接.运输时,调整叶片放置的角度(见图1),使其合理布置于甲板上,以便有效利用甲板空间.一图l三叶式风电机组安转海上风电机组运输,安装和维护船方案——何炎平,杨启,杜鹏飞,谭家华海上安装时,在把机舱安装在塔架上后,将已组装好的风车头直接吊装在机舱上,可减少海上叶片安装时需定位,对接等系列高空作业,降低海上施工难度.2.1.2兔耳式安装在陆上把风电机组的两个叶片安装在毂帽上,并与机舱上安装好,形成兔耳型形式(见图2).海上安装时,在安装好塔架后,可把机舱,两个叶片和毂帽组件吊起安装在塔架上,然后安装最后的一片叶片.运输过程中,也可合理设计工装,以有效利用甲板面积.图2免耳式风电机组安装海上分体安装最大的优点是对起重机的起重能力要求不太高,但对起重作业时船舶的稳定性要求很高,需要保证下部塔简与上部塔筒之间准确对位,上部塔简与机舱之间准确对位,轮毂和机舱之间的准确对位(三叶式安装)或第三片叶片与机舱轮毂之间的准确对位(兔耳式安装),这么多的施工环节和安装要求在海上连续进行难度很大,施工中除了风,雨,雾等天气因素影响外,传统的起重船仅仅依靠锚缆系统对船体定位也难以避免海上波浪,潮流影响,特别是当安装进行到上部塔筒以上的部位时,船体轻微的晃动在80m以上高度会引起数米的位移,给准确对位带来了很大的难度l4].因此,为了能够承受恶劣天气状况和长时间作业,国外进行海上分体吊装时是采用带自升式桩腿的平台或船只,采用桩腿的目的就是为了保证安装的精度和施工进度,使海上的安装类同于陆上的安装.依靠普通起重船进行海上风电机组分体安装因不经济而不可行.2.2海上整体安装海上风机整体吊装在英国的Beatrice风场进行过,用”Rambiz”号双吊臂大型起重船,该船的最大起重能力为4000t,对应4000t起重量的桅杆长度68171_,对应3256t起重量的桅杆长度为82m,这种T艺包括两个步骤:陆上或岸边驳船上组装和海上运输与安装.电机组图4”南疆”号整体安装海上风电机组陆上或岸边驳船上组装:在海边的码头上寻找合适的空地或在码头系泊的驳船上,进行风电机组的塔架,机舱和叶片的组装.海上运输与安装:利用组装用驳船或起重机吊住组装好的风电机组运输到安装地点,利用起重机把组装好的风电机组安装在已建成的基座上.我国中海油采用”南疆”号3800t起重铺管船在离岸70km的渤海绥中36—1油田完成了1 座海上风电机组的安装.中海油在该油田30m水深的一个导管架上安装了l台1.5MW永磁直驱风力发电机组,铺设了1条5km长的海底电缆至绥中36—1油田的中心平台,风力发电机组运营后,实现了对该平台的并网发电.海上整体安装对起重船的能力要求高,组装的风电机组与建成的基座对准和安装是需要解决的关键问题,还需要设计专用的起吊吊具和运输时的固定装置.3海上风电机组运输,安装和维护船方案为了兼顾海上风电机组的安装和维护,比较经济的方案是采用具有适当起重能力的具有良好操纵性能的自航船舶,应具备运输多座风电机组部件的能力,还有一个非常重要的要求是需要保证吊装作业时的不运动和运动响应小.国外已有的相关船型l2,可以看到这类船舶要么完全为自升式平台型,要么配备支撑用的桩腿,以保证作业137第4期船海工程第38卷时受环境的影响小.我同东南沿海大部分区域的海床为淤泥质粉土或细沙沉积地层.东海大桥海上风电场海底为深厚软土地基,海底表面从浅到深有淤泥,淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土,它们的平均厚度分别为0.43m,3.83131和1O.67m.盐城东沙风能地带处于南洋潮与北洋潮的交汇处,江河人海水流到这里时已成为基本不含淤泥的细沙沉积地层,是典型的”铁板沙”,埋深lm以下地层承载力达到100--140kN,8m以下达到180kN,16ITI以下达到230kN,因此该处地质承载能力很强.因此,从我国海上风电场的工程地质来看,承担海上风电场分体安装的船型,自升使船体离开水面的平台和自升但船体不脱离水面的船舶都适用.下面介绍一艘海上风电机组运输,安装和维护船的方案.3.1设计要求设计船是一艘用于近海风电机组安装和维护的多功能作业船,设计条件见表1.表1设计条件环境网素条件环境冈素条件作业最大风级蒲氏6级相对湿度35℃大约为9O% 最高室外温度4O℃波高<2.8m最低室外温度l5℃波浪周期6S机舱温度55℃流速≯2.2m?s_.最高海水温度32℃作业水深≯18m最低海水温度.座底作业水深2.0m本船的航区为在近海航行,沿海作业,按中国海事局和CCS对近海供应船的标准设计,船级符号为:★CSAOffshoreSupplyVessel,R1,★CSMBRC,MCC.3.2主要要素和总布置图综合考虑船舶造价和作业能力,确定的船舶主要要素见表2.船体为双层甲板,局部双层底和有艏楼,在船左右两舷各设有两根方形钢桩,共4根桩腿,在上甲板的两舷侧分别设有烟囱,桩腿支架结构,风机塔筒系同结构和起重机的基座结构.机舱设置在船艉部,内主要布置4台主发电机组和2台停泊发电机组以及轮机的辅助设备. 船舶的推进装置为4台全回转的螺旋桨,由电动机驱动.在中部的艏尖舱内设置有2台侧推装置. 13R表2主要要素要素确定值要素确定值总长lO2.o13q定位桩腿尺寸2.80mX2.80II】垂线问长96.0m定位桩腿长度35.0m型宽30.0m主发电机组4×1200kW型深8.0m停泊发电机组2×250kW设计吃水5.0m应急发电机组200kw航速9.2kn推,4X8ookW(360.全回转)…主甲板梁拱0.0m艏侧推2×440kW最大工作水深18.0m起重能力(吊重120t×22m 最底作业水深2.0m×吊幅×吊高)×87m4台全回转的主推进器和两台侧推装置可以保证本船有良好操纵性,满足风电机组安装的精确定位要求.上甲板左右两舷侧结构有两层,尾部均为烟囱和机舱通风的风机间,左舷为2套桩腿的桩架结构和起重机的基座,右舷为2套桩腿的桩架结构和风机塔筒系固结构,升桩和下桩的滑轮组与绞车布置在舷侧结构上.为上下此舷侧结构设置了梯道.艏楼内主要设置生活设备和船员舱室,顶部为驾驶室,根据实际要求,在艏楼前还可配置直升飞机平台.上甲板的艉部中问还设置甲板室,用以布置COz问和应急发电机问,并作为起重机在航行时的支撑和同定结构.上甲板的中部约1l0m2的面积用于载运风机部件.上甲板尾部两舷布置了锚泊设备.3.3运输能力设计为运输3台3Mw的海上风电机组的上部结构,包括:塔筒,风机舱,叶片和轮毂,风机舱,叶片和轮毂的预组合方式可根据实际工程需要和本船起重能力的限制采取合适的方式.3.4起重能力根据东海大桥海上风电场的3MW风电机组部件的规格,尺寸和重量,确定了本船起重设备的能力,见表2.3.5桩腿和提升系统海上风电机组的分体安装对起重机的稳定性要求非常高,所以此类船舶设计成自升平台式或带桩腿船式,以使安装船在作业时不受环境载荷作用下运动,以提高作业效率和有效作业时间.。