面向低碳的海上风电系统优化规划研究

面向低碳的海上风电系统优化规划研究

张昊彬 1 李家树 2

1 上海振华海洋工程服务有限公司 上海市 200125 2 上海振华重工（集团）股份有限公司 上海市 200125

摘要：海上风电作为一种优质的可再生资源，在环境压力进一步增加的背景下，可以作为响应低碳经济的一种重要能源措施，有效应用于能源系统中，文章就此分析了相应的优化和规划。

关键字：低碳经济；拓扑结构；可靠性评估；优化规划

1. 前言

文章总结归纳了现有常见的海上风电系统结构，以及对其进行优化规划的方法方案，并在此基础上介绍了输电系统并网方式、集中系统结构和海上风电场选址等相关内容。

2. 海上风电系统

陆上风力发电该系统是风力发电收集和传输的关键部分。海上施工单位遇到困难，其他维修费用高，居住环境险恶。不同计划对经济发展收益的综合考虑可能相差很大。另外，当前的总容量和发电容量相对较大，并且输出分配特性不同。中国传统陆上风电场实力的某些技术方面无法完全满足明确的要求。总体优化计划也具有最重要的价值和意义。海上风力发电系统的功能包括风力涡轮机驱动单元，收集器系统和传输线系统功能。风力涡轮机系统组是指一种风力涡轮机发电机组，该组可以经济地杀死新能源（例如太阳能），并按照大的基本规则进行放置。它的市场布局还可以以多种方式反映系统的拓扑。功率收集系统是指在风力的带电粒子中连接风力涡轮机和加压平台的中压电网。输电电网系统是高压环境电网，连接了土地升压器平台的发布和土地系统（海上升压站和陆基系统）的实施。除了连接海上风机，中国的海上输电核心技术也直接用于岛上输电，也称为海上输电电网技术。它与许多欧洲国家在陆上风力发电项目，海上输电线路系统功能方面进行合作。它还负责连接小型异步电网系统的培训任务。基于市场输出电流源转换器的变化，多端降流具有超远距离传输和控制的优点，并且已被减少到将来对航海导航传输系统功能的追求。新传输方法的引入使综合评估结果和最佳计划的比较变得更加复杂。近年来，对其他人员的深入研究已经通过了与海上风电系统远程规划密切相关的核心问题的相关研究。从内容上看，海上风电系统功能全面优化了远期规划等。系统综合评估，基本模型和算法实现的综合优化，从特定的规划水平出发，海上风电系统优化升级计划可分为：风机重新布局，升级和优化，集电系统功能和网络布线的具体计划以及输电系统的未来计划。

3. 风电场选址

风电选址分为两个主要类别：宏观和微观项目选址以及宏观和微观选址。除了估算生物质能外，宏观选址还应考虑路线，海洋渔业和海底建设的条件，以及相应的土地系统实现条件。东北地区具有极大的影响，例如最近天气的频率和低频，通常是随地方政府政策引入的。在宏站点的选择最终确定了风电粒子重要区域的替换之后，将对微型站点的选择进行全面评估。最后，应确定替换区域中风能的确切位置。在大多数情况下，替代主要区域的高密度风力发电应大于150W / m2。当最大风速可能大于3m / s时，年风速应大于3000h。一年中的主要风向不稳定，目前常用的预测陆地太阳能未来的方法主要有以下几个原因。基于上述一段时间的陆上和海上灯塔综合资料，得到了陆上和海上风力的关系，并利用wasp软件对陆上潮汐能进行了推算。黄蜂利用传统理论来处理加工土地问题。这种良好的效果在风速方面是很好的，但是当应用到海洋上时，它会引起怀疑。因此，水面的粗糙度比海面的粗糙度要低，这与波浪的拍击有关。此外，陆地与海洋之间的热交换导致大气质量分布不均，影响了海洋应用的精度。，船舶的实际测量由船舶进行。商船只能精确测量国际航线附近海域，中长周期，观测数据点不相对固定，然而，当海上风电场处于宏观水平时，应避免路径选择，因此这种常用的方法只能为太阳能预测数据提供全面的ADC支持。Power这个软件分析了风投电网分公司的大气压，详细分析了10-130m高空，利用wasp综合分析的地转风资料，得到海上航行的太阳能状况。在此基础上，CDM模型考虑了海陆热交换和地转风的影响，并对风速进行了断面调整。美国大气研究中心和宾夕法尼亚大学开发的MM5中尺度百分比天气预报模型也可以综合考虑各种天气因素，为了满足2到200 km规模的模拟环境的需求，在计算机模拟中考虑了许多因素，例如山形地形，表面粗糙度，摄氏温度，空气的相对湿度和内部压力。气象站需要提供越来越多的数据。真实模拟最终结果的平均误差约为20％，这在当今的气象条件下更为复杂。日本的水域和地区模拟效果不如欧洲准确。

4. 机电系统特点

快速电流采集软件系统的拓扑结构包括串联并联型，串联连接型和串联电阻串联型，通常称为串联串联和并联型。串联型具有三级高输入电压，可以直接与高压输电系统连接；只有在增加电流和电压之后，才能将串联连接类型，并联连接类型和电阻串联连接类型与传输网络系统功能连接。在串联并联串联结构中，当风力涡轮发电机组由于某种原因而不能连续运行时，为了确保其他风力涡轮发电机组的基本运行，风力涡轮机操作单元的连接线将短路，这将导致该系列中其他风力发电机组的输入电压过高和过大电流。受风力发电机承受过输入电压和过电流强度的能力的限制，风力发电机组的每个系列的数量不能太少，一般不超过7个，与串联电阻串联型相比，当MI基本结构中的风向失效时，在异常连续运行中发电机组末端的输入电压上升相对较低，从而减小了串联风扇的数量上限，使独特的设计更加灵活，可靠性和安全性没有得到改善。但是，这种基本结构必须具有更多的负载开关，并且其他成本也更高。由于风力发电场中风力发电机的条纹分布，径向结构被用作风力发电场中风力发电机的中短期理论讨论的结果，其经济性，稳定性和可靠性仍有待分析深入。将电力收集系统的实施与土地分配系统的实施进行比较，我们可以总结出一些重要的功能，这两个系统是中压网络，它们在终端的其他节点与高压环境图片之间收集并分配峰值功率。收集器软件系统的整体大小和复杂性很小。这两个系统都不包含更多的控制开关或其他组件。如有必要，他们还可以灵活地操作控制开关并隔离故障效果，以确保系统的可靠性和稳定性。连接到电力收集系统终端的其他节点是风力涡轮机，它们将电力注入大型电网系统，收集器系统功能的终端的终端按顺序排列。风力发电机产生的电能频率低，波动剧烈，无法满足电网系统的要求。经过AC-DC频率转换后，必须将其连接到功率收集系统，以大大降低风力涡轮机直接出口处输入电压的低频。采集输电线路系统使用的交流电不高于工频输电电网，变频器连接陆上系统即可实现，即应用于海上航行风电的FFTS软件系统。因为FFTS可以在以后连接到电力收集软件系统，所以整个陆地电力传输系统实施项目仅需要在海洋接入网络上构建此变频站。对于其他昂贵的电子元件，FFTS的强大优势使其从经济性和600026传输优势方面成为更好的选择。

5. 结束语

海上风电系统实际运行的过程中，风电机组布局对于机电系统的规划工作有着重要的影响，如果过于追求风电机组的风能捕获率，就可能会导致机电系统的布局存在问题，经济效益也会有所下降。

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