[2-蔡旭】海上全直流风电场及场群(中英文)
中电新能源中标海上风电特许权项目
［ ］ 汽 轮 机 叶 片 振动 强 度 安 全 准则 ［ ． 力 部 叶 片振 动 强度 安 ３ Ｒ］ 电
全 准 则 工作 小组 ， ９ ０ １８ ．
收 稿 日期 ： ０ ０ ７ ６ ２ １ －—
作 者 简 介 ： 春 雁 （９ ７） 男 ， 江 人 ， 士 研 究 生 ， 级 张 １６ ， 浙 硕 高
离 海 岸 线 直 线 距 离 约 ２ ｍ ， 划 海 域 面 积 约 １ ３ｋ 。拟 安 装 １ ０台单 机 容 量 为 ３ Ｍｗ 的 风 力 发 电 机 组 ， 装 机 容 量 １０ Ｈｚ范 围 内 。 ９ ～ ２
用［ ］ Ｒ ．水 电 部 西 安 热 工所 ，９０ １８．
［ ］ 采用 长 弧 围 带提 高 汽 轮 机 叶 片 安 全 性 的 试 验 研 究 ［ ．浙 ２ Ｒ］
江 省 电力 试 验研 究 所 ， ９ ３ １８ ．
４ 成 组 叶 片 改单 枚 叶 片 后 现 场 运 用
（ 任编辑 ： 建军） 责 杜
时在 叶片顶 部进 汽侧 割 去 长 １ ５ｍｍ（ 叶片 高 ） 沿 ，
宽 ５ｒｍ（ 叶 片 宽 ） 右 的 三 角 形 ， 叶 片 静 频 ａ 沿 左 使
中 电新 能 源 中标 海 上 风 电 特 许 权 项 目
据 《中国 电力 报 ９ ０ ０年 １ ２１ ０月 １ ８日报 道 ： 电 国 际 新 能 源 控 股 有 限 公 司联 合 体 经 过 激 烈 竞 争 ， 中 成 功 中标 江 苏 射 阳海 上 风 电 场 ３ Ｏ万 ｋ 风 电特 许 权 项 目。 ｗ 我 国首 轮 海 上 风 电 特 许 权 项 目招 标 于 今 年 ５月 份 启 动 ， 目均 位 于 江 苏 ， 中 两 个 是 近 海 项 目 ， 于滨 海 、 阳 ， 项 其 位 射 各 装机 ３ Ｏ万 ｋ ， ｗ 两个 是潮 间 带 项 目 ， 于东 台 和 大 丰 ， 装 机 ２ 位 各 Ｏ万 ｋ 。该 公 司 中标 的江 苏 射 阳海 上 风 电场 ３ Ｗ Ｏ万 ｋ 风 Ｗ 电特 许 权 项 目位 于运 粮 河 口至 双 洋 河 口之 间 的 近海 海 域 ， 电场 规 划 范 围 呈 梯 形 ， 约 ２ ｍ， 约 ５ ９ ｋ ， 风 长 ４ｋ 宽 ～ ｍ 中心 位 置
海上风电场交直流集电系统经济可靠性对比分析
海上风电场交直流集电系统经济可靠性对比分析作者：诸浩君蔡旭霍达仁来源：《科技视界》2014年第18期【摘要】柔性直流输电在海上风电场的应用得到了充分的重视，也推动了中压直流集电系统的发展。
为了对现有的和未来可能出现的几种交直流集电系统在海上风电场的应用情况进行评估，本文对三种交直流集电系统的结构进行深入研究，分析各种集电方式的异同，构建全面并易于计算的集电系统投资成本、网络损耗和可靠性评估模型，为进行海上风电场电气系统规划提供参考意见。
【关键词】海上风电场；直流集电系统；交流集电系统；经济性；可靠性0 引言随着电力系统中风电穿透功率的增加，电网对风电场的设计、并网和运行提出了越来越多的要求。
直流输电技术，尤其是柔性直流输电技术，由于其灵活的控制性能和交直流隔离优势，已经越来越受到大规模远距离输电的风电场的青睐，并且逐渐在海上风电项目中得到应用和推广。
本文从海上风电场电气规划的角度出发，对交流集电系统和直流集电系统的几种结构进行研究，分析其技术上的优劣，从经济性和可靠性方面对不同集电方式进行对比。
1 海上风电场交直流集电系统直流集电系统目前主要有两种设计思路：并联连接与串联连接。
并联连接采用DC/DC换流站将中压直流升高至于直流输电系统相同电压等级，如150kV，然后通过直流输电线路，经陆上DC/AC换流站接入电网。
而串联连接则采用串联方式通过海底电缆将风力发电机组相互串联，以获得N倍的直流电压，达到升压的目的。
然后同样经过高压直流输电线路和陆上DC/AC换流站接入电网。
具体接线如图1和图2所示。
交流集电系统则采用常规的连接方式，将箱式变压器出口的35kV通过中压海底电缆相互连接，接入海上升压换流平台与高压直流输电线路，最后经陆上DC/AC换流站将风电场所发电能送入电网。
如图3所示。
2 投资成本分析2.1 成本构成分析从图1和图2中可以看出，在直流集电系统中，大容量（MW级）高变比的DC/DC变换器是一个非常重要的设备。
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。
基于直流串联的风电场运行特性分析
基于直流串联的风电场运行特性分析何大清1，施刚1，彭思敏1，蔡旭1，2（1、风力发电研究中心，上海交通大学电子信息与电气工程学院；2、海洋工程国家重点实验室，上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海市闵行区 200240）摘要：说明直流型风电机组成为海上风电场的重要研究方向；简要叙述直流串联型风电场的种类和结构，并对它们的特点进行描述；以隔离型直流风电机组构建串联型风电场，详细分析它的工作原理、稳态和动态特性，机组的性能要求；从风力发电机和变流器的角度，详细介绍了该风电机组的结构种类，以及对应的工作特点；根据直流串联型风电场的特性，将风电机组的控制系统划分正常模式和电压限幅控制模式，分析不同结构中的具体控制策略；利用风电机组简化模型组成风电场，对风电场运行特性进行仿真验证；仿真结果证明对直流串联型风电场的特性分析是正确的，说明该风电场具有很强的实用性。
关键字：直流串联海上风电场风力发电系统整流器DC/DC变流器1前言大规模海上风场的建设是将来对风能开发的主要趋势。
但建设海上风场需要克服很多陆地风场没有的不利因素，其中对电能的有效传输就是其中的一个重要方面。
常规的将风能进行交流汇聚，再做远距离传输的方案，运用于海上会带来汇聚过程中的传输损耗和海上平台的巨大建设成本的问题。
解决这个问题的一个研究方向是将风电机组的直流输出电压串联达到远程传输电压，s（a）（b）（c）（d）图1 直流型风机的串联结构文[1]提出了在风机输出端和并网端全部采用电流源型变流器的方法，该结构中风机全部串联，并网端控制传输电流，风机的变流器控制输出电压恒定，该控制必然使每个风机变流器的输出功率相等，所以单个风机的调速能力很弱，其结构示意图如图1(a)所示。
文[2]将不同风机输出电压的同一相用多绕组变压器串联，不同相用整流桥串联，在风机的接地端上通过用变流技术来保证电能质量，该结构可以保证串联单元的均压，但电路复杂，容错性差，难以在间距很大的大型风机上使用，其结构示意图如图1(b)所示。
福建莆田平海湾二期250MW海上风电项目
福建莆田平海湾二期250MW海上风电项目海洋环境影响报告书简本建设单位：福建中闽海上风电有限公司环境影响评价机构：国家海洋局第三海洋研究所2015年10月1 工程概况与工程分析1.1工程概况1.1.1工程地理位置和工程规模莆田平海湾二期250MW海上风电项目布置在福建莆田平海湾海上风电场B 区和C区范围内，福建莆田平海湾海上风电场位于福建省莆田市秀屿区平海湾海域。
场区西邻埭头半岛，北临南日岛。
场址内海域水深10～20m，距海岸线最近距离约6.0km。
本项目包括：50台5MW风电机组，总装机规模250MW；海底电缆总长约110.6km；新建鸬鹚岛220kV岛上升压变电站，并将原福建莆田平海湾50MW海上风电项目陆上110kV升压变电站改建为220kV升压变电站；鸬鹚岛靠近升压站附近岸线新建一座1000吨级配套码头。
项目年上网电量约87145万kW∙h，等效满负荷小时数3486h。
工程总投资为499049万元，单位千瓦动态投资为19962元。
建设工期约3年。
平面布置见图1。
1.1.2施工方案与工艺（1）风机基础施工本风电场II04～II06、II13~II14、II20、II32~II33、II39、II44~II45、II49~II50等13台风机基础拟采用外插式导管架基础。
本风电场II01～II03、II07~II12、II15~II19、II21~II31、II34~II38、II40~II43、II46~II48等37台基础拟采用高桩承台基础。
风机基础施工主要工序为：打桩船定位→打桩船立桩→施打钢管桩→钢管桩嵌岩→基础平台施工。
（2）海底电缆铺设施工根据电缆敷设区域海洋环境的不同，可将电缆敷设区分为以下两个主要区域进行：①水深4m以内的近岸段采用浮法铺缆。
水下先预挖缆沟，采用水陆两用挖掘机开挖。
浮拖法电缆施工，将铺缆船锚泊在2m左右水深处，岸上设绞车，电缆在铺缆船上连接后，捆绑漂浮物，下放海面上，由岸上绞车通过钢铰线拖拉至岸边管道陆上连接处，然后拆除漂浮物，辅以潜水员，沉放到缆沟位置。
海上风电场全直流集电系统运行测试与评价标准体系
海上风电场全直流集电系统运行测试与评价标准体系
海上风电场全直流集电系统运行测试与评价标准体系包括设备可靠性、电能质量、系统效率、安全保护等方面。
该体系通过制定详细的标准和规范，确保全直流集电系统在海上风电场中的稳定、高效和安全运行。
同时，该体系还提供了测试与评价的方法和指标，为风电场的运营和维护提供了依据。
通过不断完善和更新标准体系，可以促进海上风电技术的发展和提高风电场的经济效益。
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。
光储充建一体站微电网研究综述
第 39 卷第 1 期电力科学与技术学报Vol. 39 No. 1 2024 年 1 月JOURNAL OF ELECTRIC POWER SCIENCE AND TECHNOLOGY Jan. 2024引用格式：颜勤，余国翔.光储充建一体站微电网研究综述[J].电力科学与技术学报,2024,39(1):1‑12.Citation：YAN Qin，YU Guoxiang.Research review on microgrid of integrated photovoltaic‑energy storage‑charging station[J].Journal of Electric Power Science and Technology,2024,39(1):1‑12.光储充建一体站微电网研究综述颜勤，余国翔（长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙 410114）摘要：为解决电动汽车及新能源大规模接入带来的电力系统运行稳定和新能源高效利用的问题，光储充一体化模式应运而生，其各单元间源荷储协同交互机理及优化调控策略也成为智能电网亟待解决的关键问题。
“光储充放+智能建筑”的光储充建一体站微电网模式因其源荷储一体化、供需互补、灵活调度等特征，成为中国节能减碳、能源转型的发展重点。
考虑到其微电网运行模式所要面对的分布式能源强不确定性、孤岛并网运行状态下交互机理不明等挑战，对光储充建一体站微电网各单元模块、关键技术、运行状态等方面进行综述，并对光储充建的研究现状进行总结，探讨其未来的发展趋势和需要面对的挑战。
研究成果对挖掘经济激励下各类需求响应资源的调控潜力，保障电网供电可靠性，具有重要理论和实际参考意义。
关键词：微电网；需求侧响应；电动汽车；分布式储能；光伏功率预测DOI：10.19781/j.issn.1673‑9140.2024.01.001 中图分类号：TM73 文章编号：1673‑9140（2024）01‑0001‑12 Research review on microgrid of integrated photovoltaic‑energy storage‑charging stationYAN Qin， YU Guoxiang（School of Electrical & Information Engineering，Changsha University of Science & Technology，Changsha 410114，China）Abstract：To address the challenges posed by the large-scale integration of electric vehicles and new energy sources on the stability of power system operations and the efficient utilization of new energy，the integrated photovoltaic-energy storage-charging model emerges. The synergistic interaction mechanisms and optimized control strategies among its individual units have also become key issues urgently needing resolution in smart grid development. Due to the characteristics of integrated generation， load， and storage， mutual complementarity of supply and demand， and flexible dispatch，the photovoltaic-energy storage-charging （PV-ESS-EV）integrated station micro-grid （ISM）mode，incorporating "PV- PV-ESS-EV + intelligent building" features，has become a focal point for energy conservation，carbon reduction，and energy transition in China. In consideration of the challenges faced by the operational mode of microgrids， such as the strong uncertainty of distributed energy sources and the unclear interaction mechanisms during islanded and grid-connected operation，various aspects of the PV-ESS-EV ISM are reviewed，including its unit modules，key technologies，and operational states. Additionally，the current research status of PV-ESS-EV is summarized while future development trends are discussed， and the challenges that need to be addressed are examined.The research findings have important theoretical and practical implications for exploring the regulatory potential of various demand-response resources under economic incentives，ensuring the reliability of power grid supply，and serving as valuable references for both theory and practice.Key words：micro grid； demand response； electric vehicle； distributed energy storage； photovoltaic power forecasting收稿日期：2022‑06‑25；修回日期：2022‑08‑29基金项目：国家自然科学基金青年基金（52307080）；湖南省教育厅优秀青年项目（22B0318）；长沙市自然科学基金（kq2208230）通信作者：颜勤（1988—），女，博士，讲师，主要从事电动汽车及新能源接入电力系统运行优化等方面的研究；E‑mail：*****************.cn电力科学与技术学报2024年1月随着中国“碳达峰、碳中和”节能减排战略的逐步实施，高渗透率新能源并网将成为电力系统的基本特征及发展形态。
大规模海上风电场集群交直流输电方式的等价距离研究
大规模海上风电场集群交直流输电方式的等价距离研究刘景晖，万振东，李飞科(中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，上海 200001)摘要：随着海上风电场的布局逐步从近海走向远海，以及新型柔性直流(direct current ，DC)输电技术等日趋成熟，在规划设计中研究分散布局的大规模海上风电场集群最优输电方式，合理选择先进适用、安全可靠、经济合理的输电技术，为大规模分散式海上风电场群输电方式决策提供科学的方法是十分必要的。
本文首先分析了海上风电场两种主要输电方式即高压交流输电方式、柔性直流输电方式的技术特点，然后对各种输电方式进行了详细的成本构成分析及计算，并对不同距离和容量下的输电方式做出经济性比较。
最后通过计算得到了海上风电交流/直流输电方式的等价距离，研究结果可为输电规划以及工程设计提供参考。
关键词：海上风电；柔性直流输电；等价距离中图分类号：TM715 文献标志码：Ａ 文章编号：1671-9913(2020)04-0001-05Study on Equivalent Distance of TransmissionMode for Large Scale Offshore Wind Farm ClusterLIU Jing-hui, WAN Zhen-dong, LI Fei-ke(East China Electric Power Design Institute Co., Ltd. of CPECC, Shanghai 200001, China)Abstract: As the layout of offshore wind farms gradually moves from offshore to far sea ，and also with the new flexible DC transmission technology is becoming more and more mature. In the stage of planning and design, it is very necessary to study the optimal transmission mode for the large scale offshore wind farms cluster with decentralized layout, so as to provide a scientific method for selecting the advanced, safe and reliable, economical and reasonable transmission technology. The article analyzed the technical characteristics of two main transmission modes of offshore wind farm, high voltage AC transmission mode and flexible DC transmission mode, Then the cost composition of various transmission modes is analyzed and calculated in detail, and the economic comparison of transmission modes under different distances and capacities is also made. Finally, the equivalent distance of offshore wind power AC and DC transmission mode is obtained. The design idea of optimal transmission mode for large-scale decentralized offshore wind farms is put forward. The research results can provide reference for transmission planning and engineering design.Keywords: offshore wind power; flexible DC transmission; equivalent distance* 收稿日期：2019-11-01第一作者简介：刘景晖(1987- )，男，上海人，硕士，工程师，主要从事电力系统一次规划设计工作。
海上风场电力系统
Passive but project specific
风机
Wind turbines
不变但是不影响 项目技术规范
Active but not project specific
2. 电力收集系统
Electrical collection system
电力收集系统－布局
Electrical collection system - layouts
If the project is small, c. 100MW or less
接近海岸， 例如，15km以内
…and close to shore, c. 15km or less
按收集电压连接电网，例如：33kV
…and connecting to the grid at collection voltage, e.g. 33kV
电力收集系统－电缆保护
Electrical collection systems – cable protection
埋设成本和可行性决 定于土壤条件
Burial cost and feasibility depends on soil conditions
其他方式包括堆石覆 盖、沙袋覆盖、和管 道
Alternately can rock dump, mattress, pipe.
调查
Survey !
其他危险，例如：沉 船、管线
Also other hazards, e.g. wrecks, pipelines
电力收集系统－成本
Electrical collection systems – costs
岸上Onshore 4. 岸上分电站（和岸上电缆）Onshore substation (and onshore cables)
一种适用于深远海全直流风电汇集网络的保护方法
第52卷第2期电力系统保护与控制Vol.52 No.2 2024年1月16日Power System Protection and Control Jan. 16, 2024 DOI: 10.19783/ki.pspc.230598一种适用于深远海全直流风电汇集网络的保护方法丁华星1，邹贵彬1，王凤莲1，丁 宁2(1.山东大学，山东 济南 250061；2.国网山东超高压公司，山东 济南 250000)摘要：随着海上风电向深远海发展，全直流型风电场由于不存在过电压问题等优点逐渐受到重视。
针对全直流海上风电场的汇集线路继电保护问题，首先分析了直流汇集网络在不同故障类型及不同故障位置下的故障特征，计算对应故障情况下的故障电流，并与仿真值进行对比验证。
根据故障特征提出一种利用汇集侧暂态电流变化率的单端量故障选线方案，利用区内外故障的故障暂态电流变化率极性和幅值差异，可在换流器过流闭锁前快速识别故障类型、故障线路及极性。
通过在母线处设置附加选线流程，使线路末端高阻接地故障时也能准确选线。
在PSCAD/EMTDC平台中搭建了全直流海上风电场模型，进行多种故障场景下的仿真分析，验证了所提故障选线方法的有效性。
关键词：直流海上风电场；直流汇集网络；故障分析；暂态电流变化率；故障选线A fault protection method of a DC collection network for an all-DC offshore wind farmDING Huaxing1, ZOU Guibin1, WANG Fenglian1, DING Ning2(1.Shandong University, Jinan 250061, China; 2.State Grid Shandong Electric Extrahigh V oltage Company, Jinan 250000, China)Abstract: With the development of offshore wind farms to the deep sea, the all-DC wind farm is gradually coming into serious consideration because of its advantages such as no overvoltage problem. For relay protection for collection lines in an all-DC offshore wind farm, this paper first analyzes the fault characteristics with different fault types and location in the DC collection network. The corresponding fault currents are calculated and compared with the simulation values. A single-ended fault line selection method is proposed using the rate of change of transient current (ROCOTC) at the collection bus side, where the difference of the polarity and amplitude of the ROCOTC are used to identify fault type, line and polarity before overcurrent blocking of the converters. By setting an additional line selection process at the bus, even the fault line with a fault point at the end of the line and high grounding resistance can be accurately identified. A DC offshore wind farm simulation is built in PSCAD/EMTDC. A variety of simulation analyses of different fault scenarios is delivered, demonstrating the validity of the proposed fault line selection method.This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 52077124).Key words: DC offshore wind farm; DC collection network; fault analysis; rate of change of transient current; fault line selection0 引言近年来，能源问题日益凸显，风能、光伏等新能源发展迅速，海上风电作为风能发展的重要方向，受到更多关注。
一种海上风电场全直流电能汇聚设计方案
一种海上风电场全直流电能汇聚设计方案
孙冠群;蔡慧;陈卫民
【期刊名称】《中国电力》
【年(卷),期】2016(49)3
【摘要】高压直流输电已是海上风电场的首选输电方式.取消海上变电站的全直流电能汇聚是当前海上风电场高压直流输电的发展趋势之一.在直流串并联拓扑结构基础上,提出了一种直流混联矩阵(DC hybridmatrix,DCHM)的拓扑结构.该拓扑结构在不同支路的相邻机组间设有常开电力电子开关,当一方机组停机时,电力电子开关闭合,由相邻的机组承载,明显降低过电压值.在DCHM结构基础上,提出了风电场布局优化设计方案.经仿真验证表明,该方案能降低电气元件采购成本、提高发电效益和风电场可靠性.
【总页数】5页(P188-192)
【作者】孙冠群;蔡慧;陈卫民
【作者单位】中国计量学院机电工程学院,浙江杭州 310018;中国计量学院机电工程学院,浙江杭州 310018;中国计量学院机电工程学院,浙江杭州 310018
【正文语种】中文
【中图分类】TM721.1
【相关文献】
1.ABB建造全球最大的海上高压直流系统轻型高压直流（HVDCLight）输电线路高效连接北海海上风电场和德国内陆电网 [J],
2.全直流海上风电场高升压比DC/DC变换技术综述 [J], 郭灵瑜;姚钢;周荔丹
3.海上全直流型风电场的电压源型控制 [J], 杨仁炘;施刚;蔡旭
4.66 kV海上风电场用三芯XLPE绝缘海底电缆设计方案的可行性分析 [J], 刘鑫伟;刘娅
5.大规模海上风电场内部电气汇集系统设计方案经济性优化 [J], 张明耀;廉伟;李雨佳;尹忠东
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
海上全直流型风电场的研究现状与未来发展_蔡旭_施刚_迟永宁_常怡然_杨仁忻_张占
第36卷第8期中国电机工程学报V ol.36 No.8 Apr. 20, 20162036 2016年4月20日Proceedings of the CSEE ©2016 Chin.Soc.for Elec.Eng. DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.08.002 文章编号：0258-8013 (2016) 08-2036-13 中图分类号：TM 715；TM 614海上全直流型风电场的研究现状与未来发展蔡旭1，施刚1，迟永宁2，常怡然1，杨仁忻1，张占奎2(1．上海交通大学风力发电研究中心，上海市闵行区 200240；2．中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192)Present Status and Future Development of Offshore All-DC Wind FarmCAI Xu1, SHI Gang1, CHI Yongning2, CHANG Yiran1, YANG Renxin1, ZHANG Zhankui2(1. Wind Power Research Center of Shanghai Jiao Tong University, Minhang District, Shanghai 200240, China;2. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China)ABSTRACT: With the fast development of offshore wind farm, the cost-effective collection and transmission of large-scale offshore wind power are concerned increasingly. To better integrate the HVDC technology to the future offshore wind farms, advanced concepts of DC-DC power conversion and DC wind turbines can be extended to all-DC wind farm design. The state-of-art of four key technologies of the offshore all-DC wind farm are studied, including networking mode (with/without step-up substation) and its evaluation method; key devices (DC wind turbine, DC transformer in offshore step-up substation, onshore converter station and DC circuit breaker) and their technology; operation and control; fault and protection. The prospect of offshore all-DC wind farm is given based on the development trends of these key technologies. A recommended configuration is also proposed based on modular multilevel converter.KEY WORDS: offshore; DC wind farm; networking mode; key device; operation and control; fault and protection; modular multilevel converter摘要：随着海上风电场的快速建设，经济有效的大规模海上风能汇聚和传输方式已被日益关注。
东海海上风电场的运行管理实践与成果
东海海上风电场的运行管理实践与成果王毅;刘志鹏;王靖;余小明;张宇【摘要】介绍了上海东海大桥风电场的运行管理的制度建设和运行实践以及取得的成果,分析了海上风电场运行管理的重点和难点,为海上风电场的运行管理做了有益的探索.【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】3页(P59-61)【关键词】风力发电;海上风电场;运行管理【作者】王毅;刘志鹏;王靖;余小明;张宇【作者单位】上海绿色环保能源有限公司,上海 200090;华锐风电科技(集团)股份有限公司,北京 100872;上海绿色环保能源有限公司,上海 200090;华锐风电科技(集团)股份有限公司,北京 100872;上海电力技术与管理学院,上海 200025【正文语种】中文【中图分类】TM614上海东海大桥风电场是我国第一个大型海上风电项目，也是亚洲第一个海上风电项目。
项目于2010年6月8日完成全部34台风机的安装调试工作，正式并入上海电网；8月31日，完成全部风机的试运行考核，进入商业运行。
东海风电场项目的安装调试成功完成，填补了我国大型海上风电场从设计、制造到安装、调试的技术空白，风电场的运行管理将为我国大型海上风电场积累宝贵经验。
与陆上风电场相比，海上风电场运行维护工作还必须考虑风、浪、潮汐及海流等的作用和影响，作业难度更大，制约因素更多。
为了确保东海海上风电场的安全、高效运行，就必须完善运行管理制度，提高运行维护水平。
本文将结合东海海上风电场的运行实践，对备品备件及时供给、运行数据分析和运行维护管理模式优化等方面的创新工作进行介绍。
1 项目概况东海大桥风电场布置在上海市东海大桥东侧距岸线6～12km的上海海域，平均水深10m。
风电场共安装34台3MW海上风力发电机组（机组分布见图1），总装机容量为102MW。
风电场设计年发电利用小时2 624h，全年上网电量为2.67亿kWh。
与燃煤电厂相比，风电场的运行每年可以减少燃煤折8.6万t标准煤，减少燃煤所产生的二氧化硫2 148t，氮氧化合物1 847t，减排二氧化碳23.74万t。
大规模海上风电场多端直流网拓扑的优化设计
大规模海上风电场多端直流网拓扑的优化设计吴国祥;孙继国;吴国庆;蔡旭【摘要】Multiterminal HVDC is a flexible transmission method which supports multi power supply and multi power consumption. It is the trend of large offshore wind farms. Topologies of multiterminal HVDC-VSC transmission for large offshore wind farms were investigated. Various topologies were analyzed ac-cording to a number of criteria, including lines rating, number of HVDC circuit breakers,lines utilization and necessity of an offshore platform. A recommended topological structure was given based on the com-parison. Wind farms ring topology( WFRT) is a optimal topology, which minimises the number of HVDC circuit breakers. The wind farm can still work by breakers and isolators in the event of a circuit fault. Flexibility and redundancy is improved,and case study is given in the situation. The recommended topol-ogy has some guiding significance in the running control of multiterminal DC networks.%多端直流输电能够实现多电源供电、多落点受电，是一种灵活、快捷的输电方式，是海上大规模风电场的发展方向。
[蔡旭】海上全直流风电场及场群(中英文)
几种方案及面临的问题
Several options and their issues
交流汇集与交流传输并网(AC collection and AC transmission)
有典型案例，技术成熟
交流汇集与直流传输并网(AC collection and DC transmission)
有典型案例，技术成熟
中国能源资源与消费呈逆向分布
Inverse Distribution of Energy Resources and Consumption in China
2/3 煤 炭 资 源 、 风 能 、 太 阳能分布在北部和西北部 4/5 水 能 资 源 分 布 在西南部
2/3以上能源需求集 中在东中部
（4）储能系统提高风电接入能力研究
三、大容量电池储能接入技术
（1）电池储能接入变流器系统 （2）面向微电网的电池储能系统 （3）面向电力系统的大型电池储能电站
大型风电机组变流器技术
Power converter technology of large wind turbine
创新成果： [1] 采用异步触发的方法攻克风电变流器积木化扩容技术，解决了
中国的特殊情况
Special case in China
中国东部海域大陆架慢长,海水不深 电力负荷高度集中在东南部地区
海上风电技术的挑战
Challenge of offshore wind power technology
机组的超大容量化与智能维护 风电机组需要更高的可靠性与容错性 风电场建设的低成本化问题 更适合波动功率汇集与传输的技术
在可再生能源发电规模 化利用方面，我国面临 诸多挑战，需要解决资 源逆向分布、不确定性 和稳定性等长期制约可 再生能源规模化利用的
一种海上风电场高频不控整流直流输电系统[发明专利]
![一种海上风电场高频不控整流直流输电系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a7f5ff9131b765ce040814c9.png)
专利名称：一种海上风电场高频不控整流直流输电系统专利类型：发明专利
发明人：徐政,张哲任,李晓栋
申请号：CN201911045255.9
申请日：20191030
公开号：CN110829479A
公开日：
20200221
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种海上风电场高频不控整流直流输电系统，包括直流系统和海上交流系统，其中：海上交流系统主要包括基于永磁同步电机的全功率型风电机组、交流海缆和海上升压站；直流系统包括海上站和陆上站，海上站和陆上站通过直流海缆相连；海上站的换流器采用三相6脉动不控整流桥，陆上站的换流器采用MMC；海上交流系统和海上站的额定频率远大于50Hz，通常可以选择100Hz～400Hz附近。
相比起常规的柔直送出方案，本发明结构简单，并且通过提高海上站和海上交流系统的额定频率，可以降低海上平台变压器、无功补偿装置和交流滤波器的体积和重量，能够大大降低工程造价，在实际工程中有巨大的应用价值。
申请人：浙江大学
地址：310013 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
国籍：CN
代理机构：杭州天勤知识产权代理有限公司
代理人：王琛
更多信息请下载全文后查看。
海上风电场直流电力汇聚与接入
国外海上风场建设情况
从2000年开始，欧洲海上风能的投入已开始超过陆上风能，并将逐步增加 。海上风电发展最快的英国2009年新增装机容量30.6万千瓦，累计装机容 量89.4万千瓦，2010海上风电装机突破100万千瓦。
海上风电的特点
风场建设成本占30%左右 维护成本高涨，要求机组高度的可靠性 为降低成本，希望最少的海上平台数 无需考虑景观、噪声问题 为减少海上平台载荷，机组要更加紧凑 无需考虑空间问题，机组将更加大型化，降低成本 海风更平稳、拥有更高的年利用小时数 海上电力汇集与传输成本更高
（b）全功率变换机组
VDC
VD ,WT
G
风机控制
效率示意
根据输出电压将控制模式分为两种：正常和非正常
风场群的电力汇聚与接入
北海超级电网
阶段一（ 阶段一（到2020年）
阶段二（ 阶段二（到2030）
OK,ABB ALSTON
技术关键—超级节点
北海超级电网
几种拓扑结构
简单举例
拓扑结构归类
星形带开关环 星形 风电场环形 岸上换流站环形 环形
三、大容量电池储能接入技术
（1）电池储能接入变流器系统 （2）面向微电网的电池储能系统 （3）储能系统提高风电接入能力研究
谢谢!
风机成本
关键元件
DC/DC变换器
隔离、非隔离
Lf
SAB、DAB
Vd
Cin
Cout
Rload
关键元件
直流断路器
σ
i
Lσ1 i1
σ
Lσ2 i2
UB
u
σ
（a）固态断路器 ABB,300KV,9KA
（b）混合断路器
（c）缓冲型机械断路器
基于风速相关性的风电场群汇聚效应分析
基于风速相关性的风电场群汇聚效应分析
黄大为;曹康洋永;张旭鹏
【期刊名称】《电工电能新技术》
【年(卷),期】2016(035)002
【摘要】多个风电场汇聚后的输出功率特性具有明显的汇聚效应,这是处于不同位置风电场风能资源差异性的外在体现.本文运用Copula理论对地理位置相近地区风速的相关性进行量化分析,进行最优Copula函数类型选择以及参数的确定.通过对两两风电场风速相关性的量化分析,提出一种能够反映风电场群输出功率汇聚效应的Monte Carlo模拟方法.在已知风速历史数据的前提下,分析了场间风速含有相关性对风电场群汇集后输出功率特性的影响,从而为风电场群功率外送输电容量规划提供必要的参考.
【总页数】6页(P18-23)
【作者】黄大为;曹康洋永;张旭鹏
【作者单位】东北电力大学电气工程学院,吉林省吉林市132012;东北电力大学电气工程学院,吉林省吉林市132012;东北电力大学电气工程学院,吉林省吉林市132012
【正文语种】中文
【中图分类】TM71
【相关文献】
1.风电场群出力的汇聚效应分析 [J], 尹佳楠;葛延峰;高凯
2.基于风速相关性风电场储能容量配置定量研究 [J], 龚智敏;吴政球;冯闯;邹卫卫
3.基于相关性分析的风电场群风速分布预测方法 [J], 雷若冰;徐箭;孙辉;蒋霖;舒东胜;李子寿;林常青
4.基于风速高相关分区的风电场风速预报订正 [J], 石岚;徐丽娜;郝玉珠
5.基于BP神经网络群结构的风电场短期风速预测 [J], 谷悦;唐巍;屈瑞谦
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三菱开始涉足海上风电运营风力电网
三菱开始涉足海上风电运营风力电网
佚名
【期刊名称】《《仪器仪表标准化与计量》》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】据据股权目。
了解，三菱以2．
【总页数】1页(P5-5)
【正文语种】中文
【中图分类】TM727
【相关文献】
1.高受电比例电网消纳大型海上风电的运营策略研究 [J], 栗楠;王晓晨;刘俊;黄俊辉;孙文涛;吴晨
2.联网海上风电——轻型高压直流技术将海上风电接入陆地电网 [J], Ambra Sannino;Peter Sandeberg;Lars Stendius;Raphael Gorner
3.海上风电工程运营初期海洋环境影响初步研究——以福清兴化湾海上风电场一期(样机试验风场) 项目为例 [J], 张华; 吴佳辰; 何平
4.海上风电工程运营初期海洋环境影响初步研究——以福清兴化湾海上风电场一期(样机试验风场)项目为例 [J], 张华;吴佳辰;何平
5.江苏如东:海上风电发展的新地标——国家海上风力发电工程技术研究中心学术委员会第三届年会暨风力发电高层技术论坛近期在如东召开 [J], 田立群
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
几种方案及面临的问题
Several options and their issues
交流汇集与交流传输并网(AC collection and AC transmission)
有典型案例，技术成熟
交流汇集与直流传输并网(AC collection and DC transmission)
有典型案例，技术成熟
海底电缆线路中间增设补偿电感投资增加
VSC直流的优点：
不存在上述问题，且同样成本的直流电缆可以传输更多的电能 P-Q解耦控制、黑启动 风场的低电压穿越问题由VSC直流输电解决，对风电机组的要求降低
大型风场电力汇聚与传输并网
Wind Power Collection, Transmission and Integration of Large Scale Wind Farm
The key equipment
SM
i1 iB i2 i3
Cs
i
Lσ2 i2
UB
i2
Lσ2 u
UB
SM UB
u
i3 Lσ3
u
（a）固态断路器 ABB,300KV,9KA
（b）混合断路器
（c）缓冲型机械断路器
模块化多电平换流器(MMC): 半桥
MMC: half bridge
+V +V
-V
模块输出电压
Electric pitch control system
Converter
Master control system
系统控制研究所
Institute of system control
二、大规模风电并网技术
（1）大规模电网友好型风电场关键技术 （2）多风电场集群控制系统 （3）全直流海上风电场及轻型直流输电系统 （4）储能系统提高风电接入能力研究
国内海上风场建设情况
The domestic offshore wind farm construction
5～25米水深以内的近海区域、海平面以上50米高度 的风电可装机容量约为2亿千瓦
最早的海上风场位于上海东海大桥，建于2008年，装 机容量为10.2万千瓦，全部并网发电，另外在辽宁渤 海湾、江苏如东也有少量分布 上海预计在2015年完成70万千瓦海上风电场建设，在 2020年完成155万千瓦；江苏预计在2015年完成460万 千瓦，在2020年完成945万千瓦。中国海上风电装机 预计2015年500万千瓦，到2020年3000万千瓦
海上大规模风电的汇集与传输网需要有新的思路!
为什么要用直流汇集与传输风电 ----------全直流的风电场
交流面临的问题：
Why All-DC wind farm?
输电功率的大幅度波动，满载时额定电压、低载时工频过电压、需要电感 补偿
大规模交流输送0-100%额定功率变化的电能，可调高抗及电压稳定等面临 技术难题
Low losses Low filter requirements
- Ud
资料来源：ABB
MMC换流站的损耗与容量
Power loss and capacity of MMC converter station
资料来源：ABB
风场群的电力汇聚与传输
Wind Power Collection and Transmission of Wind Farm Cluster
多端柔性直流输电
VSC-MTDC
含3个及以上换流 站，经串联、并 联或混联方式连 接起来的直流输 电系统
星形带开关环
星形
环形
风电场环形 以最少的直流断路器实现N-1控制
岸上换流站环形
柔性直流技术的发展现状
State-of-art of VSC-HVDC technology
资料来源：ABB
欧洲超级电网
河北1200万
江苏沿海1000万
Tibet 西藏 Central China power grid 华中电网 East China power grid 华东电网
甘肃酒泉1270万
South China power grid 南方电网
千万千瓦风电基地
Taiwan 台湾
特点：大规模开发、集中并网
large-scale development, centralized grid connection
AC DC
（a）双馈机组
（b）全功率变换机组
VDC
VD ,WT
G
关键设备
DC/DC变压器
DC/DC transformer The key equipment
隔离、非隔离
Lf
SAB、DAB
Vd
Cin
Cout
Rload
关键设备
直流断路器
DC circuit breaker
i1 Lσ1
i Lσ1 i1
中国能源资源与消费呈逆向分布
Inverse Distribution of Energy Resources and Consumption in China
2/3 煤炭资源、风能、太 阳能分布在北部和西北部 4/5 水 能 资 源 分 布 在西南部 2/3以上能源需求集 中在东中部
在可再生能源发电规模 化利用方面，我国面临 诸多挑战，需要解决资 源逆向分布、不确定性 和稳定性等长期制约可 再生能源规模化利用的 关键技术问题
AC汇集/AC传输风电场
AC wind farm, AC transmission
海上风电汇聚与传输系统（2）
Offshore wind power collection and transmission
AC汇集/DC传输风电场
AC wind farm, DC transmission
海上风电汇聚与传输系统（3）
Two-level Converter the base Cascade connection
+ Ud
1 Cell Series connected IGBT’s Switched Cell Capacitor
CTLC – Cascaded Two-Level Converter (one phase shown)
直流汇聚与直流传输并网(DC collection and DC transmission)
无案例，需要大功率DC/DC关键技术突破
DC串联升压汇集直接传输并网(DC series collection and DC transmission)
无案例
海上风电汇聚与传输系统（1）
Offshore wind power collection and transmission
110kV金牛变电站
南澳多端柔性直流输电工程: 2011年立项；2012年实施；2013年12月投运 3端系统，电压±160kV，总容量200MW，单站最大容量100MW
30
国家能源海上风电技术装备研发中心
State Energy Offshore Wind Power Technology and Equipment Research Center
-V
U • • • 最少的元件数量 输出电压只有一种极性 无抑制直流侧故障的能力
模块化多电平换流器(MMC): 全桥
MMC: Full bridge
+V +V
-VΒιβλιοθήκη 模块输出电压-VU •
• 开关器件增加 输出直流电压可为双极性
•
•
可与LCC直流线路连接
可抑制直流侧故障
ABB的第4代换流站
The fourth generation of ABB’s converter station
上海交通大学风电研究中心
Wind Power Research Center of Shanghai Jiao Tong University
简介
Introduction
中心主任 蔡旭
Director: Xu CAI
组织机构
Divisions of the Research Centre
系统控制研究所
5端系统，电
压±200kV，总 容量1000MW，
单站最大容量
400MW
29
国内现状
Domestic situation
远期塔屿换流站 220kV塑城变电站 110kV青澳变电站 ±160kV金牛换流站
±160kV塑城换流站
±160kV青澳换流站
直流陆缆 直流海缆 直流架空线路 交流陆缆 远期拟建直流架空线路
风力机研究所
交大风力发电研究中心
风电场建设研究所
风电政策研究室
系统控制研究所
Institute of system control
研究方向：
一、风电机组电气控制技术
（1）风电机组变流器 （2）风机变桨控制系统 （3）风机整机控制系统
Distributed controller Hardware in the loop test system
国外海上风场建设情况
The oversea offshore wind farm construction 从2000年开始，欧洲海上风能的投入已开始超过陆上风能，并将逐步增加。 海上风电发展最快的英国2013新增装机73.3万千瓦,累计装机368.1万千瓦。 目前还有在建项目380万千瓦，另有780万千瓦的项目在审批阶段。
海上风电的特点
Characteristics of offshore wind power 风场建设成本占30%左右 维护成本高涨，要求机组高度的可靠性 为降低成本，希望最少的海上平台数 为减少海上平台载荷，机组要更加紧凑 无需考虑景观、噪声问题
无需考虑空间问题，机组将更加大型化，降低成本