大规模海上风电场建设的技术支撑体系研究_刘勇
中国近海风力发电的发展及技术体系探讨

作者简介 : 李清勉 ( 9 9 ) 女 , 1 8一 , 北京人 , 在读 , 本科 专业为电气工程与 自动化 。
研
究 与
分 枥
YAN JU YU FEN X j
另外 ,海 上 风 电的 年发 电 利用 小 时一 般 可在
在 近海 风 电项 目的初期 阶段 ,必 需 大量收集 场址周 围的相关 信息 以便 做 出正 确 的项 目决 策 。在选择 近 海 风 电的场址 时 , 除了需要 考虑 风能 资源 、 深和海 水 底地 质条 件 以外 . 总体规 划时对 海上 油 田 、 在 军事设
MW上 海东 海 大桥 海上 风 电场 开工 建设 。风 电场 由
3 台 国 内最 大单 机 容 量 的风 电机 组组 成 , 4 总装 机容 量 12MW, 计 年发 电利 用 小 时数 为260h 年上 0 设 0 ,
网 电量 为26 x 0 k h . 1 W・ 7 尽 管 目前 规模 尚小 , 海上 风 电是 欧盟 和 中 国 但 普 遍 看好 的可再 生 能源 发 展方 向 。据估 计 , 1 0 0  ̄ 22 1 年 , 洲 风 电装 机 容 量 为 1 x 0 . 上 风 电装 欧 . 1s 8 MW 海 机 容 量 8 l x 0 MW ,而 中 国 到 2 2 年 可 实 现 1 l 00 0 x MW的风 电装 机 总容量 ,海上 风 电 累积装 机 容量 则 有 望达 到3 1 x 0 MW[ 。 】
0 引 言
随着社会 的发展 , 、 煤 石油 、 天然气等不可再生 能 源 愈来 愈 显 得 短 缺 。开发 各 种 新 型 的可 代 替 能
源 , 就 成为 公众 关 心 的话题 。风力 发 电( 电 ) 早 风 由
《2024年海上风电场运行控制维护关键技术综述》范文

《海上风电场运行控制维护关键技术综述》篇一一、引言随着全球能源结构调整与环境保护意识的日益增强,海上风电作为清洁、可再生的能源,得到了迅速的发展与推广。
海上风电场作为未来风电发展的重点方向,其运行控制与维护技术的关键性不言而喻。
本文将针对海上风电场的运行控制维护的关键技术进行概述与评价,为进一步的技术研究与工程应用提供参考。
二、海上风电场概述海上风电场具有广阔的资源储备和稳定的发电环境,对于解决沿海地区电力需求具有重要价值。
但同时,海上风电场面临着海洋环境复杂、运行条件恶劣等挑战,其运行控制与维护技术的要求也远高于陆地风电场。
三、运行控制关键技术(一)风电机组控制技术风电机组是海上风电场的核心设备,其控制技术直接关系到风电场的运行效率与安全性。
现代风电机组控制技术采用了先进的控制系统和算法,能够根据风速、风向等环境因素实时调整风机的运行状态,实现最大风能捕获和安全运行。
(二)电网接入与调度控制技术海上风电场的电网接入与调度控制是实现大规模电力输送与利用的关键技术。
该技术包括优化接入方式、保障电力稳定输送和实施电网调度管理等多个环节,以确保电力资源的有效利用和电网的稳定运行。
四、维护技术及其要点(一)日常监测与预警系统为实现对海上风电场的远程管理与故障预警,需要建立日常监测与预警系统。
该系统能够实时监测风电机组的运行状态、海洋环境等因素,对潜在的运行风险进行预警,以便及时采取维护措施。
(二)故障诊断与修复技术针对海上风电设备的复杂性和多样性,需要采用先进的故障诊断与修复技术。
这些技术包括基于传感器的实时监测、基于数据分析的故障诊断和远程修复指导等,能够快速定位故障、减少停机时间并提高维护效率。
(三)远程维护与管理技术由于海上风电场地理位置的特殊性,远程维护与管理技术在确保风电场稳定运行中起着重要作用。
通过远程监控系统,管理人员能够实时掌握风电场的运行情况,及时采取维护措施。
同时,通过建立完善的管理制度和技术标准,能够确保维护工作的有序进行和设备的安全运行。
2024年海上风电场建设标书

2024年海上风电场建设标书尊敬的招标方:非常荣幸能够参与此次 2024 年海上风电场建设项目的投标。
我们公司凭借丰富的经验、专业的团队和先进的技术,有信心为您打造一个高质量、高效率的海上风电场。
一、项目概述本项目旨在建设一个规模较大、技术先进、环保节能的海上风电场,以满足地区日益增长的能源需求,并为可持续发展做出贡献。
风电场选址于具体海域位置,该海域具有良好的风力资源和适宜的建设条件。
预计总装机容量为X兆瓦,将安装X台风力发电机组。
二、公司简介我们是一家在能源领域拥有多年经验的企业,专注于风电项目的开发、建设和运营。
公司拥有一支高素质、专业化的团队,包括工程师、技术人员、项目管理人员等,具备从项目规划、设计到施工、运维的全流程服务能力。
在过往的项目中,我们积累了丰富的海上风电建设经验,成功完成了多个类似规模的项目,并获得了客户的高度认可和好评。
三、项目方案1、风力发电机组选型我们将根据该海域的风力条件和地质特点,选用最适合的风力发电机组型号。
所选机组具有高效的发电性能、可靠的运行稳定性和良好的抗风能力。
2、基础建设采用先进的海上基础建设技术,确保基础的稳固性和耐久性。
在基础施工过程中,将严格遵循相关的环保和安全标准,减少对海洋生态环境的影响。
3、电缆铺设规划合理的电缆铺设路线,采用高质量的海底电缆,确保电力传输的稳定和高效。
4、升压站建设建设功能齐全、技术先进的升压站,实现电能的汇集和升压,以便顺利接入电网。
四、施工计划整个项目预计施工周期为X个月,具体施工进度安排如下:1、前期准备阶段(第 1-2 个月)完成项目的详细设计、施工图纸的绘制,办理相关的审批手续,准备施工所需的设备和材料。
2、基础施工阶段(第 3-6 个月)进行海上基础的施工,包括打桩、浇筑等工作。
3、机组安装阶段(第 7-9 个月)安装风力发电机组,进行调试和检测。
4、电缆铺设和升压站建设阶段(第 10-11 个月)完成电缆铺设和升压站的建设和调试。
《2024年海上风电场运行控制维护关键技术综述》范文

《海上风电场运行控制维护关键技术综述》篇一一、引言随着全球对可再生能源的日益关注和需求增长,海上风电作为清洁、可持续的能源供应方式,正逐渐成为世界各国能源战略的重要组成部分。
海上风电场的建设与运行不仅需要强大的风力资源作为支撑,更需要先进的技术手段来确保其稳定、高效的运行。
本文将重点对海上风电场运行控制维护的关键技术进行综述,探讨其发展现状与未来趋势。
二、海上风电场概述海上风电场是指将多个风力发电机组安装在海上的大面积区域,通过风力发电来满足电力需求。
与陆地风电相比,海上风电具有风速高、风力稳定、环境干扰小等优势,但同时也面临着海洋环境复杂、维护困难等挑战。
因此,对海上风电场的运行控制维护技术要求较高。
三、海上风电场运行控制关键技术1. 远程监控与数据传输技术远程监控与数据传输技术是实现海上风电场高效运行的基础。
通过安装传感器和监控系统,实时监测风电机组的运行状态、环境参数等数据,并将这些数据传输至岸上监控中心进行分析和处理。
此外,利用卫星通信、无线通信等技术手段,实现远程控制和故障诊断,提高风电场的运行效率。
2. 智能控制技术智能控制技术是提高海上风电场运行稳定性的关键。
通过引入人工智能、机器学习等技术手段,对风电机组的运行状态进行预测和优化,实现自动调节风电机组的运行参数,以适应不同的风速和环境条件。
此外,智能控制技术还可以实现多台风电机组的协同控制,提高风电场的整体运行效率。
四、海上风电场维护关键技术1. 定期检查与维护技术定期检查与维护是确保海上风电场正常运行的重要措施。
通过对风电机组进行定期检查,发现潜在的安全隐患和故障,及时进行维修和更换部件,确保风电机组的正常运行。
此外,还需要对海上风电场的电缆、基础结构等进行定期检查和维护,确保其结构安全和电气性能稳定。
2. 故障诊断与修复技术故障诊断与修复技术是提高海上风电场维护效率的关键。
通过引入先进的故障诊断技术和算法,快速准确地判断出故障的原因和位置,为修复工作提供依据。
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。
电力市场环境下海上风电场综合评估研究

验 ,周 围 空 气 潮 湿 ,始 终 受 到 盐 分 腐 蚀 威 胁 。 因 此 ,海 上风 电场 对安 全性 和 可靠 性 的要 求更 高 ,而 且 大型 海上 风 电场 的建 设 困难 更 多 ,其 中包 括 由于 风机 自身运转 、海浪潮 流 以及 风 荷 载 共 同作 用 ,在 海床 面 以上 较 长 的基 础 悬 臂 产 生 的 较 大 倾 覆 力 矩 。
鉴和 指导 。本 文 的研究 探讨 具有 积极 意义 。
定要考虑其运行对周围环境 的生态 影响。反过来 , 海上 风 电机 组 的 主机 舱 可 能 会 被 许 多 鸟类 用 来 筑
巢 ,而机 组 的水 下 基础也 可 能 粘 附很 多 的 生物 。上
1 有 关 海 上 风 电场 的评 估 内容 及 方 法
1 . 1 海上风 电场优化 规 划及 建设 评估研 究 与 陆上风 电场 比较 而 言 ,海 上 风 电场 的 运行 环 境更 加 恶 劣 :包 括 不 断 有 海 浪 、狂 风 、盐 雾 的考
述这 些现 象都 很常 见 ,而且 情 况会 日益 加 重 ,是潜 藏着 的危 险 因素 ,威 胁 海 上 风 电机 组 的正 常 运 行 。 这些 也是 海上 风 电场选址 和评 估需 要考 察 的因素 。
弊 ,讨 论 并提 出 需要 在 电 力 市 场 环境 下 建 立 综合 量 化 评 估 指 标 体 系 ,给 出建 立 综 合 评 估 模 型 进 行 评 估 研 究 的 几 个 难 点 。 最后 指 出 ,综 合 量 化 评 估 将 会 成 为 未 来 电 力 市 场条 件 下 海 上 风 电 场 建 设 和 运 营 规 划 的研 究 热 点 。
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。
国家863计划课题“海上风电场送电系统与并网关键技术研究及应用”启动

施工和浮动式基础关键技术研究与示范”项 目的课题之一。 课题基于 我国海上风 电发展现状 和亟需解决 的并网技术难 题 ,以邻近负荷中心的近海风 电场为研究对象, 通 过研发新 技术或者集成 已有技术 的手段 , 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 , 进行相关的试验平 台建 设和系统研发,并最终实现示 范应用 。 课题的研究将提 高我 国海上风能资源开发的技术水平 , 为海上风 电的安全可靠并 网运行提供技术支撑。
研 究 与 开 发
s o c 佩 麓 值
[ 3 ] 王军平, 曹秉 刚. 基 于 自适 应 滤 波 的 电 动汽 车 动 力 电池 荷 电状 态估 计 方 法 [ J ] . 机械工程学报, 2 0 0 8 , 4 4 ( 5 ) : 7 6 . 7 9 .
[ 4 ] 黄可 龙, 王兆 翔, 刘 素琴 . 锂 离子 电池 原理 与关键 技 术
5 0 I 电 _ 攘 燕 2 0 1 3 年 第 7 期
启动会上,与会专家对课题及各子任务的研 究内容 、 实 施方案、 考核要求 、 内容分工和进度安排等 内容进行 了讨论,
明确了各参与单位 的分工 , 制定 了项 目管理制度 ,形成了定
期会议和专题 会议制度 , 以协调推进项 目研究工作的顺利开
展。
“ 海上风电场送 电系统与并 网关键技术研 究及应用 ” 课
5 0 ( 8 ) : 1 2 9 3 - 1 2 9 6 , 1 3 0 1 .
性建模 [ J ] . 电池 , 2 0 0 8 , 3 8 ( 3 ) : 1 4 9 - 1 5 1 .
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第31卷第11期2009年11月2009,31(11):1862-1869Resources ScienceVol.31,No.11Nov.,2009文章编号:1007-7588(2009)11-1862-08大规模海上风电场建设的技术支撑体系研究刘勇,孔祥威,白珂(江苏省宏观经济研究院,南京210013)摘要:海上风力发电是今后保障能源消费安全、保持经济增长和保护环境等方面的一个强有力的手段。
随着风电技术的进步,以及海上资源丰富、风速相对稳定、开发利益相关方较少、不与其他发展项目争地、可以大规模开发等优势,大规模海上风电场建设已成为风电产业发展的新趋势。
但是,海上风电场施工困难、对风电机组质量和可靠性要求较高、对抗击海上台风等灾害性天气要求苛刻,因此要健康、快速、有序地发展海上风电,除了要对海上复杂的风资源和环境条件进行深入研究分析外,强有力的技术支撑更是不可或缺的。
大规模海上风电场建设的特征是现有众多技术的集成,其中既包含海上建设项目的共有技术,如海上平台、海上桩基、海上桥梁等成熟技术;又包含海上风电场建设的专有技术,如海上风电场的施工、安装、运输、维护等配套实施的投入和建设等技术难点。
本文首先分析大规模海上风电场建设的技术支撑体系内涵和总体框架,然后重点从海上大功率专用风力机、海上风电场施工安装、海上风电登陆传输、海上风电场抗台风等自然灾害以及海上风电大规模应用等方面,深入阐述大规模海上风电场建设的技术支撑体系,可为大规模建设海上风电场提供科学的依据和指导。
关键词:海上风电场;技术支撑体系;非并网风电1引言世界上开展近海风电的研究与开发始于20世纪70年代并主要集中在欧洲和美国,大致可分为5个时期:1977年~1988年,国家级海上风能资源潜力和相关技术的研究,论证建设海上风电场的可能性;1990年~1998年,欧洲范围内海上风能资源潜力的评估,一些拥有中型风轮机的近海风电场相继建成;1999年~2005年,大型海上风电示范工程的建设和大型海上风力发电机组的技术开发;2005年以后为大型海上风电场的规模化发展时期。
1991年,丹麦建成了世界上第一个海上风电场,1997年丹麦政府制定了海上风电发展计划,预计2010年,丹麦的海上风电将接近100×104kW 。
目前,丹麦已建成的7个海上风电场总容量达到40×104kW ,占世界海上风电的40%,占欧盟海上风电50%。
即使是在英国、爱尔兰、意大利的海上风电项目,丹麦的风电开发商也大都参与了开发,同时80%以上是采用丹麦的风电机组。
在丹麦的积极倡导和设备供应商的推动下,欧盟在2004年将海上风电正式提上日程,2004年和2005年分别在荷兰和丹麦召开了协调欧盟海上风电开发政策立场的协调会议,发表了关于海上风电开发的“荷兰宣言”和“哥本哈根战略规划”两份文件,此后欧盟在海洋开发战略中也明确了海上风电发展的地位。
欧盟在2007年3月公布了能源发展绿皮书,提出了风电在2020年的发电总量中占据12%,其中海上风电占1/3的总体目标,按照欧洲风能协会的计算,2020年风电装机1.8×108kW ,海上风电约为0.8×108kW 。
在海上风电方面,中国东部沿海的海上可开发风能资源约达7.5×108kW ,不仅资源潜力巨大而且开发利用市场条件良好。
但是,在海上风电场建设方面,中国缺乏足够经验,没有在海上风电技术方面做过较深入地研究,海上风能资源测量与评估以及海上风电机组国产化刚刚起步,还没有海上风电场建设、运行、维护和应用等一整套完备经验,海上风电建设技术规范体系也亟需建立。
由于国家对收稿日期:2009-06-22;修订日期:2009-09-30基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(编号:2007CB210306)。
作者简介:刘勇,男,江苏扬州人,硕士,主要从事信息系统应用与资源环境规划研究。
E-mail :ly@2009年11月刘勇等:大规模海上风电场建设的技术支撑体系研究风力发电的大力支持,国家各大电力公司以及三峡电力、中广核等公司在山东、江苏、浙江、福建、广东沿海已作了海上风电的规划,新的一轮“圈海”已经开始,其中一些海上风电场前期工作也已在进行中。
2006年底,我国第一个海上风电场项目——上海东大桥风电场项目招标完成,我国正式步入海上风电建设试验和探索阶段。
通过结合国家科技项目支持下,中国将对海上风电有关技术进行专题研究,逐步建立海上风电的技术标准体系,形成拥有自主知识产权的海上风电机组设计和制造技术,为中国海上风电的规模化发展创造条件。
2技术支撑体系内涵和框架如图1所示,大规模海上风电场建设的特征是现有众多技术的集成,其中既包含海上建设项目的共有技术,如海上平台、海上桩基、海上桥梁等成熟技术,又包含海上风电场建设的专有技术,如海上风资源评估、海上风电场的施工、安装、运输、维护等配套实施的投入和建设等技术难点。
海上项目建设的共有技术为大规模海上风电场建设提供了经验借鉴。
海上风电场建设的专有技术是海上风电场建成和运行的关键,其内部的技术之间是相辅相成,互相联系的,开发适宜海上的大功率专用风力机是核心,专用风力机设计制造也要满足到海上风电场施工、安装和适应特殊气象条件等要求,海上风电大规模利用是海上风电场建设的必要环节。
各个关键技术共同构建了海上风电场建设的技术支撑体系。
3海上风电场建设专有技术体系3.1海上大功率专用风力机现有海上风电场所安装的风力机组基本上是陆上风力机改装而来。
早期的海上风电场使用的是中小型风电机组,单击容量为220~600kW 。
近期的大型海上风电场示范工程主要采用MW 级风电机组,MW 级风电机组在尺寸、功率和风的捕获能力等方面有很大提高。
已投入商业运行的大型海上风电机组容量为1.5~2.5MW ,风轮直径范围为65~80m ,最大的叶尖转速可达80m/s 。
正在研制的单机容量可以达到5MW ,甚至10MW ,风轮直径范围约80~120m 。
海上风电机组的叶片材料今后的趋势倾向于采用碳纤维符合材料和采用直驱式发电机技术也是两个重要的发展方向。
图1大规模海上风电场建设的技术支撑体系Fig.1Technical support system of large scale of offshore wind farm building1863第31卷第11期资源科学新型海上风力机采用定桨距风轮和弱励磁、高效、低速双凸极直流发电机,通过叶尖速比来调控定桨距风轮的CP 值,使兆瓦级定桨距风力机达到变桨距风力机的风能利用效率。
新型风力机省去复杂的变桨系统,降低故障率;采用结构简单、重量轻、高可控性的新型电机,且可控制风轮转速;不需要风力机中故障概率最高的齿轮箱;效益大幅度提高,在新型海上风力发电系统中风电价格将低于煤电。
与国内外常规风力机相比较,成本将下降60%左右,故障概率下降50%~70%;与国外最先进的永磁直驱风力机相比较成本降低50%左右,故障概率和重量分别下降20%~30%。
因此,整个新型风力机系统具有高效率、高可靠性、低成本的特征,特别适合于海上大规模风电场的新型风力机。
3.1.1适应海上风力机的新一代风轮新型海上风力发电系统采用定桨距风轮、电机与控制系统配合,达到无需桨距调节实现较大风速范围内高效率运行。
在来流风速小的时候,通过电机控制系统调节风轮转速,改变切向速度,使气流相对速度始终顺着叶片前缘流入,来流处于有利迎角,因此风轮具有更大的功率输出;在大来流风速下,为了降低风轮的功率输出避免系统过载,通过风力机风轮转速调节系统改变风轮转速,使相对气流速度攻角增大,风轮处于失速状态,抑制输出功率。
目前工程实际中应用的并网型定桨距风力机,由于电网的牵制都是定转速。
新一代海上风力机风轮采用的定桨距风力机转速可变,通过转速变化达到低风速时运行高效率、大风速时恒功率输出。
从风能利用考虑,将风速分为低风速和高风速两个区域,采用定桨距风力机,在低风速区保证风能利用的高效率,在高风速区保证输出功率的稳定和风轮结构的安全。
在高风速情况下,通过控制风轮转速来调整叶尖速比,使风能利用系数随风速提高而降低,保证输出功率的稳定,同时风轮的轴向推力系数也随叶尖速比的降低而降低,保证了风轮结构的安全。
风轮转速的调整势必带来频率的变化,在并网风电中受到限制,但在新型海上风力发电系统风电系统中,可以满足负载的要求。
3.1.2适应海上风力机的新一代电机新一代电机是一种既能发电又能高效控制风轮转速发电机的选择。
新型海上风力发电系统中采用双凸极电机,它是一种新型无刷直流电机,定转子外形与开关磁阻电机相似,为双凸极结构,定子上套有集中电枢绕组和励磁绕组,转子上无绕组,电励磁双凸极电机,发电运行时仅用三相整流桥,不需要位置传感器和变换器,工作时通过调节激磁电流来稳定输出电压,因此具有结构简单、成本低、可靠性高等优点。
尤其在大功率、低速运行时,励磁功率小于1%,电机可控性强,十分有利于控制风轮转速。
同时,电机效率高,非常适合于新型海上风力发电系统风电直流输出、直接驱动的特点。
3.1.3适应海上风力机的新一代控制系统新一代定桨距风力发电机组的控制与并网型系统不同,发电机发出的电不再并网,而是直接供给用户使用,所以用户的特性就包含在整个控制系统中。
由于系统不再并网,发电机转速可以不再跟踪电网频率,使得系统简单化、低成本、高可靠,采用针对新型海上风力发电系统的特定控制方法以后,定桨距失速型风力机就可以达到原来变速型变桨距机组才能达到的效果。
该控制方式在额定风速之内时,通过控制叶尖速比可以使风轮始终处于最大CP 值;当风速高于额定风速时可以调整风轮机转速,改变风轮叶尖速比,从而改变风能功率曲线上的工作点,使风轮机吸取的风力能量保持恒定,使风力机保持恒功率输出。
3.2海上风电场施工安装3.2.1塔基和塔架固定塔基固定方面:(1)单桩基础。
单桩基础是海上风电浅海区域采用最多的基础形式,由于桩径在3.5m 以上,使用的方法根据地质条件分为两种,一种为钻孔安放钢管桩并灌浆处理;一种为直接用桩锤打桩。
第一种方式主要针对海床面为岩基的情况,由循环钻机钻孔,钢套管撑住孔口,起重船或液压自升平台吊放钢管桩人孔,然后对钢桩和孔壁之间进行灌浆。
第二种方式采用液压打桩锤打桩,液压打桩锤由自升液压平台上配备的吊机吊桩,并由吊机悬住打桩锤实施打桩工作。
建好的风机基础上部需安装一个风机平台,单桩在施打时造成的偏差可以通过风机平台安装进行调平,风机平台也是今后运行期间用于风机维护的海上平台。
风机平台与单桩之间需要灌浆进行联结,灌浆由专门的灌桩船来解决。
(2)重力式基础。
重力式基础为钢筋混凝土结构,重量在1000t 以上,在陆上预制后由驳船转运到风机基础施工现场,依靠大型起重船吊装放人海底。