集电线路布局对海上风电场的作用

海上风电场66kV集电系统研究

海上风电场66kV集电系统研究发布时间：2022-08-31T07:42:51.885Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷4月8期作者：柳双乙[导读] 欧洲最早提出66kV作为海上风电集电系统电压等级的替代方案，并已在英国、丹麦的海上风电场实施，体现出一定优势。

柳双乙中电建（烟台）风力发电有限公司，265110摘要：欧洲最早提出66kV作为海上风电集电系统电压等级的替代方案，并已在英国、丹麦的海上风电场实施，体现出一定优势。

与35kV集电系统相比，66kV集电海缆工程量将显著减少，电缆投资和铺设工程费用也随之降低，但在设备投资方面，66kV海底电缆、海上升压站主变压器、风机内升压变压器、66kV配电装置等单价相比35kV设备增加较多，须进行技术经济比选。

关键词：海上风电场；66kV；集电系统；研究引言为了应对气候环境的变化，倡导地球和人类的可持续发展，世界能源正向着低碳化、无碳化的发展模式转型。

可再生能源在未来非化石能源结构中的地位快速上升，将成为未来增长最快的能源。

其中风电是可再生能源发电的“主力军”，而海上风电将成为未来风电市场的发展重心。

1.集电海缆受外部损伤概率对比分析海缆故障风险在海上风电场风险评估中不可回避。

虽然以往运行经验得到的结论是海缆几乎没有自发的电气故障，但海缆附件故障（如终端安装不当、接头未处理好等）或外力因素（锚害、暴力施工等）造成的损伤则是不可忽略的潜在威胁。

采用66kV集电系统在技术方面体现出一定的优势，在设定场址规模、风机单机容量相同的条件下，将海上风电场集电系统电压等级由35kV升高至66kV，集电海缆有功损耗、敷设工期和故障率都显著降低；在设定场址规模相同的条件下，集电系统采用35kV电压等级，集电海缆有功损耗、敷设工期和故障率基本不会随着风机容量升高而变化，但当集电系统采用66kV电压等级且风机单机容量提升至8MW以上时，集电海缆敷设工期和故障率分别有一定幅度下降，集电海缆有功损耗基本相当。

海上风电场并网的影响及对策

海上风电场并网的影响及对策海上风电出力随机性强，间歇性明显，机组本身的运行特性和风资源的不确定性，使得风电机组不具备常规火电机组的功率调节能力。

因此，海上风电场并网会对电网的运行产生一定的影响，本章将从研究风电机组的电气特性出发，详细阐述风电出力的特点，进而指出风电场并网对电网的影响，最后给出相应的解决措施。

3.1 海上风电场并网的影响针对风速的随机性、间歇性导致海上风电功率的不确定性大，以及风电机组本身的运行特性使风电场输出功率具有波动性强的特点，需要从系统电压、频率以及系统的稳定性等方面研究海上风电场出力的特点和海上风电场并网对电网的影响，以提出相应的对策和解决措施。

3.1.1 风电出力的特点（1）风电出力随机性强，间歇性明显。

风电出力波动幅度大，波动频率也无规律性，在极端情况下，风电出力可能在0～100%范围内变化。

风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节特性。

风电场一般日有功出力曲线如图3-1所示。

图3-1 风电场一般日有功出力曲线可见，风电功率出力的高峰时段与电力系统日负荷特性的高峰时段（8：00—11：00，18：00—22：00）并不相关，体现了较为明显的反调峰特性。

一些地区全年出现反调峰的天数可占全年天数的1/3～1/2。

反调峰的现象导致风电并入后的等效负荷峰谷差变大，恶化了电力系统负荷变化特性。

（2）风电年利用小时数偏低。

国家能源局发布数据显示，2014年年底全国并网风电装机容量9581万kW，设备平均利用小时1905h。

其中，海上风电约38.9万kW，设备平均利用小时略高，可达到2500h左右。

（3）风电功率调节能力差。

风电机组在采用不弃风方式下，只能提供系统故障状况下的有限功率调节。

风电机组本身的运行特性和风资源的不确定性，使得其不具备常规火电机组的功率调节能力。

3.1.2 对电网的影响风电等可再生能源接入系统主要有以下问题：（1）通常风能资源丰富地区距离负荷中心较远，大规模的风电无法就地消纳，需要通过输电网输送到负荷中心。

海上风电场并网方案研究

海上风电场并网方案研究庄明振【摘要】风能作为一种可再生的清洁能源，有望成为传统能源的替代品，海上风电成为未来风电发展的趋势。

针对海上风电场的并网方案进行研究，分析了交流并网方案和直流并网方案的拓扑结构。

对比两种方案，当输电距离较短时，采用交流并网更优；输电距离较长时，采用直流并网更优。

以一个500 MW风电场为例，从对比分析两种并网方案的投资成本和损耗出发，验证了交流并网更适用于近海电场、直流并网更适用于远海电场的结论。

%Wind energy,as a kind of renewable and clean energy,is expected to be the substitute of the tradi-tional energies,offshore windfarm has been a trend. In the article,the integration scheme of windfarm is dis-cussed,different topologic scheme of AC and DC integration is compared. According to comparison,when the distance is short, AC integration is better;while the distance is long, DC integration is prior. For a offshore windfarm with a capacity of 500MW,the costs and losses of the two integrations are compared,drawing the con-clusion that AC integration is better for locate offshore windfarm and DC integration is better for offshore wind-farm.【期刊名称】《东北电力大学学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】7页(P19-25)【关键词】海上风电场;交流并网;直流并网;投资;损耗【作者】庄明振【作者单位】东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012【正文语种】中文【中图分类】TM733近年全球电力能源消费在持续增长，而由于过度利用化石能源造成的环境问题促使人们将注意力更多的转向清洁能源，风电由于其可再生、无污染、能量大、前景广等优点，成为世界范围内发展速度最快的新能源[1-3]。

风力发电的地理布局分析

风力发电的地理布局分析随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，正逐渐成为各国能源转型的重要组成部分。

然而，风力发电的地理布局对于其发展和利用至关重要。

本文将从地理角度分析风力发电的地理布局，并探讨其在不同地区的优势和挑战。

一、地理条件对风力发电的影响地理条件是影响风力发电的重要因素之一。

首先，风的强度和稳定性是风力发电的基础。

通常来说，风速较高、稳定的地区更适合建设风力发电场。

例如，海洋沿岸、山脉和高原地区往往具有较强的风力资源，因此更适合建设风力发电场。

其次，地形地貌对风力发电的影响也不可忽视。

地形的起伏和开阔程度会影响风的流动情况，进而影响风力发电机组的效率。

一般来说，平坦的地区比起丘陵和山地更适合建设风力发电场，因为平坦地区风的流动更加稳定。

最后，气候条件也是影响风力发电的重要因素之一。

气候条件直接影响风力发电机组的运行效率和可靠性。

例如，极寒地区的低温和冰雪可能导致风力发电机组结冰，影响其正常运行；而高温地区则可能导致机组过热，降低发电效率。

因此，在选择风力发电场址时，需要考虑当地的气候条件。

二、全球风力发电的地理布局特点根据地理条件的不同，全球风力发电的地理布局呈现出一些特点。

首先，欧洲是全球风力发电的领头羊。

欧洲拥有众多的海岸线和山脉，这些地理条件为风力发电提供了得天独厚的优势。

丹麦、德国、西班牙等国家在风力发电方面取得了显著的成就。

其次，北美洲也是风力发电的重要地区。

美国和加拿大拥有广袤的土地和丰富的风力资源，尤其是美国的大平原地区和加拿大的西部地区，成为风力发电的热门区域。

此外，墨西哥、巴西等南美洲国家也在积极发展风力发电。

再次，亚洲地区的风力发电正在快速发展。

中国、印度等亚洲国家人口众多，对能源需求量大，因此加大了对风力发电的投资和发展力度。

此外，日本、韩国等岛国也在积极利用海洋风力发电资源。

三、中国中国是全球风力发电的重要国家之一，拥有丰富的风力资源。

风电场中的集电线路

Ｖ经箱变升压至３５ｋＶ后接入风电场升压变电
站，经主变压器二次升压至ｌ１ＯｋＶ后接人系统。
该升高电压风电场共需架设４回３５ｋＶ集电线
路。
以下对二种箱变升高电压方案进行经济比
用一机一变组合方式。
２．３升压箱变的升压电压等级
风力发电机组发出的电量需输送至电力系统
中去，为了减少线损应逐级升压送出，因此要对风
电机组配备升压变压器升至１ＯｋＶ或３５ｋＶ接
人电网。以下将假设一般风电场条件，对于升压
２００８年第６期
上海电力
风电场中的集电线路
陈博
（上海电力设计院有限公司，上海２０００２５）
摘要：风电场中集电线路有架空线、电缆、电缆架空线混合等三种接线方式，文章分析了风电场中集电线路的接线型式选择、线缆选用、线缆敷设等问题，并提出了相应的解决方案。关键词：风电场；集电线路；接线方式中图分类号：ＴＭ６１４文献标识码：Ｂ
ｌｊ２２
３３台３３台
ｌ０ＶＩ【ｌ＿１５０
２０万元／ｋｍ６８Ｏ
３４ｋｍ单杆单Ｄｌ
３５ｋＶＬＧＪ１５０３万元ｋｍ
７３５２ｌｋｍ单杆单回
线路开关柜

海上风电集中送出示范工程案例

海上风电集中送出示范工程案例
海上风电集中送出示范工程是指利用海上风能资源，通过集中式送出系统将电能从海上风电场输送到岸上电网的示范工程。

这种工程旨在解决海上风电场建设中的电力输送和集中管理问题，具有重要的示范意义。

一个成功的海上风电集中送出示范工程案例是中国的“东海深水区域海上风电综合示范工程”。

该项目由中国电力投资集团公司和中国南方电网公司共同投资建设，位于浙江省舟山市东海深水区域。

该项目利用深水区域丰富的风能资源，建设了海上风电场，并采用了集中式送出系统，将海上风电产生的电能通过海底电缆输送到陆地上的变电站，再接入国家电网。

该示范工程克服了深水区域风电场建设和电力输送的技术难题，为中国海上风电产业的发展提供了宝贵经验。

另一个案例是欧洲的“Horns Rev 2风电场”。

这是丹麦北海岸的一个海上风电场，采用了集中式送出系统，将风电产生的电能通过海底电缆输送到岸上，并接入丹麦国家电网。

该示范工程为欧洲海上风电场的发展提供了成功的范例，为海上风电的可持续发展做出了重要贡献。

这些案例表明，海上风电集中送出示范工程是推动海上风电产业发展的重要举措，通过技术创新和示范效应，为海上风电的规模化应用提供了重要支持，对于推动清洁能源的发展和应对气候变化具有重要意义。

浅谈海上风电场电力系统

岸的电缆和岸上变电站。
国近海海域风电装机容量可达１亿～２亿千瓦。
与陆上风电相比，上风电年利用小时长，速较海风陆上更高，切变更小，流强度小，稳定的主风湍有
导方向，组运行稳定、机寿命长，不需要很高的塔
ＨａｎＺｈｏｎｇ— ｎｇＭｅｎｉｙａｑｉ．ｇＨａ — ｎ
（．ｏｈＣｉａＧｉｏａｙＬｍｉｄ，ｅｊｇ１０５Ｃｉａ１ＮａｈｎｒＣｍｐｎｉｔＢｉｎ００３，ｈｎ；ｄｅｉ２ｈｎｕｉｉｄＥｅｇｅｅｐｅｔＣ．Ｌｄ，ｅｊｇ１０３Ｃｉａ．ＣｉａＦｌＷｎｎｒｙＤｖｌｍｎｏｔ．Ｂｉｎ００４，ｈｎ）ｎｏｉ
Ａｂｓｒｔ：ｔａｃＴｈｅｄｅｉｎｏｆｓｏｅｗｉａｒｓｇｆｏｆｈｒｎｄｆｍｅｅｔｉａｙｔｍｓｒｃｔｉｆｕｅｅｎｃｉｗｅｏｓ，ｉｅｔｅｌｃｒｃｌｓｓｅｈａｄｉｅｎｌｎｃｏａｔｖｅｐｏｒｌｓｎｖｓｍｎｔ
架，机能量产出较大。除此之外，上风电不占单海
１风电场内的集电线路
１１海底电缆的选择．
用土地资源，接近沿海用电负荷中心。发展海且上风电，可以有效避免陆上风电远距离传输问题，
型号的选择如表ｌ示。所
面临着较大的市场前景。目前上海东海大桥海上风电场已经全部安装完毕，经有ｌ已０多台机组投

风力发电机组与集电线路安全距离研究

风力发电机组与集电线路安全距离研究摘要：从目前的情况来看，在“十四五”期间，风力发电将是新能源发展的主要动力，风力发电的发展将是一个新的发展方向，而风力发电的发展将是一个新的发展方向。

陆地风电场场下的集流线路多为架空线路，辅以电缆线路，需将风电机组发电的电能安全、可靠地送至升压站。

在风电场中，电力的主要接线一般都是一机一变的单片机接线，一般都是在35kV的电压等级下，才会被接入到风电场的升压站中。

在此基础上，利用1个箱变将风电机组的终端电压提升到35KV，然后由35KV集电线输送到风电场的升压站。

一般情况下，风机箱变送器与集电线路的杆塔之间是由电缆相连的，与架空线路相比，电缆线路的成本要高很多，因此，在确保风机线路的安全距离的情况下，对所需要的杆塔进行合理的布置，以降低杆塔的数量，可以在确保风电场集电线路的安全性的同时，获得更为经济的效益。

关键词：风力发电机组；集电线路；安全距离引言风力发电机是发电场内一种重要的电力设备，也是进行电能生产的重要设备，对发电场的运行安全和效率有很大的影响，因此，在风电场的日常生产管理中，成为一项重要的工作。

有关部门要主动做好各种发电机的维护和管理工作，具体内容有：对线路进行检查维修，对发电机的运行状况进行测试检验，对发电机的运行状况进行测试检验，对出现的故障进行及时发现和处理。

近几年来，我国各地发电场电力生产负荷持续增长，这也使发电机在运行过程中，更有可能会出现各类故障异常。

这个时候，更应该对运行维护管理进行强化，对相应的方法进行完善，以最大限度地提高发电机的运行效率，从而创造出良好的效益。

1.风力发电机组与集电线路安全距离研究的必要性在我国风力发电技术不断进步的背景下，集电线路出现的安全事故也越来越多。

在人们对清洁供电需求日益高涨的背景下，加强对风电场集电线路安全事故的研究具有重要意义。

与风偏放电、断线、倒塔等事故相比，尽管风机叶片与集电线路铁塔发生碰撞的概率不高，但因地形变化、风机机型变化以及测绘、设计或施工失误造成的碰撞事故也时有发生。

海上风电场的设计与建设

海上风电场的设计与建设随着人们对可再生能源的需求不断增加，海上风电场作为一种潜力巨大的清洁能源形式逐渐走进人们的视野。

相比于陆地风电场，海上风电场不仅风速更稳定，且占用的用地更少，能够大规模地发电。

在设计和建设海上风电场的过程中，需要考虑多方面的因素。

本文将介绍海上风电场的设计和建设过程，以及面临的挑战和解决方案。

1.选址与勘察选址是海上风电场设计和建设过程中最关键的一步。

选取一个适合的区域需要考虑的因素包括风能资源、水深、海况、海底地形、生态环境等。

其中风能资源是最为重要的因素，因为风能是海上风电场发电的主要源头。

一般而言，风速要求在每年平均风速超过7.5米/秒才能进行建设。

水深也是重要因素之一，因为风机塔架需要稳定地建立在海底上。

这需要进行全面的水文、海洋学、地质勘察和生态环境评估，以确定洋流、海底地貌、海水冲击力等参数。

2.海上风机设计海上风机本质上与陆上风机相同，唯一的区别是它们被安装在海上，需要更加耐候、耐腐蚀的材料。

另外，海上风机需要承受海洋环境下更为恶劣的气候和海浪，这就需要在设计和材料选择上特别考虑这些因素，以确保风机在恶劣的海洋环境下依然能够持续运转。

3.海上风电场布局设计海上风电场建设需要考虑的因素包括风机的大小、数量和布局、电缆管道和横截面维护路线布置、港口配套设施建设等。

在海上风电场布局设计过程中，需要将风机的数量和布局考虑到风斜影响，这样可以最大限度地减少风机之间的影响。

此外，海上风电场还需要与电网连接，需要考虑电缆线路布置和海底电缆地下维修通道，以便维护乃至构建光缆连接。

因此，布局设计需要充分考虑这些因素，进行多方位的优化。

4.施工与监测海上风电场的建设需要进行大量的工程施工活动，包括海上风机的组装、浮式基础的建设、电缆敷设等工作。

在施工过程中，需要严格遵守相关的安全标准和工艺要求，避免工作人员因为高空、高压、高强度等原因造成人身伤害或财产损失。

此外，监测工作也很重要，尤其是风机的发电功率、转速等各项参数，定期进行检测和维护，确保风机运行正常。

海上风电场建设规划方案

海上风电场建设规划方案引言随着全球对可再生能源的需求不断增长，海上风电场作为一种清洁、可持续的能源形式，逐渐成为各国能源转型的重要组成部分。

本文将探讨海上风电场建设规划方案，从技术、环境和经济等多个角度进行分析，旨在为相关决策者提供参考。

一、海上风电场的发展现状近年来，全球范围内海上风电场的建设呈现出快速增长的趋势。

截至目前，世界上已有多个国家建成了大规模的海上风电场，如英国、德国、丹麦等。

这些风电场不仅能够满足当地能源需求，还能将多余的电力输送至陆地，为国家能源供应做出贡献。

二、海上风电场建设的技术挑战1. 基础设施建设：海上风电场的建设需要大规模的基础设施投资，包括建设风机塔架、电缆敷设等。

同时，海上环境复杂，施工条件恶劣，需要解决海上施工的技术难题。

2. 风机设计与维护：海上风电场需要面对更高的风速和海浪等恶劣环境，因此风机的设计和维护要比陆上风电场更加复杂。

同时，海上风电场的维护也面临着困难，需要解决远程监控和维修的问题。

三、海上风电场建设的环境影响1. 水生生物影响：海上风电场的建设和运营会对海洋生态系统产生一定的影响，如噪声、电磁辐射等。

因此，在规划和建设过程中，需要充分考虑水生生物的保护和生态平衡的维持。

2. 鸟类迁徙问题：海上风电场常常位于鸟类迁徙的路径上，因此建设风电场可能对鸟类迁徙产生一定的干扰。

在规划建设过程中，需要科学评估鸟类迁徙的路径和数量，采取相应的保护措施。

四、海上风电场建设的经济效益1. 能源供应：海上风电场可以为国家提供可再生能源，减少对传统能源的依赖，提高能源供应的可持续性。

2. 就业机会：海上风电场的建设和运营需要大量的人力资源，可以为当地创造就业机会，促进经济发展。

3. 经济效益：海上风电场的建设不仅可以降低能源成本，还可以带动相关产业链的发展，促进经济增长。

五、1. 选址规划：根据海洋资源、环境条件和电力需求等因素，科学选定适合建设海上风电场的区域。

2. 技术创新：加大对海上风电场技术的研发和创新，提高风机的效率和可靠性，降低建设和运营成本。

海上风电场总体布置探讨

海上风电场总体布置探讨作者：王晴勤来源：《华中电力》2013年第04期【摘要】海上风电场总体布置需要考虑风机、海缆、升压变电站及施工等多方面的综合效应。

研究上述几个方面的布置及其相互影响，对于海上风电场总体布置具有重要的意义。

【关键词】总体布置、风机布置、电缆布置、施工场地布置海上风电场的布置涉及风机、海底电缆、升压站等多方面的内容，各个部分之间互相联系、相互制约，如何协调布置做到整体最优是海上风电场总体规划与布置的关键。

1. 风机选型及布置2.1 风机选型从1990年建成第一个海上风电场以来，2010年全球已完成3223MW的海上风电装机工程2000年前，海上风电场采用MW级以下风机；2000年后，海上风机向大型化发展，海上风电场纷纷采用MW以上风机。

当前已安装的海上风电场风机机组主要有如Vestas3.0MW、GE3.6MW、Repower5.0MW、Enercon4.5MW、华锐SL3MW等，且风机的单机容量有逐步增大的趋势。

对于海上风电场，并不是选择单机容量越大的机组，其项目经济性就越好，风力发电机组的选择除了以测风和长年代风资源评估为依据外，还要受风电场自然环境条件、交通运输条件、吊装条件、设备供应市场情况等制约，同时在技术先进和运行可靠的前提下，结合当地沿海水文和地质条件等，风电机组需要具备较强的抗台风、防盐雾、防潮、防雷暴、防腐等特性，选择性价比较好的风力发电机组。

2.2 风机布置在陆上风电风机布置的基础上，增加如下原则：（1）首先应充分考虑规划使用海域的周边环境限制条件，协调与港口、航道、油气管道等之间的关系。

（2）布置时既要尽量避免风电机组之间的尾流影响，又要减小风电机组之间的海缆长度，以降低配套工程投资和场内输变电损耗。

（3）其他影响海上风电场的排列布置的因素。

如用海许可、海底地形、视觉效果等，每个因素都有可能是影响海上风电布置的关键因素。

海上风电场风机尾流较大，一般间距在5-10倍叶片直径。

海上风电场的发展_构成和基础形式

海上风电场的发展_构成和基础形式一、构成1.风力发电机组：这是海上风电场的核心设备，它主要由风力涡轮机和发电机组成。

风力涡轮机通过捕捉和转化风能来产生动力，进而驱动发电机发电。

目前，海上风电场主要采用千瓦级或兆瓦级的风力发电机组。

2.海上基础设施：海上风电场通常需要建设一系列的基础设施来安置风力发电机组。

这包括风力塔、风力涡轮机基座、电力输送设备、控制系统等。

海上基础设施的建设需要克服海上环境复杂性带来的挑战，如海浪、海洋生物和海底地质等。

3.电力传输系统：海上风电场发电后，需要将产生的电能传输到陆地，并与电网相连接。

为此，海上风电场需要建设一套完善的电力传输系统，包括海底电缆、海上变电站以及陆上接入点等。

二、基础形式1.浅水风电场：这种形式的海上风电场通常建设在近岸浅水区域，水深一般在30米以下。

浅水风电场的建设成本较低，施工和运维相对容易，因此被认为是海上风电场的入门形式。

然而，由于水深限制，浅水风电场的容量相对较小。

2.远海风电场：这种形式的海上风电场建设在远离陆地的深海区域，水深一般超过50米。

远海风电场的主要挑战包括施工、维护和电力传输等方面的难题，但它的优势是可以利用远离岸线的强风资源，从而获得更高的发电效率和容量。

3.浮式风电场：浮式风电场是一种相对较新的海上风电场形式，其特点是风力涡轮机安装在浮式结构上，可以在深海区域进行布局。

浮式风电场的优势在于可以充分利用深海区域的风能资源，避免了固定式基础设施的施工和运输成本，但也面临着更大的技术和经济挑战。

总体而言，海上风电场的发展取决于多个因素，包括海上风能资源、技术进步、政策支持和环境影响评估等。

未来，随着海上风电技术的不断成熟和经济可行性的提高，海上风电场有望成为可再生能源领域的重要组成部分。

海上风电场电气系统设计与优化

海上风电场电气系统设计与优化近年来，随着世界范围内对可再生能源的重视，风力发电成为了一个备受关注的热门话题。

海上风电场因其更大的风能资源和更少的环境影响而受到关注。

在海上风电场中，电气系统的设计和运行对于风电场的可靠性和经济性具有至关重要的作用。

本文将针对海上风电场电气系统设计与优化展开讨论。

一、设计原则海上风电场的电气系统设计应遵循以下原则：1.可靠性：电气系统是风电场的关键部分之一，应尽量减少设备故障和停运时间，确保风电场的连续运行。

2.安全性：电气系统应保证安全运行，确保人员和设备的安全。

3.经济性：电气系统应在可靠性和安全性的前提下，最大程度地降低成本。

4.可维护性：电气系统应具备便于维护和维修的特点，方便实施现场维护和远程监控。

二、海上风电场电气系统组成海上风电场的电气系统由以下三个部分组成：1.发电机组：将风能转换为电能的设备，通常采用同步发电机或异步发电机。

2.集电系统：由电缆和开关柜组成，将电能从多个发电机组中集中到主变电站。

3.变电系统：用于变换电能的电压等级和功率等级。

主变电站将高电压的电能变换为交流电能，送入电网。

三、设计优化在电气系统的设计中，需要考虑以下因素进行优化：1.发电机组的选择：海上风电场的发电机组应根据气象条件、运行环境和容量要求进行选择。

在同步发电机和异步发电机之间进行选择时，应考虑到能耗、成本和可靠性等因素。

2.电缆的选择：海上风电场的电缆应具备防水、防腐、耐久等特点，可供选择的电缆种类包括光缆、海底电缆等。

在选择电缆时，还应考虑电缆的价格和可靠性等因素。

3.开关柜的选择：海上风电场的开关柜应具备抗震、防潮等特点，可供选择的开关柜种类包括气体绝缘开关柜、干式开关柜等。

在选择开关柜时，还应考虑其容量等级和使用寿命等因素。

4.主变电站的设计：主变电站应具有可靠性、安全性和经济性等特点。

在设计主变电站时，应考虑到输电距离、输电方式和电网电压等因素。

5.监测系统的设计：电气系统的监测系统应具备及时、准确、可靠的特点。

大型海上风电场中压集电系统拓扑结构的优化方法

大型海上风电场中压集电系统拓扑结构的优化方法
随着海上风电场的快速发展，其中压集电系统拓扑结构的优化变得越来越重要。

在现有的海上风电场中，一般采用较为简单的环形拓扑结构，但随着规模的不断扩大和建设区域的差异，采用该拓扑结构会出现一些问题，例如输电损耗大、可靠性差等。

因此，对于大型海上风电场，需要采用更加优化的压集电系统拓扑结构。

以下是一些优化方法：
1. 网状拓扑结构：相比环形拓扑结构，网状拓扑结构可大幅度减少线路距离，从而减小输电损耗，提高能量利用率。

此外，网状拓扑结构可以更好地适应建设区域的特性，提高可靠性。

2. 直线式拓扑结构：该结构将ODU与海上变电站组成一条直线，避免了环形结构中链条式堵塞的可能性。

直线式拓扑结构可减少线路造成的压降，同时提高压集电系统的稳定性。

3. 并联式拓扑结构：该拓扑结构将多个ODU并联，同时并联
的ODU将分别与海上变电站相连，实现多元化的电力输送，
提高可靠性和系统的容错性。

4. 带环结构：带环结构将环形结构与直线式结构相结合，通过优化环形结构中的开口位置，最大限度地减小环形结构的损失，同时提高系统的可靠性。

需要注意的是，在实际应用中，以上所述的拓扑结构可能不仅
仅是单一的结构，也可能进行多种结构的组合。

同时，在选择拓扑结构的同时，还需要根据不同风力场地实际条件，包括风速、设计容量等进行进一步的优化。

综上所述，针对大型海上风电场中压集电系统拓扑结构的优化，应该根据实际情况选择合适的拓扑结构，并通过不断的优化和完善，提高压集电系统的能量利用率和稳定性，从而更好地为国家和人类的可持续发展贡献力量。

风力发电场集电线路优化改造研究及应用

风力发电场集电线路优化改造研究及应用风力发电场是利用风能转换成电能的一种清洁能源发电方式。

随着风电技术的不断发展和成熟，风力发电场的规模和数量也在不断增加。

随着风电场规模的扩大，风电场的集电线路也面临着越来越大的挑战。

集电线路是风力发电场中最重要的组成部分之一，它承担着将不同风机产生的电能集中传输到变电站的任务。

目前大部分风力发电场的集电线路并未得到充分的优化，存在着一定的瓶颈和浪费。

对风力发电场集电线路进行优化改造研究及应用，不仅有助于提高风电场的总体发电效率，还可以减少电网投资成本和维护成本，同时也有利于提升风电场的可靠性和稳定性。

一、集电线路的优化改造目标在风力发电场中，集电线路的优化改造主要包括以下几个方面：1. 提高集电线路的传输容量：随着风电场的规模不断扩大，单一的集电线路可能无法满足风机产生的大容量电能的传输需求，因此需要对集电线路进行改造，提高其传输容量，以满足风电场的发电需求。

2. 降低集电线路的输电损耗：随着集电线路长度的增加，电能在输送过程中会产生一定的损耗，影响整个风力发电场的发电效率，因此需要对集电线路进行改造，降低输电损耗，提高电能传输效率。

3. 提高集电线路的可靠性和稳定性：集电线路作为风电场的重要组成部分，其可靠性和稳定性直接影响整个风力发电场的运行效率和安全性，需要对集电线路进行改造，提高其可靠性和稳定性，保障风力发电场的正常运行。

4. 减少集电线路建设和维护成本：集电线路建设和维护是风力发电场的重要投资成本，需要对集电线路进行改造，减少建设和维护成本，降低风力发电场的总体运营成本。

集电线路的优化改造对提高风力发电场的发电效率、降低运营成本、提高可靠性和稳定性具有积极的意义，有助于推动风电行业的发展，促进清洁能源的利用和环保发展。

相信随着技术的不断进步和完善，对集电线路的优化改造将会在风力发电场中得到更加广泛的应用和推广。

风力发电场集电线路优化改造研究及应用

风力发电场集电线路优化改造研究及应用风力发电是一种以风能转化为电能的新能源技术，具有环保、可再生、分布广泛等优点，被广泛应用于能源领域。

在风力发电场中，集电线路是将多个风力发电机连接到电网的关键设施，其优化改造可以提高发电效率、减少能量损耗，并提高电网的稳定性。

针对风力发电场集电线路的优化改造问题，研究者们提出了很多解决方案。

优化线路布置可以使得线路长度最短，减少线路电阻和能量损耗。

研究者们通过电力系统优化方法，确定最佳的线路布置方案，使得发电机到变电站的距离最短。

优化线路材料和断面可以减少线路的电阻和功率损耗。

采用低电阻率的导线、合理选择导线的截面，可以降低导线电阻，减小导线功率损耗。

优化线路的敷设方式和接地方式可以提高线路的安全性和稳定性。

合理选择敷设方式和接地方式，可以减小线路的电磁干扰，提高线路的运行稳定性。

优化线路维护和保护措施可以减少线路事故和故障，提高线路的可靠性和可用性。

定期检查线路设备，及时修复故障，可以降低线路故障率，保证风力发电设备的正常运行。

针对以上问题，研究者们进行了大量的应用研究。

他们通过风电场实地考察和仿真模拟等方法，分析了现有线路的问题和不足，并提出了相应的改进措施。

研究者们还利用电力系统仿真工具，模拟线路不同参数的运行情况，并对比分析不同方案的优劣。

通过数值计算和实验验证，他们得出了一些可行的方案和结论。

选择导线电阻率较低的铝合金导线能够显著降低导线电阻，减少能量损耗。

选择合适的导线截面可以减小导线功率损耗。

采用带有避雷针的接地方式，可以提高线路的抗雷击能力。

根据以上研究成果，实际应用中应该考虑以下几个方面。

风力发电场的规划设计应该充分考虑集电线路的布置和设计，在选址阶段就对线路的走向、长度等进行合理安排。

在施工阶段，应该选择合适的线路材料和断面，并采取正确的敷设方式和接地方式。

进入运营阶段后，应该定期检查线路设备，及时修复故障，并对线路进行维护保养。

针对不同风电场的特点和需求，可以进一步优化改造集电线路，提高发电效率和电网稳定性。

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。

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。

海上风电场集电线路方案的选择

海上风电场集电线路方案的选择摘要：随着海上风电机组容量和风电场规模的不断增大，对海上风电场投资建设成本的优化需求越来越多，而场内中压海缆的投资是总投资成本的重要组成部分。

风电场内海缆集电线路的连接形式是场内中压海缆成本高低的决定性因素。

本文将采用某地区某风电场的数据和风机布置对海缆集电线路进行分析，通过分析比较两个不同回路数的集电线路方案，最后通过对海缆工程建设费用、损耗折现、征海费用等投资项目的计算比较，得出较优的集电线路方案。

一、序言海上风能资源丰富且开发潜力巨大，海上风电开发对于应对全球气候变化问题具有重大意义[1]。

海上风电因其风资源稳定、风速高、发电量大、不占用土地资源等优势备受关注与青睐，在世界各地掀起一轮投资热潮[2]。

目前我国海上风能资源丰富，具备大规模发展海上风电的资源条件[3]。

至2020年底，我国海上风电并网装机容量达到500 万千瓦，开工规模达1000 万千瓦。

按照建设进度，预计到“十三五”末并网装机容量将达到800万千瓦[2]。

随着海上风电机组容量和风电场规模的不断增大，对海上风电场投资建设成本的优化需求越来越多，而场内中压海缆的投资是总投资成本的重要组成部分。

风电场内海缆集电线路的连接形式是场内中压海缆成本高低的决定性因素。

本文将采用某地区某风电场的数据和风机布置对海缆集电线路进行分析，首先介绍了海上风电场中压海底电缆的三种集电线路型式，通过分析比较选用普通环进环出连接方式给出两个不同回路数的集电线路方案，最后通过对海缆工程建设费用、损耗折现、征海费用等投资项目的计算比较，得出较优的集电线路方案。

二、海缆集电线路连接型式选择根据国内外海上风电场建设经验分析，海上风电场投资建设成本组成中除风机、基础及电气设备外，由中压海底电缆构成的场内集电线路项目也是投资成本的重要组成部分，因此，有必要对海上风电场内部集电线路型式进行优化设计。

海上风电场中压海底电缆的集电线路型式主要可分为三种型式，普通环形连接、相邻回路风机末端联络环形连接及普通环进环出方式（链式或链式放射式组合）连接等型式。