海上风电输电与并网关键技术研究

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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

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]。

大规模海上风电场输电方式的探讨

大规模海上风电场输电方式的探讨
用范 围。
[ 关键 词] 海上风 电; 高压交流输电 ; 高压直 流输 电 ; 电网换相换流器 ; 电压源换流器 [ 中图分类号 ] F 4 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 10 0 9—14 ( 00 1 0 8 72 2 1 ) 1— 0 9—0 4
1 前 言
根 据 国 内实际 情 况 , 讨 了 未来 海 上 风 电场 并 探 网所 面临 大容量 长 距 离 的 电能 输 送 问题 , 以寻 找 适 合 中国 国情 的海 上 风 电场 发 展模式 。
来 8~1 W 的机组 亦在 规划 之 中 。同时机 端 电压 0M
图 1 典 型 的 高压 交 流输 电 系 统
Fi 1 A y c g. t pialHV AC r s iso s se t an m s i n y t m
2 2 1 X P 海 底 电缆 和 无 功 补 偿 设 备 . . L E
大 规 模 海 上风 电场 输 电方 式 的探 讨
朱 宜飞 ,陶铁 铃
(长 江 勘 测 规 划 设 计 研 究 院 新 能 源 公 司 , 汉 4 0 1 武 3 00)
[ 摘要] 分析 了大规模海 上风电场的并网需求 , 比较 了高压交 流输 电系统 、 基于 电网换相换 流器 的高直流输 电系统 和电压 源换 流器的直流输电系统 的技术特点 , 对系统损耗做 了数值分 析 , 而得 出各 种输 电系统的适 从
备 。典 型 的 H A V C交流输 电系统 见—
海上风 电场
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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

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

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。

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

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。

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。

海上风电柔性直流输电关键设计技术

海上风电柔性直流输电关键设计技术摘要:针对海上风电柔性直流送出的关键设计技术,本文从系统设计、接线设计、关键设备选择、绝缘配合等几个领域进行了深入研究,阐述了柔性直流设计的核心设备配置方案及参数选取原则,为柔性直流设计的主要技术原则提供了技术积累。

关键词:柔性直流; 海上风电;设计技术引言海上风电作为中国风电发展的下一个至高点,是我国实现能源结构转型的重要手段。

与陆上风电相比,海上风电具有几个优点:风力大、风密度大、风力比较稳定;离负荷中心近,不需要长距离大容量的输电线路;节约资源、节约土地,是最具发展潜力的清洁资源之一。

2022 年以来,海上风电项目离岸距离随单机容量提升不断提升,海风项目深远化趋势明显。

针对深远海风电,传统高压交流送出受无功电流、充电电压、损耗等影响,在远距离高压大容量场景下受限。

而高压直流输电由于存在换流器的触发延⾓和关断⾓以及波形的⾓正弦,需要吸收⾓量的⾓功功率,其值约为换流站所通过的直流功率的40%~60%。

因⾓需要⾓量的⾓功功率补偿及滤波设备,需要大面积海上平台用于布置以上设备。

且常规直流系统存在换相失败的问题,需要强交流系统支撑,而海上风电难以满足。

再此背景下,柔性直流输电因其不需要无功补偿,可接入弱交流系统、无源系统,占地面积小等特点,在深远海风电中的优势逐渐显现。

1、柔性直流输电网络设计技术柔性直流输电系统从网络型式上常见的有:两端型、多端型及网络型。

两端型接线:点对点,或背靠背构成,送出端换流站与接收端换流站一一对应,两端型换流站也是目前应用最多的接线型式。

多端型接线:打破两端型一一对应的特征,可以实现一端送出,多端接收。

也可以实现多端送出,一端接收。

网络型接线:在多端型接线的基础上发展而来,可是实现多个送端站和多个接收站互联。

换流站常用接线型式有对称单极、对称双极+金属回线、对称双极+接地极等几种类型,接线示意如下图:图1 对称单极接线图2 对称双极+金属回线接线图3 对称双极+接地极接线2、换流阀设计技术相较于陆上换流站,海上换流站造价对换流阀设备的重量和体积更敏感;海上高湿度、高盐度环境,对换流阀设备防护设计要求更高;换流阀采用整体运输、安装抗震抗倾斜、运行抗振动的要求高;同时海上环境下检修对天气条件要求高,且窗口期较短,对换流阀可靠性要求高。

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。

大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望


结论与展望
本次演示通过对海上风电并网控制策略的研究,提出了一种基于柔性直流输 电系统的控制策略。该策略具有提高并网效率、增强适应性等优势,为海上风电 并网提供了新的解决方案。通过仿真和实验验证,策略在有功功率控制、无功功 率控制和稳定性控制等方面均表现出良好的性能。然而,该策略仍存在一定的局 限性,未来研究可针对以下几个方面进行深入探讨和完善:
2、海上风电并网技术
海上风电并网技术主要包括同步发电机组和电力电子变换器两种方案。同步 发电机组通过齿轮箱将风力发电机组的动力转化为电能,再通过变压器升压后接 入电网。电力电子变换器则直接将风力发电机组的电能转化为直流电,然后通过 逆变器转化为交流电并入电网。
三、存在的主要问题和不足
1、海上风电输电技术
一、研究背景与意义
海上风电作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力。然而,海上 风电的输电与并网技术相较于陆上风电更加复杂。如何实现大规模海上风电的高 效、安全输电与并网,对于推动海上风电产业的发展具有重要意义。
二、大规模海上风电输电与并网 关键技术研究现状
1、海上风电输电技术
目前,海上风电输电技术主要涉及电缆输电和柔性直流输电两种方式。电缆 输电具有传输容量大、损耗小等优点,但电压等级受到限制,适用于近海风电场。 柔性直流输电则具有灵活性高、可靠性好等优点,适用于远距离、大规模海上风 电输电。
1、有功功率控制方面:通过对风电机组的有功功率进行精确控制,策略可 以有效提高风电场的输出功率和稳定性;
2、无功功率控制方面:策略通过调节机组的无功功率,可以有效提高电网 的稳定性,降低运行成本;
3、稳定性控制方面:通过对整个风电场进行建模和控制,策略可以显著提 高电网的稳定性,增强其对复杂环境的适应性。
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海上风电输电与并网关键技术研究
作者:高垚
来源:《河南科技》2018年第19期
摘要:风力发电是新能源领域中最成熟的发电方式之一,相关行业也获得了较快的发展。

海上自身具有丰富的风力资源特征,因此,关于海上风电的输入电能和并网问题逐渐成为风电发展的主要研究方向,并引起了相关专业人士的关注和重视。

对此,本文从海上风电输电与并网关键技术的角度出发,对其进行深入、详细的探讨,以便从中寻找更多新颖、高效的方法,从而推动海上风电相关电网行业持续不断向前发展。

关键词:海上风电;并网;关键技术
中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2018)19-0139-02
Research on Key Technologies of Offshore Wind Power
Transmission and Grid Connection
GAO Yao
(Fujian Zhongmin Offshore Wind Power Co., Ltd.,Putian Fujian 351100)
Abstract: Wind power generation is one of the most mature power generation modes in the new energy field, and the related industries have also gained rapid development. The sea itself has rich characteristics of wind resources. Therefore, the problem of the input power and grid connection of the offshore wind power has gradually become the main research direction of the development of wind power, and it has aroused the concern and attention of the related professionals. From the point of view of the key technology of offshore wind power transmission and grid connection, this paper made a thorough and detailed discussion on it so as to find more novel and efficient methods, so as to promote the continuous development of the offshore wind power related power grid industry.
Keywords: offshore wind power;grid connection;key technologies
伴隨社会经济的快速发展,能源的消耗量也呈现出上升的趋势,以往石油、煤炭等相关资源的过度开发,使得人们不得不积极寻找、探索新能源。

新能源种类非常多,如风力资源具有绿色环保的重要作用,是一种可循环使用的能源,因此,风力资源逐渐引起了相关部门的重视。

近些年,随着科学技术的不断进步,风力发电开始逐步向海上风电这个方向发展。

然而,我国海上风电还处于发展阶段,自身存在很多不足之处,需要对其进行改善,尤其是海上风电并网相关技术,对整个海上风电电网行业的长久发展具有重要作用。

1 海上风电相关并网对电网产生的影响
实行大范围海上风电并网对整个大电网的正常稳定运转会产生很大影响。

海上风力资源非常丰富,自身具有不可控、不可调的原动力,因此,海上风电场输出的有关电力带有很大波动性、缺乏一定的持续性,自身变化规律难以把握。

当海上风电并网发展到一定规模时,将会改变整个电网的区域分布,以往电网相关潮流控制将会产生重大变化,给电网的正常运转带来较大影响[1]。

2 海上风电并网相关技术和进展
2.1 海上风机相关故障穿越能力
海上风电与火电、水电等其他电能存在很大差异,风力资源自身大小不稳定,自然性比较强,不受人们控制。

在电网发生某些故障时,电网相关电压值会下降,风电机组却不能有效做出反应,如果继续向外输出电网功率,会产生较大震荡,对电网和海上风电场都会产生重大冲击。

假设风电机组自身具有低电压相关穿越功能,在电网出现故障时就会保持较长一段时间低电压输出不脱离电网,在这段时间内相关维护人员可以及时解决有关故障,使整个电网恢复正常工作,这对电网与风机都是一种重要保护[2]。

2.2 海上风电场相关爬坡管控能力
海上风电场相关爬坡能力一般是指海上风机依据电网有关调度指令发电出力。

出力变化相关速度会低于一定的阈值。

当海上风速高于切出的相关风速时,海上风场风机一定要保证不脱网,从而有效确保火电常规机组有一定的时间可以代替。

关于这项技术的有关研究,国内外都取得了巨大发展成就。

例如,美国AWS公司研究开发了一套计算机相关系统来预测海上风电相关爬坡,这个系统能够有效预测海上风电的爬坡概率、输出的功率与海上风速变化走势图,并且在很多地区已经开始广泛应用,能够提前4.5~6.5h预测出相关爬坡事件,但预测的精度还需要进行改善。

我国在风电爬坡控制方面也取得了不小成就,在海上风电爬坡控制中通过优先级相关顺序的协调,控制海上风电场内的相关风机出力,不仅可以增强海上风电场有功输出的可协调能力,还能提高海上风电场的爬坡控制相关能力。

2.3 海上风电并网相关输送方式
海上风电并网输送方式通常分为以下几种:高压交流相关输电(HVAC)、高压直流相关输电HVDC、基于电压源转换流器的相关轻型高压直流有关输电技术(VSC-HVDC)。

一般情况下,中小型的近海风电场多数使用的是高压交流相关输电方式,至于那些处于深海的海上风电场,其一般会使用高压直流或者是电压源转换器。

相较以往的高压交流输电,电压源相关转换流器具有很大优势。

采用双极进行配置时,相关导线电缆数量将会由原先的3条减少至2条。

VSC-HVDC技术通过使用电压源相关变流器等相关直流换流有关装置,把海上风电场内部的一些交流系统和外部电网进行有效区分,这样就会减小海上风电的随机性、间歇性与波动
性对主电网的相关负面影响,在一定程度上对海上风电场相关装机容量也起到了一种限制作用。

另外,这项技术还具有“组件化”的自由思想,后期扩展会非常方便、快捷,同时能够独立扩展海上风电机组的无功功率与有功功率,在海上风电发电与负荷进行变化的情况下,在一定程度上能够增强电网的可靠性和稳定性,同时还能消除塔影效应带来的电压闪变,进而改善电能的品质[3]。

2.4 海上风电场无功功率补偿和自动调节能力
其实,海上风电场无功功率补偿和自动调节能力是VSC-HVDC输电技术的优势,VSC-HVDC相关技术的核心部分是两端的电压源变流器。

变流器不仅是能量转换部件,还是一个综合控制单元,在一定程度上能够有效调节电网端无功相关分量,起到一定的无功补偿作用。

VSC-HVDC自身具有高频通断相关功能,其开关器件是整个内容中的关键部件,一般都会以脉宽进行调节控制,在高和低相关电平间上进行快速转换产生交流电压,通过使用交流低通相关滤波进而得到基波电压。

通过使用脉宽相关调节技术,可随时转变交流输出相关电压的相位,最终实现有功功率与无功功率相关独立调节,经变流相关电路产生交流电压岁控制器的变化进行变化,具有很大灵活性。

当下对VSC-HVDC相关研究的主要侧重点在于变流器相关拓扑结构设计和均压相关控制方法,最新变流器相关拓扑结构多数采用多电平变流器。

3 结语
海上风电并网是一种纷繁复杂的系统性工程,一定要完善、优化VSC-HVDC相关拓扑结构,提升海上风电机组相关并网在线跟踪监测系统技术水平。

只有完善的智能电网才能有效突破海上风电并网中产生的各种瓶颈,进一步推动海上风电相关电网行业持续、稳定向前发展。

参考文献:
[1]北极星风力发电网.我国海上风电场送电系统与并网关键技术研究取得重要进展[J].浙江电力,2017(8):122-123.
[2]沙志成,张丹,赵龙.大规模海上风电并网方式的研究[J].电力与能源,2017(2):158-161.
[3]李童.VSC-HVDC技术在海洋风能开发中的应用[J].中国造船,2017(a01):102-109.。

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