海上风电并网关键技术及标准研究分析
海上风电的发展现状及关键技术研究
海上风电的发展现状及关键技术研究作者：万宏罗文东谢国华来源：《科技资讯》2023年第24期摘要：风能是一种可再生的洁净能源，在新能源越发得到关注的情况下，风能利用也被各国先后提上日程。
以海上风电的发展现状为切入点，分析中外有关技术现状，在此基础上研究其关键技术，包括基础结构设计、建设区域选择、资源评估、重点参数计算以及辅助性技术等。
最后简析海上风电的技术难点，提出发展建议，为未来的风电建设提供参考。
关键词：海上风电基础结构通信活动风力资源中图分类号： TM75 文献标識码： A 文章编号： 1672-3791（2023）24-0070-03海上风力发电技术简称海上风电，是指以海上作业平台为基础、利用风力进行发电的综合性技术，其特点在于绿色无污染、可再生能力强。
与地面风力发电相比，海上风力发电不存在噪声、建设地形限制，这为其大规模运用提供了空间。
当前，各国都在广泛利用风力发电技术，我国东南沿海各地也在尝试利用风能进行发电，且收效良好［1］。
从可持续发展、科学发展的角度出发，加强洁净能源的利用已大势所趋，《中华人民共和国可再生能源法》《关于完善风力发电上网电价政策的通知》的颁行也为各地海上风电系统建设和发展提供了明确思路。
在此背景下，分析海上风电的发展现状及关键技术具有一定的积极意义。
1 海上风电的发展现状1.1 国外发展情况洁净能源的利用始于西方，包括海上风电技术。
当前，欧洲各国家和美国的海上风电技术具有一定的技术优势。
20 世纪80 年代，石油危机以及环境污染等因素对发达国家的影响日渐突出，这也使发达国家更重视新能源的研究。
到20 世纪90 年代，北欧和西欧一些工业强国开始大规模尝试海上风力发电，已知全球最早的海上风电机组由瑞典建设并投入使用，命名为Windworld，其容量为220 kW。
随后，荷兰和丹麦等国家先后组织海上风电研究，这一阶段的海上风电机组主要集中于浅水区域，不超过海岸线100 m［2］。
海上风电场并网方法探析
海上风电场并网方法探析摘要:风力资源丰富、风力稳定、干扰小等优点，海洋风电已成为风力资源开发和应用的一个重要方向。
比较分析风电并网的高压AC、传统的HVDC、HVDC 和HVDC- Flexible三种不同的并网模式，重点讨论FDC等具体并网方案以及适合于海上风电的DC换流站拓扑结构。
关键词：海上风电高压交流输电常规高压直流输电柔性直流输电1海上风力发电传输方案1.1HVAC并网方式由于风力发电规模较小，离岸距离较短，因此HVAC的应用较为广泛。
高压直流并网技术成熟、结构简单、成本低是其最大的优势。
HVAC的电力系统采用的是AC缆线，在进行AC电力输送时，会造成电容式的无功损失，由于电力系统中电力系数很低，从而导致实际交流电缆的传输能力下降。
随着传输距离增大，这一情况也越来越明显。
为此，必须在线路两侧变电所加装大容量电感无功功率，这不仅会提高传输费用，还会增大电力系统的容量，加剧变电所的施工难度。
根据国外风电厂的发展计划，风电机组装机规模将不断扩大，其中大中小型风电机组的装机规模都在200兆瓦乃至1000兆瓦。
由于风电机组距离负载距离较大，因此风电机组最大供电网络为低电压配电网络，因此R/X比值较高，短路容量较小，而采用HVAC并网模式所需短路容量较大，从而限制风电机组的容量。
另外，HVAC并网模式也要求风力发电和地面电力设备之间的联系，如果风电设备出现问题或者是设备出现问题，都会对电力设备造成影响。
由于风电机组装机容量和离岸距离的加大，HVAC的运行成本和运行稳定性都会下降，使得HVAC在远程、高负荷的风电机组中的使用受到限制。
1.2 LCC-HVDC并网方式LCC-HVDC诞生于50年代，经历了50多年的发展历程，目前已在陆地传输中得到广泛运用。
由于其适用距离远、传输容量大、易于控制和调整等特点，在风电机组的并网中具有良好应用前景。
采用LCC-HVDC技术实现的近海风力发电由电力变压器、无功补偿装置和交流滤波器组成，可控硅换流器、直流电抗器、直流滤波器、直流电缆、辅助电源设备、控制与防护设备。
《2024年海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》范文
《海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和环保意识的提升，海上风电作为清洁可再生能源的重要来源，受到了越来越多的关注。
然而，海上风电并网运行的可靠性问题，一直是制约其大规模应用和发展的关键因素。
本文旨在分析海上风电并网运行的可靠性问题，并综述提升关键技术的相关研究。
二、海上风电并网概述海上风电是指利用海洋风能资源进行发电的技术。
由于海洋风能资源丰富、风速稳定，海上风电已成为全球能源发展的重要方向。
然而，海上风电并网运行涉及多个环节和复杂因素，包括风电机组、输电线路、电网调度等，这些因素都可能影响并网的可靠性。
三、海上风电并网可靠性分析（一）风电机组可靠性分析风电机组是海上风电并网的核心设备，其可靠性直接影响整个系统的运行。
风电机组的可靠性主要受制于设备质量、维护管理、运行环境等因素。
设备质量是基础，需要采用先进的技术和材料制造；维护管理是关键，需要定期进行检修和维护；运行环境是挑战，需要应对复杂的海洋环境和气候条件。
（二）输电线路可靠性分析输电线路是海上风电并网的重要组成部分，其可靠性主要受制于线路质量、维护管理和自然灾害等因素。
线路质量需要满足高电压、大容量的要求；维护管理需要做到及时、有效；自然灾害如台风、海啸等会对线路造成严重破坏，影响其可靠性。
（三）电网调度可靠性分析电网调度是海上风电并网运行的重要环节，其可靠性主要取决于调度系统的智能化程度和调度策略的合理性。
智能化程度越高，能够更好地应对风电的波动性和不确定性；调度策略越合理，能够更好地协调风电与其他电源的关系，确保电网的稳定运行。
四、提升关键技术综述（一）风电机组技术提升针对风电机组的可靠性问题，需要从设备制造、维护管理等方面进行技术提升。
例如，采用先进的材料和制造技术提高设备质量；利用远程监控和智能诊断技术实现设备的远程维护和管理；通过优化设计提高设备的抗风能力和耐腐蚀性能等。
（二）输电线路技术提升针对输电线路的可靠性问题，需要从线路设计、施工和维护等方面进行技术提升。
海上风力发电及其关键技术分析
海上风力发电及其关键技术分析摘要：随着我国社会的不断发展和能源的日益短缺，低碳环保的理念已经引起人们的关注，并被应用到电力企业中，企业越来越重视清洁新能源的开发利用。
本文探讨了海上风力发电及其关键技术。
关键词：海上；风力发电；关键技术引言能量转换技术是现代人类社会生产和生活中最关键的技术之一，而发电技术是影响最深远的技术之一。
因此，利用自然能源最有效的方式是先将这些能源转化为电能，向个人或企业用户提供电能，然后根据具体使用需要将其转化为动能、热能、光能等形式。
1 海上风电的概述虽然一些学者在20世纪70年代提出了使用海上风力发电的假设，但直到上世纪末才真正开始全面的科学探索和具体应用。
这是因为与陆上风力发电技术的研究相比，可以看出海上风力发电面临的繁琐的施工地质条件缺乏成熟的参考工程技术作为基础，对于海水的波浪冲击和风向变化，还不能形成一套实用的计算标准和分析标准。
此外，由于受工程环境和运维技术需要等诸多因素的影响，海上风电场建设缺乏丰富的经验作为参考依据，导致海上风电场建设的规模和回报率存在一定的安全隐患，因此，海上风力发电的商业推广才真正开始于近十年来相关技术的不断成熟。
2 海上风力发电的优势海风比陆风有很大的优势。
首先，当风吹过陆地时，风的大小和方向会发生变化，因为陆地非常粗糙，有许多障碍物。
但由于海面相对平坦，摩擦力小，海洋风速小，风向相对稳定。
其次，由于海风比陆风更稳定、更强，因此无需建造该装置。
塔太高，这降低了风力涡轮机的成本。
据统计，距海岸线10公里的海域风速通常比沿海地区高20%左右，发电量可增加70%。
因此，海上风力发电不仅成本低，而且产量高。
最后，海面上的气流是稳定的，海面是复杂的，海上发电机不需要承受太大的工作强度。
陆上使用寿命为20年，海上发电机组的使用寿命可延长至25至30年。
此外，海上风力发电不受噪音、电磁、鸟类等因素的影响。
3 海上风电与陆上风电的对比及其技术难点3.1 海上风电与陆上风电的对比（1）随着高度的变化，近海风速呈下降趋势。
海上风电直流送出与并网技术综述
海上风电直流送出与并网技术综述一、本文概述随着全球能源结构的转型和清洁能源的大力发展，海上风电作为一种可再生能源，正日益受到世界各国的重视。
由于其具有资源丰富、清洁环保、靠近负荷中心等优点，海上风电在全球范围内得到了快速的发展。
然而，随着海上风电装机容量的不断增加，其送出与并网技术也面临着越来越多的挑战。
本文旨在对海上风电直流送出与并网技术进行全面综述，分析当前的研究现状和发展趋势，为相关领域的研究和应用提供参考。
文章首先介绍了海上风电的发展背景和现状，指出了直流送出与并网技术在海上风电领域的重要性。
然后，文章重点对海上风电直流送出技术进行了详细的分析，包括直流送出系统的基本构成、工作原理、优势与挑战等方面。
接着，文章对海上风电并网技术进行了综述，包括并网方式的选择、并网控制策略、并网稳定性分析等内容。
文章还对海上风电直流送出与并网技术的未来发展趋势进行了展望，探讨了新技术、新材料、新设备在海上风电送出与并网领域的应用前景。
通过本文的综述，读者可以对海上风电直流送出与并网技术有一个全面、深入的了解，为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
本文也希望能够激发更多的学者和工程师关注海上风电送出与并网技术的研究，共同推动海上风电技术的快速发展。
二、海上风电直流送出技术随着全球对可再生能源需求的不断增长，海上风电作为一种清洁、可再生的能源形式，正受到越来越多的关注。
在海上风电的并网技术中，直流送出技术以其独特的优势，逐渐成为了主流选择。
海上风电直流送出技术主要依赖于高压直流输电（HVDC）系统。
与传统的交流输电相比，HVDC系统具有输电容量大、输电距离远、线路损耗小等优点。
特别是在海上风电领域，由于风电场通常远离陆地，使用HVDC系统可以有效减少在长距离输电过程中的能量损失，提高输电效率。
在海上风电直流送出技术中，风电场通过直流输电系统将电能直接输送到陆地上的换流站，然后在换流站将直流电转换为交流电，再接入电网。
适用于大规模海上风电的并网技术分析
适用于大规模海上风电的并网技术分析关键词：大规模海上风电；并网技术；前言：相比于陆上风电，海上风电具有建设规模和机组单机容量大，靠近电力负荷中心，并网和消纳相对容易等特点．由于风机距离海岸较远，视觉干扰、噪声很小，海上风电还具有资源丰富、年利用小时数高、风速稳定、不占用土地资源、对生态环境影响较小等优势，在欧洲和美国等发达地区发展迅速。
一、海上风电并网对电网的影响1.会增加电网调度的困难，特别是电网调峰。
在现有科学技术条件下，风电的出力变化是难以预见的，也是很难控制的。
特别是风电的出力变化与电网的负荷需求往往相反，例如炎热的夏季，城市空调用电量巨大而风力却不给力，出力较低，这就是所谓的反调峰特性。
反调峰特性会增加电网调峰的难度，同时会加大用电峰谷差，距离电力“移峰填谷”的目标越来越远。
由于调峰容量不足，一些地区电网不得不在低负荷时段弃风。
由于海上风电的出力概率密度较陆上风电更高( 尤其是当出力占装机容量的85%以上) ，海上风电的“反调峰”特点更明显，系统的调峰难度会更大，特别是在冬季如何消纳海上风电是一大难题。
2.会加大电网电压控制和调频的难度。
海上风电场的风速高，风力大，尤其是季风时期，风能资源极为丰富，此时风电出力大，而大量风电能源的远程输电往往会造成较高的线路压降值，同时风电场会从主网吸收大量的无功功率，造成电网的无功不足，电压稳定性就会受到影响( 稳定裕度降低) ，增加了调压的难度。
为支撑正常的系统电压，风电场沿线变电站的母线电压必须维持在额定电压的1．1倍甚至更高，调压容量不足，也会对输变电设备安全运行造成隐患。
另外，海上风力的间歇性、随机性和波动幅度较大所引起的风电出力变化率较大( 尤其是对小型风电场而言)会增加主电网调频的难度，需要通过限制风电接入率或增加储能装置加以解决。
这里需要指出，由于海风较陆地风更平稳，风速的自相关函数衰减系数较小，即出力的波动性比起陆地风更低，海上风电并网对大电网调频的影响比陆上风电更小。
海上风电场及其关键技术发展现状分析
海上风电场及其关键技术发展现状分析摘要：风力发电属于近些年来世界各国普遍较为关注的一种可再生能源开发方案，这一技术发展速度较快，已经得到了全面落实与开展，而海上风力发电由于干扰较小，并且风力发电量较大，因此广受欢迎与重视。
江苏省具有较长的海岸线，具有良好的风力发电条件。
本文主要针对海上风力发电关键技术进行分析，希望可以起到参考的作用。
关键词：海上；风力发电；关键技术随着现如今非再生能源逐渐稀少，能源问题已经成为人们关注的重点。
能源危机的出现，意味着人们必须要寻找更加合理的能源获取方式，而风力就属于一项较为关键的可再生能源。
通过海上风力发电，可以有效地完成供电，而发展这一类的新能源是我国未来走向可持续化发展的关键途径。
因此，必须要针对海上风力发电技术进行分析讨论，积极优化技术体系，提升工作质量。
一、海上风力发电建设的主要趋势（一）技术整体发展速度较快风力发电不需要消耗非再生能源，同时也不会污染环境，属于一种发展潜力巨大的清洁能源技术，不仅拥有环保效益，同时也具有一定的社会效应。
随着风力发电技术的不断优化与改进，现如今风力发电生产成本也开始逐渐降低，我国各地都开始建设风力发电场。
由于海上风力资源更加丰富，并且风速也更加稳定，因此适合在海上建设大功率风力发电机组，不仅节约用地，同时对环境造成的影响比较小，这意味着现如今我国风力发电技术不断提升与改进。
以江苏省为例，现如今我国江苏省建设了江苏如东海上风力发电场、江苏东台海上风力发电场，都属于主要的海上风力发电场所[1]。
江苏开发风力发电资源具有巨大的优势和好处，可以缓解江苏省一次能源不足、用电荒等问题，更有效的促进地方经济走向发展与改革，因此可以说这一技术属于建设生态大省的一项关键要求。
（二）单机容量提升现如今大型风力发电机组一般都会选择水平轴风力发电设备，这一设备包括风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件。
大型风力发电机组的单机容量越大，意味着发电能力越强，而对于技术的需求也就越高。
《2024年海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》范文
《海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型与环保意识的增强，海上风电作为清洁、可再生的能源方式，受到了越来越多的关注和投资。
然而，海上风电并网所涉及的复杂环境和系统可靠性问题，成为了制约其大规模应用的关键因素。
本文旨在全面分析海上风电并网可靠性，并就提升关键技术进行综述，为相关领域的研究和实践提供参考。
二、海上风电并网概述海上风电是指利用海洋上的风力资源发电的装置。
其与陆地电网的连接称为并网。
海上风电并网不仅有助于缓解能源压力，而且对于促进绿色低碳发展具有重要意义。
然而，由于海洋环境的特殊性，海上风电并网面临一系列技术挑战，包括设备的防腐蚀、抗风浪能力以及与陆地电网的可靠连接等。
三、海上风电并网可靠性分析1. 海洋环境影响：海洋环境中的盐雾、潮汐和极端气候等因素会对风电设备的电气性能和机械结构造成严重影响，从而影响并网的可靠性。
2. 设备质量与维护：风电设备的制造质量、安装工艺以及后期的维护保养，对并网的可靠性具有决定性影响。
3. 电网连接技术：电网连接技术是海上风电并网的关键环节，包括电缆的选择、铺设和保护措施等。
如果电网连接技术不当，可能会导致电缆断裂、电涌等问题，从而影响并网的可靠性。
四、提升海上风电并网可靠性的关键技术1. 设备设计与制造技术：通过采用高防腐、高耐候性的材料和先进的设计制造技术，提高风电设备的耐久性和可靠性。
同时，应考虑设备的可维护性，以便于后期的检修和维护。
2. 先进控制系统：采用先进的控制系统，实时监测风电设备的运行状态和环境参数，实现自动预警和智能控制，从而提高并网的可靠性。
3. 高效电网连接技术：研发高效、安全的电网连接技术，包括高强度电缆材料的选择、先进的铺设技术和保护措施等。
同时，应考虑采用柔性直流输电等技术，提高电网的稳定性和可靠性。
4. 故障诊断与预测技术：通过数据分析和人工智能等技术手段，实现对风电设备故障的快速诊断和预测，以便及时采取措施进行维修和更换，避免故障对并网可靠性的影响。
海上风力发电的关键技术
海上风力发电的关键技术１、概述随着海上风电场建设的推进，一些关键技术左右了海上风电场建设的施工周期，掌握了这些关键技术，就能够高质量地完成海上风电场的建设。
海上风电涉及诸多关键技术，以及开发运营、环境和市场潜力。
海上风能项目评估，涉及环境评估、风能评估等。
２、关键技术（1）基础结构由于风电机组的基础往往会承受水动力、空气动力双重载荷作用，因此，需要综合考虑风及波浪载荷、支撑结构和风电机组机头的动力学特性以及风电机组控制系统的响应等因素。
海上风电机组的安装与维护成本远远高于陆上风电机组，这就对其可靠性提出了较高的要求。
风电机组的基础是决定风电机组可靠性的重要因素之一，基础是否稳定对于海上风电机组而言起着至关重要的作用。
常用的基础形式有：①单桩固定式基础；②三脚架固定式基础；③重力固定式基础；④漂浮式基础等。
其中，漂浮式海上风电机组依赖漂浮式基础，由于能够较大程度地利用深海的风能资源，成为深海风能利用的主要方式，目前已有多个国家建立或者正在规划建设漂浮式海上风电场。
相对固定式风电机组，漂浮式风电机组增加了浮式基础和锚泊系统，其外界载荷条件比固定式风电机组复杂，除了受通常的风浪载荷以外，还因漂浮式风电机组本身由于基础漂浮不固定，其漂浮特性对风电机组发电性能也有较大影响，需要考虑漂浮特性对风电机组的影响，如低频响下的漂浮式风电机组塔架的动态响应，漂浮式风电机组叶片和塔架的长周期极限载荷，漂浮式基础的波浪载荷计算和锚泊系统建模，并通过建立漂浮式风电机组的性能分析模型，研究漂浮特性对风电机组发电性能的影响。
分析结果表明，漂浮特性对风电机组的发电性能影响较大，需要针对漂浮式风电机组进行改进设计。
下表所示为某５ＭＷ漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数。
５ＭＷ漂浮式变速恒频风电机组主要技术参数（2）场址选择场址选择需要综合考虑多种因素，如：①风资源情况；②项目建设许可；③获得的场址海域使用权；④附近电网基本情况，包括陆地变电站位置、电压等级、可接入的最大容量以及电网规划等；⑤场址基本情况，包括范围、水深、风能资源以及海底地质条件；⑥环境制约，包括当地旅游业、水中生物、鸟类、航道、渔业和海防等负面影响等。
海上风电项目并网接入方案研究与电力系统调整
海上风电项目并网接入方案研究与电力系统调整随着能源需求的增长和对可再生能源的关注，海上风电发展成为重要的能源领域。
然而，由于海上风电项目的特殊性，如资源获取困难、施工复杂等问题，海上风电项目的并网接入以及电力系统调整面临一定的挑战。
因此，本文将针对海上风电项目的并网接入方案以及相应的电力系统调整进行研究。
首先，针对海上风电项目的并网接入方案，我们需要考虑以下几个方面。
首先，需要进行资源评估和选择合适的风机类型和位置。
海上风电项目的成功与否很大程度上取决于风能资源的充足性和稳定性。
因此，在进行并网接入的研究之前，需要对风电资源进行详细评估，包括风速、风向等参数，并选择合适的风机类型和位置。
其次，需要考虑海上风电项目的电力输送和传输问题。
由于海上风电项目距离陆地较远，因此需要建设海底电缆来输送从风机发电产生的电力。
在设计并网接入方案时，需要充分考虑电缆的敷设、容量及输电损耗等因素，并确保电力的稳定传输。
此外，还需考虑电缆的维护和修复等问题，以保障风电项目的可持续性发展。
接下来，还需要对海上风电项目的电力系统进行调整。
由于海上风电项目的并网接入将导致电力系统结构的改变，因此需要对电力系统进行相应的调整。
首先，需要进行电力系统规划和扩容，确保系统能够容纳海上风电项目的并网电力。
其次，需要进行电力系统稳定性分析和支撑研究，以确保并网后的电力系统仍能够保持稳定运行。
此外，还需要进行电力市场和电价政策的研究，以促进海上风电项目的发展。
最后，还需要考虑海上风电项目的环境影响和社会接受度问题。
海上风电项目的建设对海洋生态环境和渔业资源等产生一定的影响，因此需要进行环境影响评估，并采取相应的环境保护措施。
此外，还需要进行社会调查和参与，加强与当地居民和利益相关方的沟通与合作，提高项目的社会接受度。
综上所述，海上风电项目的并网接入方案研究与电力系统调整是推动海上风电发展的重要工作。
通过对资源评估、电力输送、电力系统调整以及环境影响等方面的研究，可以为海上风电项目的顺利并网接入提供可行性方案，进一步推动可再生能源的发展，实现能源结构的低碳化和可持续发展。
《2024年海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》范文
《海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和环保意识的提高，海上风电作为清洁可再生能源的代表，得到了越来越多的关注。
然而，海上风电的并网可靠性及技术问题成为了制约其进一步发展的关键因素。
本文将就海上风电并网可靠性进行分析，并对提升关键技术进行综述。
二、海上风电并网可靠性分析1. 海上风电并网现状海上风电作为新兴的能源产业，具有广阔的发展前景。
然而，由于海洋环境的复杂性和特殊性，海上风电并网仍存在一系列技术挑战和问题。
包括海缆连接问题、并网点的接入技术问题以及海洋能级差异带来的系统冲击等。
2. 影响因素分析海上风电并网的可靠性受到多方面因素的影响。
包括：海洋气候的复杂性、风电机组的维护及管理、电网接入的技术标准等。
其中，海缆的稳定性和质量、风电机组的抗风性能等是影响并网可靠性的关键因素。
三、提升海上风电并网可靠性的关键技术1. 先进的风电机组技术（1）高抗风性能：通过改进风电机组的设计和制造工艺，提高其抗风性能，以适应复杂多变的海洋环境。
（2）智能化维护：利用远程监控和诊断技术，实时监测风电机组的运行状态，及时发现并处理故障，提高风电机组的运行效率。
2. 优化海缆系统（1）高质量海缆材料：采用高强度、高绝缘性能的海缆材料，提高海缆的稳定性和可靠性。
（2）海缆防护技术：针对海底地形地貌和海洋气候条件，采用适当的防护措施，如海底保护套管、浮式电缆保护系统等，减少海缆故障率。
3. 电网接入技术（1）优化并网策略：根据电网需求和风电机组特性，制定合理的并网策略，确保风电场与电网的协调运行。
（2）柔性输电技术：采用柔性直流输电技术，提高电网对风电的接纳能力，降低电网波动对风电场的影响。
四、未来发展趋势与挑战未来，随着海上风电技术的不断发展，并网可靠性将得到进一步提高。
然而，仍需面临诸多挑战，如海况极端条件下风电机组的稳定性问题、大规模风电并网的电网安全稳定控制等。
为解决这些问题，需要加强技术创新和研发力度，推动海上风电技术的持续发展。
海上风电输电与并网关键技术研究
海上风电输电与并网关键技术研究摘要：风力发电是可再生能源利用领域中技术最成熟，最具商业化发展潜力的发电方式之一。
由于海上具有风资源丰富的特点，且目前全世界海上风电开发工程应用的需求迫切，大规模海上风电的输电与并网问题成为风电发展和研究的热点方向。
关键词：海上风电；功率传输；海上变电站；风电功率预测；集群控制1海上风电输电技术1.1高压交流输电技术根据相关研究显示，风电场额定容量在400MW以内，离岸距离在70km之内可考虑采用高压交流输电传输方式，但HVAC对于长距离、大容量输电存在以下问题：①传输相同有功功率，交流输电线路的工程造价和功率损耗比直流输电线路增长的快；②海底电缆的电容效应会产生大量的无功功率，降低了电缆的有效负荷能力，并抬升了电网电压，且难以在海底输电电缆中间进行无功补偿；③采用交流传输方式后，海上风电场和陆上电网任何一方的故障都会直接影响到另一方，对系统的安全运行不利。
海上风电场采用交流输电技术需要考虑海上风电并网的电能质量问题，主要包括电压波动与闪变、谐波、电压三相不平衡、频率偏差、电压偏差等。
此外，由于电网和风电场之间的影响是相互的，当电网电压发生跌落或骤升时，也会对海上风电场的安全运行造成影响，这就要求海上风电场必须具备故障穿越能力。
1.2高压直流输电技术当海上风电的离岸距离超过70km甚至更远，采用高压交流输电将不能满足大容量、远距离海上风电输送的需求。
高压直流输电具有输送距离远、运行调控灵活等优点，适用于输电距离更远的海上风电的并网，成为未来海上风电输送的研究热点。
HVDC输电技术主要分为基于晶闸管电网换相器的LCC-HVDC技术(传统直流输电技术)和基于电压源换流器的VSC-HVDC技术(柔性直流输电技术)。
与LCC-HVDC技术相比，VSC-HVDC技术不存在换相失败问题，可为无源系统供电，独立调节有功功率和无功功率，谐波水平低，适合构成多端直流输电系统。
目前世界上采用直流输电的海上风电场均采用VSC-HVDC技术。
《2024年海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》范文
《海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和环境保护意识的提升，海上风电作为清洁能源的重要组成部分，其发展势头迅猛。
然而，海上风电并网运行面临着诸多挑战，其中并网可靠性是影响其可持续发展的关键因素。
本文旨在分析海上风电并网可靠性的现状，并探讨提升其可靠性的关键技术。
二、海上风电并网可靠性现状分析1. 自然环境影响：海上风电场受海洋气候、风速变化等自然因素影响较大，这些因素可能导致风电机组运行不稳定，进而影响并网可靠性。
2. 技术设备因素：目前部分海上风电机组的技术和设备尚未达到理想状态，例如发电效率、能量转换率等有待提升，从而影响了并网的稳定性和可靠性。
3. 运行维护困难：由于海上风电场地理位置特殊，运行维护工作难度较大，一旦出现故障，修复时间较长，对并网可靠性产生不利影响。
三、提升海上风电并网可靠性的关键技术1. 优化风电机组设计：a. 提高风电机组的发电效率和能量转换率，使其能够在各种风速条件下稳定运行。
b. 采用先进的材料和制造工艺，提高风电机组的耐腐蚀性和抗风能力。
c. 设计智能化的风电机组控制系统，实现风电机组的自动诊断和修复功能。
2. 强化电网结构：a. 采用高压直流输电技术，提高电力传输的效率和稳定性。
b. 加强电网的互联互通性，实现多风电场之间的互补供电。
c. 优化电网调度策略，确保在风力资源充足时能够及时并网发电。
3. 智能化运行维护技术：a. 利用卫星遥感、无人机等先进技术手段进行远程监控和故障诊断。
b. 开发智能化的维护系统，实现设备的自动巡检、故障预警和修复功能。
c. 培养专业的运维团队，提高运维人员的技能水平和应急处理能力。
4. 强化管理和政策支持：a. 建立完善的管理制度和技术标准体系，确保风电场的运行和维护符合相关要求。
b. 政府应给予海上风电产业更多的政策支持，如税收优惠、资金扶持等，以促进其健康发展。
c. 加强与相关行业的合作与交流，共同推动海上风电技术的创新和发展。
《2024年海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》范文
《海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》篇一一、引言随着全球能源结构调整与绿色能源需求的不断增长，海上风电作为一种清洁可再生的能源形式，其发展势头日益强劲。
然而，海上风电并网运行过程中所面临的复杂环境与系统稳定性问题，对风电并网的可靠性提出了更高的要求。
本文旨在分析海上风电并网过程中的可靠性问题，并就提升关键技术进行综述。
二、海上风电并网现状及挑战2.1 海上风电发展现状近年来，随着海洋工程技术的进步和风电设备制造水平的提高，海上风电在全球范围内得到了快速发展。
我国沿海地区风能资源丰富，海上风电开发潜力巨大。
然而，由于海洋环境的复杂性和多变性，海上风电并网运行面临着诸多挑战。
2.2 并网可靠性挑战海上的特殊环境，如风浪、海流、盐雾等，对风电设备的正常运行和维护带来了极大挑战。
同时，海上风电场的并网运行涉及到的电网结构复杂，不同风电场之间的协调控制难度大，这都对并网可靠性构成了威胁。
此外，随着风电在电网中占比的增加，其随机性和波动性对电网的稳定运行也提出了更高的要求。
三、海上风电并网可靠性分析3.1 影响因素分析海上风电并网可靠性受多种因素影响，包括风电机组本身的性能、海洋环境条件、电网结构及运行控制策略等。
风电机组的性能直接决定了其并网运行的可靠性；而海洋环境条件如台风、海啸等极端天气事件则可能对风电设备造成直接破坏；电网结构的复杂性和运行控制策略的合理性也对并网可靠性有着重要影响。
3.2 可靠性评估方法针对海上风电并网可靠性，目前常用的评估方法包括概率评估法、物理建模法以及基于实测数据的评估方法等。
这些方法各有优缺点，可以相互补充，用于全面评估海上风电并网的可靠性。
四、提升海上风电并网可靠性的关键技术4.1 先进的风电机组技术提升风电机组的性能是提高并网可靠性的关键。
通过采用先进的风电机组设计制造技术、智能控制策略以及高可靠性材料等，可以有效提高风电机组的抗风浪能力和长期运行稳定性。
4.2 电网侧优化技术在电网侧，通过优化电网结构、提高供电能力、实施灵活的运行控制策略等措施，可以增强电网对风电的接纳能力，提高并网运行的稳定性。
大规模海上风电输电与并网关键技术研讨
大规模海上风电输电与并网关键技术研讨摘要：风能是我国目前主要发展的新能源项目之一，可有效缓解传统发电技术所带来的高能耗、高污染等问题，对我国社会经济的发展有重要的推动作用。
我国具有丰富的海上风能资源，给海上风电输电与并网技术的发展提供了有利的条件。
需要相关人员加大技术研究力度，为海上风能输电与并网的发展提供技术保障。
本文主要针对大规模海上风电输电与并网关键技术进行简要研讨，仅供参考。
关键词：大规模；海上风电；输电；并网；关键技术在科学技术的推动下，我国的风能发电技术取得了显著的成绩，推动了风电产业的发展。
虽然陆地风电事业发展较快，但受风能资源以及土地的限制比较强，其市场已基本饱和，使人们将注意力转向海上发电。
我国拥有辽阔的海域以及漫长的海岸线，其海上风能资源十分丰富，具备广阔的发展前景。
与陆地风力发电相比，海上风力发电具备较强的优势。
例如，摆脱了空间的限制，可以使用大型号的发电机组，可有效增加发电量，满足更多用户的用电需求，从而实现经济效益和社会效益。
另外，也存在一些不足之处，海上条件要更复杂、更危险，在无形中提高了施工难度，大量增加工程造价。
同时，将风电大规模并网，会因为输电质量问题而影响电力系统的安全性，对电力企业的发展会造成影响。
1海上风电输电技术1.1海上风电交流故障穿越技术基于交流输电系统的海上风电故障穿越技术可分为低电压穿越和高电压穿越。
目前国标GB/T19963—2011对风电场的低压穿越技术要求做出了规定，但对风电场高电压穿越，国内还没有相关的运行标准。
总的来说，当电网电压故障程度较轻时，可通过改进风机变流器的控制策略实现不脱网运行；当电网故障程度较重时，可通过增加辅助的硬件设备（如Crowbar、Chopper等）与改进控制策略相结合的方式实现风电机组的故障穿越。
对于风电场的故障穿越，相关文献进行了详细的梳理与总结，这里不再赘述。
在海上风电穿透功率逐渐增大的背景下，风机自身及相关设备的控制及其与系统之间的相互影响等方面的相关研究还有待进一步深入。
海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述
海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述一、引言随着全球能源需求的增长和对环境保护的要求，新能源逐渐成为各国发展战略的重点。
作为一种绿色、可再生的清洁能源，风能在全球范围内得到了广泛的应用和发展。
尤其是海上风电作为一种具有巨大潜力的清洁能源形式，在近年来得到了越来越多的关注和投资。
海上风电的发展具有诸多的优势，包括风能资源丰富、发电效率高、碳排放较低等。
同时，与陆上风电相比，海上风电还具有风速稳定、视觉污染小、土地利用率低等优点。
然而，由于海上风电场的风力资源具有不确定性，且远离陆地，风电场的并网可靠性成为了制约其发展的一个重要因素。
二、海上风电并网现状海上风电并网是指将海上风力发电机组的电能输送到陆地电网中。
由于海上风电场通常位于距离岸线较远的海域，传统的并网方式无法满足需求，因此需要采用直流输电技术。
当前，全球范围内主要采用的海上风电并网技术为海底电缆输电，并网方式通常为点对点、集中式，并通过高压直流输电线路将发电机组的电能输送到陆上的变电站，并转换为交流电后注入电网。
然而，由于海上风电场所面临的环境条件恶劣、远离岸线，以及电气设备暴露在海洋环境下的长期浸泡等因素，导致海上风电并网系统面临许多可靠性挑战。
这些挑战主要包括输电线路的可靠性、变电设备的可靠性、通信系统的可靠性、监测系统的可靠性等。
因此，提升海上风电并网系统的可靠性成为了当前研究的热点和挑战。
三、海上风电并网可靠性分析方法为了综合评估海上风电并网系统的可靠性，研究人员采用了多种可靠性分析方法。
常用的方法包括故障树分析、事件树分析、可靠性块图分析等。
这些方法可以从不同的角度对系统进行分析，并找出可能的故障和单点失效。
故障树分析方法是一种采用逻辑门进行分析的方法，可以将系统的故障事件分解为基本的逻辑事件，并通过逻辑关系进行组合，最终得到系统故障的概率。
事件树分析方法是一种从事件的发生开始，通过逻辑关系推导出不同事件发生的概率，最终得到系统发生某个事件的概率。
适用于大规模海上风电的并网技术分析
76 EPEM 2019.9新能源New Energy风力发电是可再生能源利用领域中技术最成熟，最具商业化发展潜力的发电方式之一。
相比于陆上风电，海上风电具有资源条件稳定、靠近电力负荷中心等优势，近年来成为世界各国风电发展的重要方向[1]。
根据相关研究，全球海上风电装机容量到2030年将达到153GW，主要集中在中国和欧洲。
欧洲在海上风电领域一直占据主导地位，总装机容量为15780MW，占全球海上风电总装机容量83.9%。
我国从2010年4月第一座海上风电场——上海东海大桥项目一期工程并网发电开始，到2017年底海上风电总装机容量达2788MW，仅次于英国和德国。
国家“十三五”规划明确，到2020年海上风电开工建设1000万千瓦，确保建成500万千瓦。
大规模海上风电并网会给系统带来电压波动、电流畸变、潮流不确定等问题，特别是接入网架结构较薄弱的电网时，系统的稳定性、安全性将受到严峻的考验[2]。
本文对比分析了三种海上风电并网技术：高压交流(hVAC)、基于电流源型变换器（LCC）的高压直流(hVDC)、基于电压源型变换器（VSC）的高压直流，并对第三种海上风电并网技术的不同集电方式进行了深入分析，讨论了各自的优缺点和适用范围。
1 三种海上风电并网技术1.1 HVAC海上风电通过hVAC 并网的电气系统主要包括风力发电机群、中压交流集电网、海上变电站、高压交流输电线路以及岸上变电站。
海上风力发电机适用于大规模海上风电的并网技术分析广东省惠州电业发展总公司 肖浩庆摘要：对比分析了基于电压源型变换器的高压直流海上风电并网技术的三种集电方式，研究结果可为我国海上风电并网技术的选择提供参考。
关键词：海上风电；并网技术；高压交流；高压直流；集电方式的输出电压为0.69kV，经过其内部变压器后连接到交流集电网。
海上风电场的交流集电网电压等级通常为33~36kV，海上变电站将电压进一步升压到110kV 或220kV，然后通过电缆并入电网。
海上风力发电及其关键技术分析 林亮
海上风力发电及其关键技术分析林亮摘要：随着我国社会不断发展，能源日益紧缺的背景下，低碳环保的理念受到人们重视，并被应用到电力企业中，企业越来越重视清洁新能源的开发与利用。
关键词：海上；风力发电；关键技术1我国风力发电技术发展所面临的障碍1.1发电机组安全性能不足即使风力发电技术在今年来备受国家和企业重视，然而在安全性能方面没有过多关注，无法保证发电机组的安全性与稳定性，甚至部分设备存在安全隐患。
发电机组是风力发电系统重要组成部分，机组运行效率与安全稳定性直接关系到系统的运行效率。
国家与电力企业对风力发电技术推广不到位，部分地区没有科学进行技术改革，导致发电机组缺乏安全性，经常出现机组事故，给风力发电系统带来不良影响，降低系统安全性与稳定性，不利于新能源产业的可持续发展。
1.2成本高且监管力度薄弱经济是限制海上风电发展的重要原因，对比化石能源电力，海上风电的发电成本高，现在我国近海风电统一电价0.85元/千瓦时，一些海域预期投资收益不理想。
海上风电对设备和施工技术要求严格，海上风电机组要克服台风、盐雾腐蚀问题，且施工需要专业施工队伍和施工船舶。
除此，有的海上设施寿命短，以及停止使用后的拆除与续期的问题都不可避免。
海底电缆审批和海域论证审批的分离加大了企业成本，事中事后监管不足，相关配套政策的缺失也加大了建设与运营维护的难度。
1.3风力发电的市场化水平低风力发电虽然已经有一定的发展时期，但在和市场对接方面仍处于起步阶段，商品化程度依旧很低。
风力发电在商品化这一方面仍需要长时间的发展，才能有一台完善的市场机制。
相应的市场化人才也是不可或缺的，风力发电需要的商品化人才依旧处于空缺阶段。
国家和社会仍需要投入大量的人力物力财力发展相配套的设施和人员。
2海上风力发电及其关键技术分析2.1海上风力发电技术概述与传统能源的开采利用相比，利用海上风力资源面临空前的技术难题，如：能量转换设备的设计研发、发电设备的安装施工、海上风力发电电能的传输和供电网络的建设以及海上风力电场的运维管理等方面。
海上风电输电与并网关键技术研究
海上风电输电与并网关键技术研究发表时间：2019-04-03T09:59:32.597Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：李飞[导读] 摘要：在所有可再生能源中，风力发电是拥有相关技术最为完善的发电方式，同样也是最具潜力的能源开发方式。
（山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100）摘要：在所有可再生能源中，风力发电是拥有相关技术最为完善的发电方式，同样也是最具潜力的能源开发方式。
当前世界对能源资源需求迫切，由于海上存在丰富的能源，可以被利用非常多的风能，所以有非常多人进行研究海上风电输电并网关键技术。
文章则对海上风电输电并网的研究进行了分析。
并对现有的相关技术进行分析和总结。
最后提出海上风电的发展仍需要进一步提升的结论。
关键词：海上风电；并网技术；海上变电站；风电的研究引言：与陆上风电发展对比，我国相关的对于海上风电发展的研究仍比较落后。
海上风电并网的研究预测等技术还处于初级发展阶段。
然而随着国家逐渐发展海上能源技术，就急需相关人员尽快研究海上发电技术。
文章就介绍了海上风电输电并网方面的技术的发展，并且对未来海上风电输电并网的发展给予期许。
一、海上风电输电技术1.1 高压交流输电技术要进行海上高压风电交流输电需要满足许多条件，要保障海上风电并网的电质量，要平衡电压电流。
除此之外，因为电网与电场之间的作用是共同作用的，可以相互影响，当电压差突然过大或过小都会产生不良作用。
更会造成在风电输电的整个过程产生的安全隐患。
基于以上情况，就更需要海上风电场具备较强的防控能力。
1.2 高压直流输电技术然而如果海上风电站距离岸边超过最高限度。
那么采取当高压交流输电就难以实现远距离输电。
也因此高压直流输电就具有输送距离远的优点。
那么我们也可以说，高压直流输电就将成为未来海上输电的重要方式。
1.3 其他输电技术而除了交流输电，直流输电等常见形式之外，还有分频输电和多相输电等方式。
分频输电技术可以不提高电压减低输电频的方式进行输电。
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海上风电并网关键技术及标准研究分析
我国海上风能资源丰富、利用小时数高，近海可开发量超过7.5亿千瓦。
陆上风电开发放缓，海上风电将在我国清洁能源开发中扮演愈发重要的角色。
课题名称：海上风电场送电系统与并网关键技术研究及应用
（2013AA050601）
所属项目：国家863计划 “先进能源” 技术领域
海上风电电力输送、施工和浮动式基础关键技术研究与示范 。
起止时间：2013年02月28日-2017年02月27日
课题总体目标：掌握海上风电场汇集与并网系统优化设计及运
行控制关键技术，建设用于海上风电场集电及送出系统的海缆
过电压和保护试验平台，开发出具有自主知识产权的海上风电
功率预测、远程集群控制和安全防御系统，并实现示范应用。
高压交流海缆电容效应明显，多无功源协调控制复杂，电压精准控制难。
研究海上风电场复杂电气环境下的无功/电压分布特征，以电压波动最小和场内有功损耗最小为两阶段控制的优化目标，制定基于预决策+再决策相结合的无功电压精准控制策略，实现运行电压控制精度提高，平均网损降低30%。
（1）海上风电场无功电压精准控制
LC αω=211
cos U k l
U α==
首端末端
通过协调分配各台风电机组和动态无功容量，优先发挥风电机组无功调节能力，提出基于场内多无功源的机/场双层无功协调故障穿越控制策略，故障期间提高了暂态支撑能力，故障切除后过电压得到有效抑制。
（2）海上风电场分层自治的故障穿越控制技术
故障期间：低电压穿越
机组层：退出crowbar，转子电流
P、Q分量协调控制
场站层：STATCOM和机组无功协调分配故障切除后：高电压穿越
STATCOM输出感性无功，平衡过剩无功。
提出了基于统计模型与CFD流场预计算物理模型结合的多模型组合海上风电功率预测方法，提高海上风电功率预测精度3%（平均绝对误差由12%降至9%）。
提出了海上风电场大风切出条件下不同等级的台风预警指
标。
开发了海上风电功率预测与台风预警系统。
（3）海上风电高精度预测和台风预警
建立以海上风电场并网方案为基础的涵盖海上升压站、二次系统的标准化平台设计方案。
创新设计并建成全球首座模块式海上升压站平台，单个模块重量控制在600吨以内，具有结构紧凑、重量轻、安全性高等特点。
（4）海上风电场变电站一体化优化设计
集电线路拓扑优化方法模块化海上升压站布置图GIS模块中压及站用电模块控保及辅助装置模块
主变模块
（5）海上风电场全景一体化监控
针对辅控及在线监测等非数字化设备研发智能数字化接口，基于全景监控功能构架设计，实现海上风电多系统一体化融合，建成全球首套全数字化海上风电场远程监控系统。
拓展应用GOOSE技术，设备间实现智能互操作的同时，站控层指令下达时间由秒级缩短为10毫秒级。
风电和电网运行特性发生深刻变化
随着新能源的快速发展，我国大部分新能源资源富集地区都将呈现高比例新能源接入电网的特点。
p截至2017年底，全国新能源装机约2.94亿千
瓦，占全国发电总装机容量的16.2%，甘肃、
宁夏、新疆、河北、内蒙古等省，新能源与
电源总装机容量占比分别达到41.4%、36.5%、
32.2%、30.1%、28.8%。
p为满足更高比例新能源的开发、输送和消纳，
到2017年底我国已建成“八交十直”的特高
压电网，特高压交直流混联、电力大规模跨
区输送已成为我国电网的典型特征。
故障影响范围大
（送端、受端产生全局化连锁故障）
（1）系统频率调节能力降低，全网频率事件风险增大
目前风电光伏发电站不参与系统的调频调压，随着新能源机组出力占比不断增加，系统频率调节能力持续下降，大功率缺失情况下，极易诱发全网频率问题。
2.3 耐耐频能力不足制约风电并网适应性
并网风机不具备高电压穿越能力——
p 2011.2.24 西北风机脱网事故中，因低压脱网274台，高压脱网300台。
p 2012.3.30 沽源风机脱网事故中，因低压脱网188台，高压脱网433台。
特高压直流送端风电高压脱网风险增大——
p 哈密～郑州（特高压天中直流）、扎鲁特～青州特高压直流换相失败期间，送端电网暂态过电压达到1.2～1.3U N ，近区新能源机组大规模连锁脱网。
（2）风电故障特性不一致，高电压穿越能力缺失
2、风电并网面临的新挑战
2015年7月1日，天中直流送端花园电厂3台机组由次同步振荡引起轴系
扭振保护（TSR）相继动作跳闸，共损失功率128万千瓦。
p 机组跳闸前后，交流电网中持续存在16Hz~24Hz的次同步谐波分量。
p 机组轴系扭振频率（频率30.76Hz）与交流系统次同步谐波分量频率
（20Hz）互补，满足振荡条件。
p 南湖、花园电厂投运前，哈密北部地区风电存在振荡情况，机理尚
在研究。
（3）大容量直流送端交流电网动态稳定问题严重
2、风电并网面临的新挑战
风电并网相关标准- GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定2018年5月，国家标准化管理委员会下达标准制修订计划，批准了《风电场接入电力系统技术规定 第一部分：陆上风电》（计划编号：20180779-T-624）和《风电场接入电力系统技术规定 第二部分：海上风电》（计划编号：20180777-T-624）。
归口单位全国电力监管标准化技术委员会，修订工作进度计划为“从2018年下半年开始至2019年年底完成”。
修订主要内容：
p完善低电压穿越要求，增加高电压穿越要求
p增加频率控制要求（一次调频）
p提高频率适应性要求
p完善风电场有功/无功控制能力及控制模式、功率预测、并网测试与评价相关要求，等等
风电并网相关标准-海上风电
p Q/GDW 11410-2015 海上风电场接入电网技术规定：2016年12月发布和
实施；标准规定了海上风电场接入电网有功功率、功率预测、无功电压、故
障穿越、运行适应性、电能质量、仿真模型和参数、二次系统、接入电网测
试与验证方面的技术要求。
标准适用于通过交流线路与电网连接的新建或扩
建海上风电场。
p Q/GDW 11411-2015 海上风电场接入系统设计技术规范：2016
年12月发布和实施；标准规定了海上风电场系统一次、系统二次、
海上升压站、海底电缆、环境保护和节能减排等设计技术要求。