【管理资料】海上风电场电气系统优化设计与运行汇编

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0,025 1/y 0,025 1/y 0,025 1/y 0,0667 1/y 0,0131 1/y
S2
S3
MTTR 220 - 1095 h/y 720-2160 h/y
240 h/y 720-2160 h/y
72 h/y 240 h/y 240 h/y 240 h/y 240 h/y
S4
0.095957272
海上风电场集电系统优化设计
• 变电站的电气主接线 • 风电场集电系统 • 设备的选择与校验 • 经济性 • 可靠性
5km
大容量低压集电电缆
小 容 量 低 压 集
电 电 缆
5.5km
高压输电电缆


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集电系统优化设计-经济性
方案(a) 方案(b)
电缆总投资 (RMB)
99.0086106
88.1926106
• 不同的连接方式的经济性不相同。
• 4个海上变电站 • 12~13台风机一

• 大型海上风电场手动优化较困难。
集电系统优化设计-可靠性
• 集电系统接线形式
拓扑形式 、电气设备故障率 、 修复率
• 风能特性
风机功率曲线 、 风速分布图
• 海上风电场集电系统优化中还需考虑原有 及规划中天然气管道,通信电缆管道等。
海上风电场风机、变电场电气关 键技术研究
节约型上海电网规划技术研究
风力发电机组的并网运行分析研 究
海上风电场可行性研究
项目来源(编号)
上海市重点科技攻关项目 (061612040)
上海市科委青年科技启明星计划 (01QF14026)
上海市重点科技攻关项目 (06DZ12204)
上海市重点科技攻关项目 (052312003)
• 海上风电场容量可媲美传统火电机组。 • 海上风电场离岸距离越来越远。
国内海上风电发展概况
• 东海大桥100MW海上风电场(完成建设) • 江苏龙源如东150MW海上风电场(招标) • 江苏东台将建30万千瓦海上风电项目 • 2010年2月,国家能源局、国家海洋局联合下发了《海上
风电开发建设管理暂行办法》 • 我国海上风电开发将进入快速发展时期
Wind Turbine
Internal Grid
Cables
Tower cable
Connector to shore
Platform breaker
MV breaker
Equipment
MW switch
LV contactor
Nacelle transformer
电源点 sources
等效停运率(不考虑风能) EFOR
海上风电场电气系统优化设计与 运行
学校概况 |风电相关
• 教学
风力发电专业 学生:200人,专业教师:10人
• 研究
风力发电项目组 教授 : 3人,副教授: 5人 讲师 :5人, 研究生: 若干
风电项目组 |完成项目
主要项目名称
MW级风力发电机组控制系统关 键技术研究
大型电力变压器状态监测与故障 诊断技术的研究
0.143430818
0.092609862
0.567871644 26
0.590563786 24
0.566271597 26
4974.555603
5173.338762
4960.539192
• 集电系统拓扑形式影响海上风电场可靠性。 • 海上风电场可靠性主要受风能资源影响。
风电场并网运行特性
220kV系统短路容量:5151MVA ; 220/121/38.5kV主变压器容量: 180MVA ; 35kV侧负荷为50MVA; 110kV侧负荷68MVA ,功率因数 0.9; 风电场距离7km; 风电场变压器取110/10.5kV; 风力发电机功率因数为1 风电场容量:10*2MW

大规模太阳能与风力发电系统监控 及优化技术研究
风力发电并网运行性能及对电网影 响的研究
项目来源(编号)
国家自然科学基金项目 (50807035)
上海市重大科技攻关项目子课题 (08DZ1200604)
2008年度上海市浦江人才计划
上海市重点科技攻关项目 (071605123)
上海市教委科技创新计划重点项 目
119
118
117
116
115
0
2
110kv并网时不同负荷水平110KV母线电压的变化
上海市电力公司重点科技项目 (H2005-57)
中国-欧盟能源合作项目 (EEP-PMU/CN/126077/RE002)
风电项目组 |项目
主要项目名称
风力发电并网系统暂态电压稳定非 线性控制策略研究
东海大桥10万千瓦海上风电场建设 关键技术应用研究-接入系统与运
行维护关键技术研究
多运行方式下的风电混合电力系统 小干扰稳定分析及阻尼改善方法研
海上风电场特点
• 风电场容量大(10万kW级)——大容量并网 • 距离海岸远(10km),35kV及110kV(国内暂无220kV及以上海缆) • 输电网络基本采用电缆线路 • 例:
东海大桥海上风电场102MW 离岸距离:10-13km 全海底电缆线路(场内35kV) 110kV并网
• 海上风电场集电系统优化设计 • 海上风电场并网运行 • 电缆线路
等效停运率(考虑风能) EFOR
等效容量(MW) Equivalent capacity
年停运小时数(h) E
S1 0.089817447 0.564936835
24
4948.846679
Failure rate 0,99 - 1,55 1/y 0,015 1/y/km 0,015 1/y/km 0,0094 - 0,015 1/y/km
(08ZZ92)
国外海上风电发展概况
• 欧洲海上风电发展迅速,成为新能源发展的重要风向。 • Offshore wind could be the next wave in U.S.
国外海上风电发展概况
• 瑞典 Gotland Island 2.5MW • 西班牙Puerto de Bilbao 10MW • 丹麦Horn Rev160MW • 英国Beatrice 1000MW(规划中)
风电场并网运行特性
• 对于不同的系统条件,改变风力发电功率, 研究在该系统条件下,风电功率对系统电 压的影响,主要变化的系统条件有:
1)并网电压等级 2)母线负荷(包括负荷水平和功率因数) 3)系统等值阻抗 4)风电厂并网距离
1.并网电压等级不同时的影响
124 U(KV) 123
122
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