探究海上风电场升压站电气设备选型

合集下载

浅析海上风电场升压变电站电气布置

区域治理智能电力与应用浅析海上风电场升压变电站电气布置华成佳沈阳恩德新能源技术有限公司，辽宁沈阳 110000摘要：随着海上风电的快速发展，海上升压变电站电气布置成为了海上风电场建设的研究重点。

因此，下文对海上风电场升压变电站电气布置方案进行了研究分析，提出了海上升压变电站总体功能系统布局及布置的基本要求和原则，并且对主要配电装置在海上升压变电站的优化布置提出了建议，希望对相关人员提供帮助。

关键词：海上风电场；升压变电站；电气布置风力发电是当前世界上发展最快、最具商业化和规模化开发条件的可再生能源。

随着海上风电场离岸距离及装机容量的不断增大，建设海上变电站成为了海上风电场建设中的重要环节之一。

因此，加强对海上升压变电站设计问题的研究，尤其是掌握电气布置及设备选型等设计的关键技术问题，对海上风电工程大规模建设有着极大的指导作用。

一、海上升压变电站总体布置和设备选择的原则海上升压变电站是建造在海洋固定平台上的升压变电设施，其与常规陆地上的变电站相比，在站址的选择、环境条件、施工运行维护、基础设计及辅助设施等方面都有着极大的特殊性。

所以说，对于海上升压变电站总体进行布置和设备进行选择时，要充分考虑以下原则。

1站址和设备的选择首先，对于站址的选择要结合海上风电场布置的整体进行考虑，并根据风电场位置、装机规模、离岸距离、接入系统方案、海洋环境、地形地质条件、海底管线、场内外交通等情况[2]，对设计、施工、运行、维护、建设及投资等因素进行综合考虑，从而合理选择海上升压变电站的站址；其次，对于设备的选择要满足海洋运行环境的要求。

由于海上升压变电站设备及生产辅助设施要满足海洋运行环境的要求，所以对于电气设备的设计、安装及制造工作来说，需要从安全、便于检修方面进行考虑，并注重集约化、小型化、无油化、自动化、免维护的技术方针，从而选择性能优越、可靠性高、免维护或少维护、能满足潮湿、重盐、雾等恶劣环境条件下稳定运行要求的设备。

深度探讨风电场升压站电气一次设备的多元化与关键性

深度探讨风电场升压站电气一次设备的多元化与关键性摘要：随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，风电场作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注和发展。

风电场升压站作为风电场电气系统中的重要一环，承担着电能从风力发电机组传输到电网的关键任务。

本文通过深度探讨风电场升压站电气一次设备的多元化与关键性，旨在阐述其在风电场运行中的重要地位和功能，以及不同电气设备的优劣和适用场景，为风电场升压站的优化设计和安全运行提供理论指导和实践参考。

关键词：风电场升压站；电气一次设备；多元化；关键性引言：近年来，全球对于清洁能源的需求日益迫切，风能作为一种绿色、低碳的可再生能源，逐渐成为能源产业的热门选择。

风电场作为风能利用的主要形式，其技术和规模不断发展，成为可持续发展战略中不可或缺的组成部分。

在风电场中，升压站作为电能传输的关键环节，其电气一次设备的多元化与关键性对于风电场的高效运行和稳定输出起着至关重要的作用。

1.风电场升压站的关键性1.1 电能传输的重要环节风电场升压站在整个风力发电系统中扮演着至关重要的角色，特别是在电能传输的环节。

当风力发电机组产生电能后，其输出电压通常较低，无法直接供应给电网，电能传输的第一步是将低电压交流电能升压成适合输送到电网的高电压电能。

升压站中的变压器起到了电能升压的关键作用，变压器能够根据设定的变比将电能从低电压端传输到高电压端，以减少输电过程中的电能损耗。

通过升压，电能的传输距离和输送效率得到优化，从而确保风电场的发电能力能够高效地输送到电网，满足用户的用电需求。

除了变压器，电气一次设备中的断路器和隔离开关也在电能传输过程中发挥着关键作用，断路器负责控制电流和实现开关功能，而隔离开关则用于隔离和保护设备。

在电能传输过程中，这些设备能够确保电路的稳定运行，并在故障发生时及时切断电路，以保障风电场运行的安全性和稳定性。

在风电场升压站的关键性方面，电气一次设备是电能传输的重要环节，负责将低电压交流电能升压至适合输送到电网的高电压水平。

海上升压站电气设计

海上升压站电气设计谭任深赵陆尧（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东广州510663）摘要：作为海上风电场送电枢纽，海上升压站既是电力工程，又是海洋工程。

基于此，结合海上升压站特点，从并网、配置、防腐方面对升压站的电气设计要求展开了分析。

结合项目实例，对升压站电气设计方案、设备选型、防雷接地、防腐与防护等级等方面进行了探讨，为类似工程建设提供参考。

关键词：海上升压站；电气设计；设备选型；防雷接地；防腐0引言海上风电场升压站用于对风电场发出的电能进行汇集和传送，随着海上风电产业的蓬勃发展，海上升压站建设更加广泛。

海上升压站建设具有一定的特殊性，由于其需要在恶劣的海洋环境中工作运行，因此，需要加强对海上升压站的电气设计研究，以满足海上风电场建设要求，重视电气系统方案设计，保证设备、设施能够长久稳定运行。

1海上升压站特点海上拥有丰富的风能资源，风能开发对环境影响小，且能量密度高。

作为大型海上风电场的关键组成部分，海上升压站可以实现风电汇集和传送，由于使用的电气设备需要长期在海上环境中工作，所以要满足防盐雾、防生物霉菌和防湿热要求，还要应对高紫外线辐射、台风、狂浪等问题，需要对其实施严格防护。

在复杂的海洋水文地质条件下，升压站建设施工需要解决设备运输、安装问题，通常采用专用的大型海上安装运输船舶运输设备，还要掌握设备施工时机和方法。

此外，由于海上升压站距离大陆较远，交通不便，无法随时巡视或检修，因此需要采取“无人值守”的方式进行设备状态监测和远程操控。

2海上升压站电气设计要求2.1并网要求在电气设计方面，海上升压站系统和设备配置首先要达到并网要求，按照国标《风电厂接入电力系统技术规定》（GB/T19963—2011）等规范要求接入电网。

目前，海上风电场并网点基本处于电网末端，想要保证风电接入不会给电网稳定运行带来影响，需要结合网点附近电网结构进行升压站的电气设计，确保风电接入能够满足电力系统要求。

海上升压变电站设计及建造研究

海上升压变电站设计及建造研究针对我国海上风电的发展特点，对国内外现有海上升压站的设计、建造进行了简要分析，旨在为后续类似项目设计、建造提供指导。

早在20世纪八九十年代，欧洲就开始陆续修建海上风电场项目，在海上风电场输变电技术方面积累了不少工程经验。

而我国2000年以前的项目均没有设置海上升压站，随着我国海上风电的发展，“十三五”期间，我国将进入海上风电规模化发展期，要开发建设离岸距离远(大于12 km)、容量较大(200——400 MW)的海上风电场，而这些风电工程均需设置海上升压站。

1、设计概况1.1 海上升压站类型根据风电场选址，针对不同的施工水平及环境条件，形成了两种模式的海上升压站结构——模块装配式海上升压站结构和整体式海上升压站结构。

模块装配式海上升压站是将升压站分为若干个模块，如变压器模块、高压模块、中压模块、站用电模块、辅助系统模块、控制模块等，每个模块都采用钢结构，在陆上组装厂制作，在陆上完成模块内的设备安装调试，然后各模块单独运至现场起吊并就位，各模块安装完成后现场再进行各模块之间的连接。

整体式海上升压站是将整个升压站上部结构作为一个整体，在陆上组装厂完成整个升压站的制造、设备安装和调试，然后整体运至现场，采用大型起重船安装。

选择何种方式取决于工程的实际施工、运输条件和能力。

上海振华重工(集团)股份有限公司负责建造的第一座中广核如东150 MW海上风电场示范项目海上升压站、华能如东300 MW海上风电场工程110 kV海上升压站以及江苏滨海300 MW海上风电场项目工程220 kV海上升压站均为整体式海上升压站。

1.2 设计总则说明根据《Offshore substations for wind farms》(DNV-OS-J201)的分类，海上升压站一般分为无人操作的海上升压站(A类)、临时或者长期有人操作驻守的海上升压站(B类)以及无人操作的海上升压站平台加一个生活平台(C类)。

海上风电场升压站关键技术研究

海上风电场升压站关键技术研究摘要：海上风电场升压站是海上风电场电能汇集和外输的能源枢纽。

文中拟对装机容量为400MW的海上风电场升压站的选型、主接线、平面布置等关键技术进行初步研究，进一步了解海上升压站电气设计的主要内容，为海上升压站的设计提供理论基础。

关键词：海上风电场，升压站，主接线0 引言中国是能源大国，更是用电量大国。

到2025年，亚洲用电量将占全球的一半，中国用电量将占全球的三分之一。

在双碳政策的鼓励和引导下，大力发展可再生能源成为当前降低碳排放的重要举措。

利用海上风能这一可再生能源进行发电，没有废水、废气的排放，也没有燃料的消耗，既能促进当地的经济发展，也不会破坏原有的生态环境和人居环境，是解决能源紧缺的最佳选择之一。

世界能源署预测，2040年，可再生能源将占全球电力的2/3，其中风电、光伏占40%，到2050年，风电年新增装机规模将达130GW左右。

而我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大领海，海上风能资源丰富，占我国风能资源的75%左右。

随着风力发展技术的逐步成熟，海上风力发电成为新能源发电的重要组成部分。

1 海上风电场升压站概述海上升压站是海上风电场电能汇集和外输的能源枢纽。

因其所处为海上环境，电气设备需要具有防盐雾、防湿热、防生物霉菌等“三防”要求，有些地方还有抗强台风和狂浪的要求，以及防高紫外线辐射的问题。

且海上升压站远离大陆，其运行维护较为困难，需采用远程监控、设备状态监测和无人值守的运行方式。

2 海上风电场升压站发展现状经过国内近几年的行业发展和技术储备，海上升压站技术日渐成熟，已掌握了海上升压站的设计、建造、安装技术，一座座海上升压站在中国沿海海域建设完成，为海上风电的发展作出了贡献。

截止2022年上半年，全球海上风电装机总容量为54.9GW，其中中国装机容量占比45%（24.9GW）。

2022年上半年全球风电装机容量增长6.8GW，其中主要增量来自于中国。

2022年上半年，全球新投产的海上风电场共33座，其中中国25座。

探究海上风电场升压站电气设备选型

探究海上风电场升压站电气设备选型摘要：近年世界范围内环境污染的问题越来越严重，因此人们对清洁能源的重视程度越来越高，对于发电工程来讲，逐渐从传统的火力发电向着水力发电和风力发电转变。

在风力发电中，海上风电场以其不占用陆地资源、海上风力资源丰富等优势获得了广泛应用，不仅能源供给过程清洁环保，而且极大缓解了我国逐渐增长的电力需求。

本文以滨海北区的100MW海上风电场为例，从海上风电场升压站点设备的选型要求出发，对电气设备的选型做了分析。

关键词：海上风电场；升压站；电气设备前言我国的海岸线十分广阔，而且海上风力资源充足，因此为海上风电场的发展提供了良好基础。

强劲、稳定、干扰少、发电量大是海上风电场的主要优势，因此近些年我国加强了在海上风电场领域的发展。

我国的能源局和气象局对海上风能资源做了调查，据调查结果显示我国海上10M高度的风能可转化为7.5亿千瓦的能源，在我国未来的清洁能源领域有着极为广阔的前景。

我们既已明确海上风能资源的丰富，就要对其进行有效利用，因此建设海上风电场、选择科学合理的电气设备非常重要。

一、海上风电场升压站选择电气设备的基本要求（一）满足海上特殊环境的要求在海上风电场中，由于其环境特殊，因此所选择的电气设备也相对比较特殊，通常在选择电气设备的时候都要将后期的维护和检修考虑在内，另外对于其运行安全性也要做全面考虑[1]。

因此海上风电场的电气设备要具备小型、无油、自动、便于维护、安全、抗腐蚀等多方面特征，这样才能适应海上的特殊环境。

（二）要考虑到设备的尺寸问题由于海洋环境有着潮湿、盐雾重、腐蚀性强、可施工范围小等特点，在海上设置升压平台的时候需要全面考虑这些因素的影响，为了控制平台的成本投入，就必须采用紧凑、抗腐蚀、防潮的施工策略，因此在选择电气设备的时候必须考虑平台的施工面积问题，从而为电气设备的尺寸设置提供依据。

（三）满足无人操作的要求在海洋环境中无法像陆地风电场一样进行管理，因此建设海上风电场的时候要充分考虑无人操作的问题，而实现无人操作就需要选择符合无人要求的设备，从而通过信息技术的应用实现海上风电场的无人化运行。

浅析风电场升压站电气一次设计

浅析风电场升压站电气一次设计本文结合工程实际，对风电场220kV升压站电气一次设计的相关内容进行了分析，以供同仁参考！标签：风电场;220kV升压站;电气一次设计、某风电场根据规划远期规模为150 MW，分三期建设，本期风电场为一期工程，装机容量为48MW，共安装22台单机容量为2000kW的风电机组，通过4回35kV线路汇集后送至新建的220 kV升压站，升压站同期建设。

根据项目审批后的接入系统报告，升压站新建1台150 MV A升压变，新建1回220kV线路接入电力系统，线路长度约为10 km，导线截面按300 mm2考虑; 220kV升压站220kV侧电气主接线远期及本期均采用线路变压器组接线，35kV侧采用单母线接线;本期新建1×150MV A升压变低压侧配置30Mvar（容性）和5Mvar（感性）的动态可连续调节的无功补偿装置。

1、升压站电气主接线根据规程DL/T-5218规定，经接入系统设计审批，220 kV升压站220 kV侧电气主接线远期及本期均采用线路～变压器组接线，35 kV侧采用单母线接线。

35 kV风电场工程出线4回，远期出线10回。

2、各级中性点接地方式220 kV侧接地方式：220 kV侧为星形接线，中性点通过隔离开关接地。

35 kV侧接地方式：升压站35 kV母线为单母线接线，共计10回出线。

根据集电线路的设计资料，计算35kV系统单相接地电容电流为111.28 A，大于规程规定的中性点不接地系统不大于10 A的要求，根据国网974号文件要求，并考虑到部分出线为电缆出线，因此本工程35 kV系统采用小电阻接地系统，采用在主变35kV侧绕组中性点经低电阻接地，单相短路保护作用于跳闸。

根据DL/T5222-2005《导体和电器选择设计技术规定》中式18.2.6.-2 、DL/T5153-2002附录C 中Id宜不小于系统的接地电容电流、DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》2.1条“低电阻接地的系统為获得快速选择性继电保护所需的足够电流，一般采用接地故障电流为100 A ～1000 A”的规定，最终按Id>kIc 取定Id值，其中k值按Q/DG1-D0103-2011《风力发电场电气设计技术导则》k 系数取1～2，本工程暂选定k=1.5，则：Rn=Un/（×Id =35/（×1.5×111.28）=121.06（Ω）。

海上风电机组选型方案研究

摘要：为适应海上风场平价开发的需求，海上风电机组向着大功率、轻量化、一体化的趋势迅速发展。

不同型号的风电机组在发电效率、可靠性、安全性、价格及维修保养等方面差异较大，风机选型时应综合考虑各种影响因素，计算分析风电场的总体投资及单位度电投资，综合选择合适的机型。

以海上风电场开发为例，论述了风电机组选型的关键影响因素，总结归纳了风电机组选型的主要流程及方法，为类似风电场开发、设计及建设提供了参考和指导。

关键词：海上风电；机组选型；度电投资0 引言为应对全球气候变化，推动可持续发展，全球各主要国家和地区制定了相应的“碳中和”目标和具体实施方案。

我国宣布力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。

在全球碳中和的时代大背景下，全球能源结构将深度调整，以化石能源为主的传统能源结构已无法满足环境友好发展的要求，太阳能、风能、水能、核能、生物质能等清洁能源成为各国重点发展的新宠儿。

海上风能具有资源丰富、年利用小时数高，不占用土地，能够成片区大面积规模开发，距离负荷中心近、利于就地消纳等优点，因此开发海上风电已成为我国大力发展可再生能源的战略需要。

2021年全球海上风电新增装机21.1 GW，中国海上风电新增装机17 GW，占比约80%。

截至2021年，中国海上风电已经达到全球海上风电装机总容量的47%。

中石油作为能源企业，积极响应国家减碳目标，明确了绿色转型“三步走”战略，力争2035年新能源新业务产能与油、气三分天下，2050年左右实现近零排放，新能源新业务产能达到半壁江山，并已开始谋划海上风电产业布局。

当双碳目标遭遇海上风电平价上网时，降本增效将是海上风电健康可持续发展的必由之路。

随着电机技术及海工技术的进步，海上风电向超大风场规模、单机功率大型化的方向快速发展，风能利用效率大幅度提升。

海上风机大型化不仅能够摊薄风机制造、建设安装以及后期维护成本，而且采用了更加先进的设备，发电效率也有所提高。

2021年抢装潮期间，我国海上风机由主流的6 MW机型升级到10 MW机型。

海上升压站主变压器的选择研究

海上升压站主变压器的选择研究作者：李润源陆轶祺解大来源：《科技风》2019年第05期摘要：主变压器作为海上升压站的心脏，具有极其重要的地位。

主变压器出现各种故障后，既可能造成风电场发电效益损失，也会引发短路造成财产和人员损失，因此变压器的安全运行是非常重要的。

本文以具体的400MW海上风电场为例从环境及安装、容量、台数、绕组、相数、调压与冷却方式等方面针对如何合理选择主变压器进行分析，并针对绕组数量的不确定性进行了低压侧双分裂绕组以及双绕组变压器的短路电流校验。

推荐400MW海上风电场海上升压站安装2台容量为240/120-120 MVA，220/35-35kV的三相、铜绕组、自然油循环自冷却型、油浸式、低损耗、低压侧双分裂、有载调压升压式电力变压器。

关键词：海上升压站;变压器;双分裂绕组;短路电流计算根据我国《可再生能源发展“十三五”规划》，截至2020年，我国海上风电开工建设目标规模10GW，确保并网5GW。

“十三五”以来，国内海上风电开发规模越来越大，逐渐向更深更远的海域进军，由于35kV线路损耗、电压降、传输容量和海域使用面积增大等问题，传统的设置陆上升压变电站结合35kV海缆集电线路的方案经济技术上已不可行。

在海上设置一座海上升压站汇集35kV集电线路后通过220kV海缆送出已成为主流建设方案。

主变压器作为海上升压站的心脏，具有极其重要的地位。

主变压器出现各种故障后，既可能造成风电场发电效益损失，也会引发短路造成财产和人员损失，因此变压器的安全运行是非常重要的。

目前海上风电场主流开发规模已由早期的100MW、200MW发展到现在的400MW容量。

截止到2013年，全球海上风电的总容量已经达到7045.9MW。

[1]虽然海上风电发展迅速，并且拥有着环境友好，占地面积小的优势;造假昂贵以及较低的可靠性仍然限制了海上风电在全球范围内的普及。

因此海上风场的建设研究主要集中于合理布局以及设备的可靠性方面。

海上风电场升压站的电气设计

海上风电场升压站的电气设计陈晨;丁宏成;石勇【摘要】在介绍海上风电场升压站结构设计和电气设备设计要求的基础上,以江苏省某200 MW海上风电场升压站工程为背景,论述了220 kV海上升压站的一次设备选择及二次系统设计.该海上升压站的监控系统设置在集控中心,一次系统设备遵循最小化、共用化、模块化的设计原则;采用无人值班运行方式,陆上集控中心建立智能一体化监控管理平台,在集控中心内实现对海上风电场的实时远程监视与控制.采用整体式海上升压站,便于更换和维护,也缩短了海上作业时间.【期刊名称】《吉林电力》【年(卷),期】2018(046)006【总页数】4页(P24-27)【关键词】海上风电场;升压站;电气设计【作者】陈晨;丁宏成;石勇【作者单位】国电南瑞科技股份有限公司,南京 210063;国电南瑞科技股份有限公司,南京 210063;国电南瑞科技股份有限公司,南京 210063【正文语种】中文【中图分类】TK89;TM72海上风电场升压站是海上风电并网的枢纽，是海上风电开发的重要环节，其运行的稳定性，对于将离岸距离远、规模大的海上风电场产生的电能汇集并送至陆上的主电网具有重要意义。

海上环境与陆地环境差异大，海上升压站的建设对设备选型、安装、运行维护等方面提出更高要求。

我国东部沿海地区经济发达、用电量大，水力、煤炭等电能资源相对匮乏，而海上风能资源却非常丰富。

海上风电的开发利用可以缓解东部经济发展对电能的需求[1]，但是海上气候环境恶劣，故要求海上风电电气系统的可靠性高、体积小、安装调试方便、耐腐蚀、寿命长，因此海上风电开发、建设、施工、运行维护成本较高[2-4]。

海上风电开发成本是较陆地的1.5 ～2.0倍[5]。

我国目前建成并投入使用的海上风电场升压站极少，海上变电站设计还未形成统一的标准和规范。

海上升压站的变压器等一次设备的选择有别于陆上变电站[6]。

文献[7]分析了适合近海风电场的高压交流传输技术，风机发出的交流电经过换流器转换成恒压恒频工频交流电，经海上升压站后通过海底电缆传输至陆上变电站，该方式电能传输方式简单、成本较低，但传输距离因电缆电容充电电流的影响而受限，一般适合额定容量小于200 MW、距离岸上100 km的风电场。

探究台风区域海上风电场升压站的电气设计

探究台风区域海上风电场升压站的电气设计发表时间：2019-01-08T17:06:57.950Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：赵陆尧1 刘玢2 赵陆鑫3 [导读] 摘要：近年来我国海上风电发展十分迅速，广东等沿海地区很多项目正如火如荼地开发建设，相对于欧洲北部的海上风电场而言，国内广东等地区的海上风电场要面临强台风的考验。

（1.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州市 510000；2.国网吉林省电力有限公司吉林供电公司吉林市 132000；3.吉林农业科技学院吉林市 132000）摘要：近年来我国海上风电发展十分迅速，广东等沿海地区很多项目正如火如荼地开发建设，相对于欧洲北部的海上风电场而言，国内广东等地区的海上风电场要面临强台风的考验。

基于此，本文简单介绍了台风区域海上风电场升压站的电气设计并论述其可靠性，希望由此能够为业内人士带来一定的帮助。

关键词：台风区域；海上升压站；电气设计近年来广东省的海上风电发展极为迅速，2018年4月广东省第一个海上风电项目-桂山海上风电场首批风机正式并网发电。

而湛江外罗、阳江沙扒、南鹏岛、汕头勒门等海上风电项目也均已核准并陆续开始开工建设。

据统计平均每年影响广东沿海的台风为4.6次[1]，所以抗台成为每个广东海上风电项目必须要面临的课题。

1升压站的电气主接线目前比较常见的近海海上风电项目布置形式为在海上布置一座升压站，陆上并网前建设一座集控中心，风机发出的电能通过集电海缆汇集到海上升压站，升压后经2回出线海缆输送至陆上集控中心。

升压站主接线可考虑单母线接线、单母线分段接线、内桥形接线及变压器线路组接线四种方案。

方案一，单母线接线。

单母线接线具有高压侧互联；接线较简单、灵活的特点，断路器比方案三要多一台。

方案二，单母线分段接线。

单母线分段接线具有高压侧互联；接线较简单、灵活的特点；断路器比方案三多两台。

方案三，内桥形接线。

内桥形接线具有高压侧互联；接线较简单、灵活；保护配置较繁琐，操作较复杂的特点方案四，变压器-线路组接线。

海上风电场升压站主变压器的选择研究

满载时相同，相比最低损耗率增加２Ｏ；而当负载继续降
１主变压器容量和数量选择分析
海上升压站主变压器的台数和容量应根据相关的规程规范和已经批准的电网规划等来确定。
低时，负载损耗率将比最低损耗率成倍、十几倍甚至几十倍地增大，此时变压器运行极不经济。由于风力发电机的出力具有典型的周期性和不均衡
上风电场设计技术和工程建设的经济、安全要求日渐紧
迫，主变压器作为海上风电场升压站的主要设备，对整个
工程的安全可靠性和投资经济性有着举足轻重的作用，因
此海上风电场升压站的主变压器合理选择至关重要。
耗功率与输入功率之比，通常变压器在６Ｏ负载下运行的损耗率最低；变压器满载运行时，损耗率略有增加；轻载运行时，在负载系数约为３０的情况下，变压器损耗率与
中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗，
台变压器故障时，将故障变压器下所接入的风电场容量
转接人正常变压器下运行的工况，以免造成变压器长期轻
载运行。
前者称为铁损，后者称为铜损，具体计算如下。
ＡＰ＝Ｐ０＋ＫＴＰｋ △ Ｑ—Ｑ。＋Ｋ（ △ Ｐ一△ Ｐ＋Ｋｏ △ ＱＱｏ —Ｊ０ＳＮ
的主变压器。
Ｑｋ — ＵｋＳＮ
式中，△ Ｐ为有功损耗；△ Ｑ为无功损耗；△ Ｐ为综合功率
损耗；Ｑ０为空载无功损耗，ｋｖａｒ￣Ｐｏ为空载损耗，ｋＷ；Ｐｋ为额定负载损耗，ｌ【Ｗ；Ｓ为变压器额定容量，ｋＶＡ；

海上升压站基础设计方案选型分析

海上升压站基础设计方案选型分析目前为止，我国海上升压站基础设计相关技术研究不够成熟，其选择众多因素相关，例如，风电场装机大小、海面所处的地理特征、受力特点、海上风浪大小及海流等。

本文主要对海上升压站基础设计方案进行分析，从而选择合适的结构方案，希望给海上升压站的设计及施工提供参考。

标签：海上升压站;基础设计;分析前言：随着海上空间逐渐被占用，风电场距离岸边的距离已经十分遥远，在这种趋势下，想要继续运用陆上升压站的方式，会给整体带来巨大的损耗，并且投入成本不小。

所以，在海上风电场旁安装海上升压站会避免很多麻烦。

现阶段，国内对于海上升压站的研究不多，所以本文对此展开研究。

一、海上升压站特点海上风电场有三种升压变电站，例如，陆上升压站、海上陆地结合升压站、海上一体化升压站。

目前我国的风电场建设位置已经逐步靠近海边，如果还采用传统的陆上升压站，在进行建设时不仅增加了电缆的长度，延长了施工时间、材料损耗过大，同时在海上占有很大比例，增加了投资成本。

若以海上一体化平台的形式可在一定程度上节省设备维修时间，提高工作效率。

但海上住宿环境差，生活用水和食物供应不方便，所以在实际工作中一般不会安排人员看守。

因此，海上陆地结合升压站的形式比较理想。

海上升压站可根据需要为员工设置临时休息和避难场所，有利于监督人员实时监督风电场的运行，同时也利于职工的生活、工作。

从风能采集线的角度来看，升压站应设置在风场中心。

这样会使整个区域的集电线路长度最短，线损最小。

除考虑到线路和功率损耗，还应充分考虑水深、地质条件、主体施工方便等因素[1]。

二、常见基础形式分析及施工工艺（一）单桩式海上升压站单桩式结构由钢结构单桩基础和上部组块组成。

单桩的基础是用5米钢管柱插入海底泥面，其中与上部组块可采取栓接、焊接或灌浆等连接形式。

从目前世界上已有的海上升压站来看，单桩海上升压站数量一般，尤其适合我国桥台和海上风电场。

单桩基础结构简单，造价低，但在使用这种基础时，应考虑上部结构的大小情况及风载荷情况，避免上部组块晃动。

海上升压站专用设备的设计与选型

海上升压站专用设备的设计与选型随着全球海洋石油勘探的发展，海上石油生产设施的需求不断增加。

而海上升压站作为海洋石油生产过程中的重要设施之一，起着升压提升油气的关键作用。

海上升压站的设计与选型是确保其性能安全可靠的关键环节。

本文将重点讨论海上升压站专用设备的设计与选型。

海上升压站的核心设备主要包括泵、压缩机、管道、阀门、仪器仪表等。

在设计与选型时，需考虑以下几个关键因素：1. 适应海洋环境的特殊要求海上升压站的工作环境恶劣，受到海浪、风浪、盐雾等因素的影响。

因此，在设备设计与选型时，必须考虑设备对抗腐蚀的能力、结构强度以及防水、防爆等特殊要求。

2. 性能安全可靠海上升压站工作在较为恶劣的情况下，要求设备能够长时间稳定运行，能够顺利完成油气升压工作。

因此，在设备选型上，要选择高质量、可靠性强的设备，减少设备的故障和维修次数，确保生产工艺的连续性和可靠性。

3. 提高能源利用效率对于海上升压站而言，能源成本是一个重要的经济考虑因素。

因此，在设备选型上，要考虑设备的能耗情况，选择能效高、能耗低的设备，从而降低能源消耗和生产成本。

4. 技术先进与可持续发展随着科技的不断进步，海洋石油勘探技术也在不断革新。

在设备设计与选型时，要选择具有先进技术、低碳环保的设备，符合可持续发展的要求。

例如，选择采用变频调速技术的电动设备，可以更好地控制工艺流程，提高能效，减少能源浪费。

基于以上考虑因素，下面将对海上升压站的常用设备进行设计与选型的讨论。

1. 泵的设计与选型海上升压站中的泵主要负责将采油平台产生的原油或天然气升压并输送至岸上接收站。

在泵的设计与选型时，需要考虑泵的扬程、流量、耐海洋环境的腐蚀能力以及可靠性。

常见的海上升压站泵类型有离心泵和柱塞泵。

离心泵适用于较大流量、较低扬程的情况，而柱塞泵适用于较小流量、较高扬程的情况。

同时，还需根据具体情况选择材质，如不锈钢材质具有较好的耐腐蚀性能。

2. 压缩机的设计与选型海上升压站中的压缩机主要负责将原油或天然气进行压缩，以增加压力。

海上升压站专用设备的电机选型与变频控制

海上升压站专用设备的电机选型与变频控制随着海洋石油开发和海底管道建设的不断推进，海上升压站作为重要的设备之一，承担着将产出的天然气或石油压缩提升至陆地处理站的重要任务。

为确保升压站运行的高效稳定，电机选型与变频控制是不可忽视的关键环节。

一、电机选型1. 功率需求：首先需要确定海上升压站所需电机的功率大小。

该功率大小应根据升压站的设计流量、压力变化、以及设备的类型和数量等各个因素来确定。

一般来说，选用较大功率的电机，可以保证海上升压站的正常运行。

2. 耐用性：由于海上环境恶劣，特殊的腐蚀性和湿度，以及在海上工作过程中的震动和冲击，对电机的耐用性提出了更高的要求。

因此，在选型时，需考虑电机的防震和抗腐蚀性能，并选择能适应海上环境的特殊电机。

3. 效率：选用高效率的电机可有效降低能源消耗，提高海上升压站的性能和经济效益。

在选型过程中，需考虑电机的效率指标，选择符合能效要求的电机。

4. 可靠性：海上升压站的设备运行通常要求长时间运行，维修和更换电机的成本较高。

因此，在选型时，需要选择可靠性高、故障率低的电机，以确保升压站的正常运行。

二、变频控制1. 控制精度：海上升压站需要根据不同的工作负荷和运行条件进行调整和控制。

传统的电机控制方式往往无法满足这种需求，而变频控制器则能够调整电机的转速和输出功率，从而满足不同工况下的运行需求。

2. 能效优化：变频控制器可以根据需求调整电机的转速，使其在工作过程中保持高效率运行。

通过合理调整电机的转速，减少电机运行时的能耗，提高海上升压站的能效。

3. 过载保护：海上升压站在运行过程中可能会面临突发的负荷变化。

变频控制器能够根据负荷大小自动调整电机的输出功率，从而保护电机免受过载损坏。

4. 良好的适应性：变频控制器可以根据需求灵活地调整电机的工作频率和转速，适应不同负荷变化和运行条件的要求。

这使得海上升压站能够更好地适应不同工况下的运行需求。

总结：海上升压站作为海洋石油开发的关键设备之一，电机选型与变频控制是确保升压站高效稳定运行的重要环节。

风电场海上升压站主变压器容量选择

风电场海上升压站主变压器容量选择发表时间：2016-07-23T14:50:30.433Z 来源：《电力技术》2016年第4期作者：杨文斌郦洪柯[导读] 本文根据风电场风资源变化频繁特点，结合概率与统计等方法，综合考虑了投资、损耗、收益三个方面。

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州 311122摘要：海上风电场开发如火如荼，发电量、电价及收益率高；但可达性差，设备检修不便，故障维修时间长，目前海上升压站主变压器容量选择多为经验决策，缺乏理论计算依据。

本文根据风电场风资源变化频繁特点，结合概率与统计等方法，综合考虑了投资、损耗、收益三个方面，给出了海上风电场主变容量选择优化的方法。

为风电场海上升压站主变压器容量优化选择提供重要的指导意义。

关键词：海上升压站；主变压器；容量；优化1 引言我国沿海海域风能资源丰富，电网及外部运输条件好，开发条件较好；海上风电将是我国东部沿海地区今后风电发展的方向，沿海地区海域广阔，海底地形平坦，风电场可装机容量较大，适合建设千万千瓦级风电基地，并为规模化建设先行示范。

2015~2016年，江苏、浙江、福建等省多个海上风电场均开工建设。

海上风电场发电量较高，电价及收益率高；但风电场可达性差，设备故障维修时间长，海上升压站为风电场核心，其总体布局及设备选型对风电场有着极其重要的影响。

对于大容量的海上风电场，故障期间考虑船舶调用、气候等因素，设备故障维修时间长，发电量损失较大，其中升压站主要电气设备主变压器要求冗余设计，一般会设置两台，两台变压器互为备用，以保证在一台主变退出运行的情况下，另一台主变尽可能多的送出风电场所发电能。

根据风电场风资源特性，当主变冗余容量选取过大时，会造成设备造价及设备损耗过高。

综合考虑上述因素，需对单台主变的容量配置进行技术经济比较，以使发电量损失和设备投资之间的关系达到最优化，以选择最优主变容量。

2 风资源评估及主变成本分析根据风电场风速变化频繁、功率变化快特点，主变压器容量选择与风资源关系紧密，风资源及可靠性评估是一项非常重要的工作，直接关系到海上风电场是否能够稳定运行，也直接影响着发电可能取得的经济效益，因此风资源评估是主变容量选择的基础。

海上风电场升压站电气设备选型研究

海上风电场升压站电气设备选型研究发表时间：2019-07-24T11:24:47.133Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：梅春[导读] 摘要：目前国内对海上升压站的相关技术的研究尚处于起步阶段。

国家电投集团江苏海上风力发电有限公司江苏盐城 224000摘要：目前国内对海上升压站的相关技术的研究尚处于起步阶段。

海上升压站在风电场的日常运行中占有十分重要的作用。

它的选择与风电场装机规模、受力特点、海床的地质结构情况、海上风浪载荷以及海流、冰荷载等诸多因素有关。

本文围绕海上升压站的结构和桩型，对各结构进行分析比较，选择经济合理适用的结构型式，给海上升压站的设计及施工提供很好的指导意义。

关键词：海上风电；海上升压站；基础型式；设计因素1海上升压站特点近海风电场的升压变电站设置可以考虑三种形式：陆上升压站形式、海上升压站-陆上集控中心形式及海上升压站-海上综合平台形式。

由于风电场离岸距离越来越远，若采用陆上升压站形式，则增加了35kV场内海缆的长度，压降大、损耗高、占用海域大，投资费用加大；海上升压站-海上综合平台形式由于海上生活平台上有工作人员常驻，能够节省设备维修时间，提高工作效率，但是海上住宿环境恶劣，生活用水、食物补给等不方便，平台上人员住宿生活的舒适性难以保障，且风电场升压站一般均按无人值班少人值守设计，因此，采用海上升压站-陆上集控中心形式较为理想，海上升压站可根据需要设置相应的工作人员临时休息和避难场所，陆上集控中心用于工作人员监控风电场运行和工作人员生活与办公。

从风电场集电线路角度考虑，升压站需布置在风电场中央地带以及靠近陆地地带，这样整个场区集电线路长度最短、线损最小。

综合考虑场区集电线路、电能线损并尽可能减短到220kV海底电缆长度，因此升压站需布置在风电场中间，此外应充分考虑水深、地质条件以及打桩船施工方便等因素。

参考港口工程、海洋工程和国外风电场海上升压站设计经验，海上升压站结构型式可以采用单桩、重力式、导管架结构形式、高桩承台结构型式和吸力式结构型式等。

海上风电机组选型方案研究

海上风电机组选型方案研究摘要：十四五规划要求大力发展新能源等战略性新兴产业，我国海上风能资源非常丰富，拥有1.8万公里的海岸线，海上风电产业迎来快速发展，风电机组的生产需求日益上涨。

由于风电机组设备费用在风电场建设投资中占比较重，其选型的合适与否直接关系到项目的投资效益，是项目建设至关重要的问题。

本文对海上风电机组选型方案进行分析，以供参考。

关键词：海上风电；机组选型；方案引言近年来，我国海上风电装机容量持续增长，截至2022年累计装机容量预计达3250万千瓦，持续保持海上风电装机容量全球第一。

根据世界海上风电论坛发布的最新报告，2022年上半年，全球海上风电装机容量新增6.8吉瓦，其中，中国占5.1吉瓦。

“十四五”期间，我国规划了五大千万千瓦海上基地，各地出台的海上风电发展规划规模已达8000万千瓦，这将推动海上风电实现更高速发展，到2030年累计装机将超过2亿千瓦。

1海上风能资源海上风能资源是影响海上风电机组选型方案的一个重要因素。

海上风电机组需要建设在海上风能资源较为丰富的区域，以确保机组的运行和发电效率。

一般来说，海上风能资源的大小和分布受到多种因素的影响，如海流、地形、气候等。

因此，选定合适区域的同时，还需要对海上风能资源进行充分的评估和分析。

具体而言，评估海上风能资源主要需要考虑以下几个方面：1.1风能潜力测量一定时间内的风速数据，计算出海域的风能潜力，以及风电场的风电利用率。

1.2海上风能资源分布利用预报模型，根据气象条件和地形特征来分析预计分布方向。

1.3气象条件包括风速、风向、气压等，这些因素同样影响海上风能资源的分布和变化。

在进行风能资源评估后，再根据实际的风电场布局和水深情况，选择适合不同布局方式和水深的机组。

如此综合考虑多种因素，可以帮助我们制定出最佳的海上风电机组选型方案。

2布局方式根据风电场布局和水深情况，需要选择适合不同布局方式和水深的机组。

海上风电机组的选型布局方式是影响海上风电机组选型方案的一个重要因素。

海上风电项目关键设备选型要点分析

海上风电项目关键设备选型要点分析摘要：目前海上风电正在引发广泛关注，全球海上风电装机容量稳步提升，我国海上风电政策持续利好，海上风电行业将持续发展。

本文对海上风电项目实施过程的关键设备选型关注的要点进行分析，从风电机组、风机基础、输电技术等方面为我国海上风电建设的项目实施，提供一些经验总结。

关键词：海上风电；风电机组；风机基础；输电技术；设备选型0 概述目前海上风电正在引发广泛关注，全球海上风电装机容量稳步提升，比较发达的丹麦、英国、德国等欧洲国家，2017年其海上发电的市场占有率约达到20%左右。

根据中国能源局印发《风电发展“十三五”规划》中，到2020年江苏、浙江、福建、广东等省的海上风电项目建设开工规模均达到百万千瓦以上，到2020年，全国海上风电开工建设规模达到1000万千瓦，力争累计并网容量达到500万千瓦以上。

随着系列政策的出台落地、经验的积累和经济性的凸显，我国海上风电持续推进，有望在“十三五”期间迎来黄金时代。

我国大部分海域平均风速在8m/s以下，属于低风速海上风电场，中欧海上差异巨大，欧洲海上风电的发展经验不可照搬，本文对海上风电项目实施过程的关键设备选型关注的要点进行分析，从风电机组、风机基础、输电技术等方面为我国海上风电建设的项目实施，提供一些经验总结。

1 风电机组风电机组是海上风电项目中最重要的设备，具有“出生决定终身”的特点。

风电机组设备选型一旦确定，将决定整个风电项目的整个项目的投资收益。

中国能源局《能源技术创新“十三五规划”》，十三五期间重点研究8MW-10MW陆/海上风电机组的关键技术，降低海上风电场的度电成本，实现5-6MW等大型海上风电机组安装规范化和机组运维智能化。

根据市场统计，2017年底，国内主流主机厂商全部推出5MW以上机型，2108年上半年的投标机型平均容量已经大于5MW，中国海上风电已经全面进入5-6MW的大容量单机时代。

大容量机组在减少工程量，涉海面积，征海面积、降低风场集电海缆长度，在降低工程造价等方面优势十分明显。