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随着国内海上风电的不断发展,海上风场的输电技术逐渐成为国内研究的热点,海上变电站是海上风场输电的关键设备,它的可靠性关系到整个风场的可靠性,欧洲海上风电经过二十年左右的发展积累大量的工程经验,从整体结构布局来看,从刚开始的敞开式的变电站,到后来的半敞开式的变电站,再到现在的全封闭式的变电站;从基础形式来看,有重力基础、导管架基础、单桩基础、以及自升式、半潜式的基础形式;从输电形式来看,小容量、离岸距离近的采用交流输电,大容量、离岸距离远的采用柔性直流输电。各种形式的变电站正是随着技术的不断升级与风场规模发展的要求想对应。国内目前还没有建成的海上风场离岸变电站,能够参考和借鉴的经验较少,科研院所的研究也比较少,对国外案例的研究可以帮助我们少走弯路,减少海上风电复杂工程项目的实施风险。
本文详细介绍了欧洲海上变电站设计的一些案例分析以及从中获取的经验分享,通过对对国外案例的研究,对我国今后的研究有一定的借鉴意义。
作者:李常 吕学山 赵云 庞文彦(中国能建集团装备有限公司南京技术中心)
一、Barrow海上变电站
Barrow海上风场项目是英国第一个设置海上变电站的项目,该项目由AREVA T&D负责设计、组装、调试和平台交付,变电站尺寸为23×15×10米,重440吨,水深20米,28千米海缆连接至陆上电网。变电站的设计采用敞开式的设计思路,各设备模块采用封闭形式,平台的布局比较简单,直观明了。
图1 Barrow海上风场单桩基础变电站
Barrow变电站topside部分于2005年装运,因为安装的窗口期较好,之后不久就成功吊装与海上单桩基础上。只要海缆安装完毕,整个工作可以在2006年春季完成,但是天气因素影响,整个风场的调试到2006年六月才完成。经过几年的运行,AREVA T&D工程技术人员在一直跟踪项目的运行情况,获得了一些宝贵的经验,分享如下。
1.涂装系统
变压器箱体的外层油漆涂料剥落,部分地方进行了重新加工。还有一些容易受环境影响的地方,比如散热片的边缘部分,总体来说防腐系统的效果是可靠的。
经验分享:尽管涂装的规范与箱体材料选择是合理的,而且供应商也采取了有效的手段给出了合理的涂装解决方案,但是还是需要投入更多的精力到涂装的实施工艺上面,不仅仅是关注环境温度和湿度条件。这方面积累的经验较少,需要花较长时间去验证。
2.材料选择
项目所处的海洋环境很具挑战性,而且材料选择必须要适应环境的要求,尽管项目组在事前做了很多的准备工作和头脑风暴,但是最后还是出现了一些问题。
未对紧固件材料进行指定,比如低碳钢螺栓,或者是不锈钢的螺母和螺栓。一些辅助设备不能适应环境要求,比如手动阀门,窥视镜。
经验分享:除了按照正确的材料规范采购外,最好能到供应商的生产基地进行考察,在最后安装的之前也需要重新检验。或者指定第三方的监理机构全程协助检验材料的合格性。
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近日,法国AtlantiqueOffshoreEnergy公司的海上风电模块化变电站概念产品SeeOs已经获得DNVGL认证。该公司表示,这些产品容量范围200MW,最高可达1GW以上,可以安装在单桩,导管架或浮动基础上。其基础模块设计可以适应任何风电机组的中压开关站(MVGIS)、变压器、高压开关站(HVGIS)、高压交流设备(
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在风电机组中,风电变流器的性能直接影响着机组的发电效率和可靠运行。功率模块作为构成风电变流器的核心部件,在其中扮演着电能转换的重要角色。老旧风电场中,因功率模块损坏而导致的变流器停机故障频繁发生。海上应用环境尤为苛刻,对功率模块的可靠性要求更高。禾望电气作为风电变流器行业的执牛耳
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9月16日20时,今年第12号台风“梅花”在辽宁东北部变性为温带气旋,备受关注的“梅花”宣告落幕!作为今年度最强级别台风,“梅花”自南向北广泛影响多地,所到之处掀起狂风、巨浪、暴雨,海上风电场更是首当其冲,受到巨大挑战!NO.12台风“梅花”本次台风期间,中国海装十余个海上风电场数百台海上风
2022年太平洋台风季第12个风暴:强台风“梅花”于9月14日晚20时30分许被中央气象台认定以强台风级登陆浙江舟山,“梅花”成为今年登陆中国的最强台风。电气风电装机遍布中国沿海各省,拥有中国最大的海上风电样本库,也正因如此,几乎每个台风登陆国境,都有风场会涉及其中,“梅花”自然也不例外。由
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5月23日14时,江苏如东海上风电场迎来全机组全容量并网后首次满发,200台4兆瓦风电机组全部健康运行。这是继今年2月,如东海上风电场柔性直流系统带负荷能力创新高后,该项目取得的又一重要进展。满发背后,是江苏运维公司如东(柔直)项目部全面落实“能出尽出”原则,做到与各施工厂家“同出海、同下
从外媒获悉,日前,西门子歌美飒在荷兰海岸的HollandseKustZuid项目成功安装了11MW海上风机,风机叶轮直径200m,风机高度225m。据悉,该风场预计将于2022年5月上旬首台风机投产发电。图片来自“西门子歌美飒”HollandseKustZuid海上风电项目装机规模1500MW,安装140台西门子歌美飒11MW海上风机,于2018
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截至2021年末,全球海上风电累计投产规模达到50.5吉瓦,同比大幅增长58%。当前海上风电发电量占到全球能源供给的约0.3%,克拉克森能源转换模型表明海上风电将在2050年占到全球能源供给的6%-9%,并提供4,870至5,990太瓦时的清洁电力。2021年海上风电新增投产规模再破历史纪录,全年新增投产海上风场84个
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