海上风电-氢能综合能源监控系统设计

  目的  针对大规模的海上风电投产后消纳问题,提出了海上风电－氢能综合能源监控系统。  方法  提出了海上风电－氢能综合能源监控系统的系统架构、分析了陆上加氢站、海上制氢站、海上风电机组各监控子系统的要求,并给出了能量管理的要求。  结果  实现了实时数据采集、顺序控制、发电预测及计划、分布式电源管理、制氢负荷管理的要求。  结论  系统达到了自发自用,短时储电,长期储氢,负荷可控的控制要求。方案切实可行,有望于工程应用推广。     

智慧型海上风电场一体化监控系统方案设计

  [目的]  针对海上风电场的运行管理情况,整合了海上风电机组、海上升压站、陆上集控中心的监控系统,提出了全面的智慧型海上风电场一体化监控系统方案。  [方法]  方案分析了其体系架构、功能要求、数据处理以及安全分区,以实现风电场海上升压站无人值守,陆上集控中心少人运行的运营模式。方案有效地整合了风机监控、升压站监控、视频及环境监控、风电功率预测、海缆故障监测、设备状态监测等多个子系统。  [结果]  对海上风电场内各主要电气设备提供了完善的监控功能,可实现运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理、辅助功能这五大应用。  [结论]  方案可有效降低风电场运营成本,达到技术先进、功能完备、性能可靠、经济合理的智能化运营要求。     

桁架式支撑结构海上风电机组研究

本文基于国际能源署(IEA)课题30"海上风电机组动态学仿真软件和模型的比较"项目第一阶段桁架式支撑结构的海上风电机组仿真结果,针对海上风电模型复杂的特点,给出桁架式支撑结构细节,研究用BladedV3.80建立桁架式支撑结构的海上风电机组模型。与其他软件建立的模型比较质量和模态,验证海上风电机组的模型。     

海上大型风电机组传动链研究

在风力发电系统的研究和开发中,由于受气象环境、地理条件的限制,无法对风力发电系统进行以全生命周期作为评价的实验测试,尤其是动力传输系统。传动链在风电机组的传动系统中起到传递叶轮扭矩的作用。本文介绍了风电机组用于海上风电情况下,对于传动链设计的可能布局和轴承配置形式。同时,对于海上风电的应用环境,传动链设计应着重于提高机组的可靠性,采用冗余设计,并允许采用高叶尖速带来的可能益处。     

海上换流站智能辅助控制系统方案设计

目的 考虑海上换流站生产监控与运营管理的需求,分析海上换流站智能辅助控制系统总体设计、主要性能、功能要求。 方法 该系统由电气设备在线监测、通风空调监控子系统、海缆监测子系统、环境监测子系统、视频监控子系统、火灾报警子系统、雾笛监控子系统、机器人巡检子系统等组成,通过辅助控制系统后台实现子系统之间以及与消防、暖通、视频等联动控制。 结果 实现了数据采集、运行监视、操作控制、系统联动等功能。 结论 方案满足无人值班技术要求,可有效降低远海风电场的运营维护成本。     

海上风电机组发展趋势分析

本文追述了海上风电机组的发展历程,分析了世界各主要风电机组生产厂家正在研制的海上风电机组的技术路线,提出了海上风电机组今后发展的主要趋势。     

大型海上风电机组变桨距PID控制策略研究

文章针对大型海上风机的叶片具有较大惯性的问题,分析了传统变桨距PI控制器的不足,从而设计出带有超前环节的变桨距PID控制器,其能改善因惯性较大而导致的不良控制效果,并通过典型工况的仿真计算及性能分析,表明PID控制器的整体性能优于PI控制器,不仅具有稳定风轮转速、减轻风机振动的优点,还降低了风机的极限载荷水平,从而在保证安全性的基础上降低了机组成本。     

浅析海上风电机组的散热布置

海上风电发展前景广阔,开发大容量海上风电机组所面临的主要问题包括如何有效地冷却发电机、齿轮箱及变频器等核心部件。通过分析某MW级海上风电机组冷却系统的散热器空间布置形式、散热通道结构设计以及散热器所配风扇性能,利用CFD软件对散热通道内流场进行了三维数值模拟,结果表明,散热器的布置形式直接影响散热通道的系统阻力,进而影响散热器所配风扇与系统的特性匹配。     

海上风电机组电气火灾风险分析及其防护

为寻找有效控制海上风电机组火灾风险的技术方案,分析了海上风电机组火灾风险的特点和类型,指出了海上风电机组电气火灾防护的必要性。根据相关规范的要求和应用特点,进行了海上风电机组电气火灾防护系统的选型和设计,采用高压二氧化碳自动灭火系统,并开展了基于PLC的火灾防护控制器的开发。所开发的海上风电机组电气火灾防护系统针对重点火灾风险区域进行防护,可有效避免海上风电机组电气火灾事故造成的巨大经济损失,以较低的成本取得了较高的安全收益,具有较好的经济性和可行性。     

珠海桂山海上风电场风电机组基础设计

珠海桂山海上风电场是我国南海第一座大型的海上风电场,其风机基础同时具有海洋结构工程、高耸结构基础、动力设备基础和复杂软弱土地基基础四种显著工程特性,地基基础设计成为该工程的关键技术难题之一。介绍了该工程风机塔基础设计内容,重点分析了海洋土参数与桩土相互作用、风机基础结构耦合分析、频率窗口问题、基础结构疲劳分析、防腐设计、灌浆分析等基础设计关键技术。     

Overall Optimization for Offshore Wind Farm Electrical System

Based on particle swarm optimization (PSO), an optimization platform for offshore wind farm electrical system (OWFES) is proposed in this paper, where the main components of an offshore wind farm and key technical constraints are considered as input parameters. The offshore wind farm electrical system is optimized in accordance with initial investment by considering three aspects: the number and siting of offshore substations (OS), the cable connection layout of both collection system (CS) and transmission system (TS) as well as the selection of electrical components in terms of voltage level and capacity. Because hundreds of optimization variables, continuous or discrete, are involved in the problem, a mix integer PSO (MIPSO) is required to obtain the solution. The fuzzy C‐means clustering (FCM) algorithm is used to partition the wind farm into several sub regions. The collection system layout in each sub region as well as the connection scheme between offshore substations are optimized by an adaptive PSO‐minimum spanning tree algorithm (APSO‐MST) which has been proposed in a previous work. The simulation results show that the proposed optimization platform can find an optimized layout that save 3.01% total cost compared with the industrial layout, and can be a useful tool for OWFES design and evaluation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

多波束测深系统在海上风电场测量中的应用

[目的]为了获取详细的海底地形地貌信息,提出了一种基于多波束测深系统在海上风电场测量中的应用.[方法]以广东某一海上浮式风电装备研制项目为例,详细介绍了Reson SeaBat T50-P多波束测深系统的原理和组成,通过项目的实施,对测深成果进行了分析和精度评定.[结果]通过本项目的实际应用,验证了多波束测深系统在海上...     

海上风电柔性直流输电变流器控制与试验系统设计

简要介绍了柔性直流输电系统的控制方法,基于三相静止对称坐标系和dq同步旋转坐标系建立了柔性直流输电系统换流站数学模型,采用双闭环直接电流控制方法,设计了以tms320f28335作为dsp控制芯片,由dsp输出的信号控制三相两电平变流器逆变与整流波形。在换流站级控制采用双闭环直接电流控制,基于换流站的dq模型分别控制d轴和q轴电流实现对有功和无功功率的分别控制,减小了控制环节的稳态误差,完善了控制环节的动态特性。解决了海上风电由于其间歇性和不确定性在并网过程中引发的谐波污染、电压间断和波形闪变等问题。试验系统主要测试整流端输出的母线电压电流特性和逆变端输出的并网电压电流特性,以及对功率的控制特性,达到了较好的整流和并网效果。     

海上风电场工程集电系统拓扑设计研究

海上风电场的集电系统设计是电气专业设计的一个重要内容,集电系统的拓扑布局和开关配置设计对整个集电系统的经济性和可靠性影响很大。广泛调研了国内外主要研究和工程成果,分析对比了集电系统的多种布局和开关配置设计,结合案例给出了适合案例工程情况的集电系统总体设计方案,并展望了未来大容量,远距离海上风场的集电系统方案设计趋势。     

漂浮式海上风机平台阻尼结构设计与研究

[目的]为了寻求经济有效的漂浮式风机水动力性能提升方案,研究了加装垂荡板的设计方案,从而提升浮体水动力阻尼性能和减摇效果,最终改善漂浮式海上风电机输出功率的稳定性.[方法]以10 MW半潜型浮式风机为例,通过计算流体力学的方法,探讨了垂荡板结构不同设计参数对于提升漂浮式风机基础水动力阻尼的效用,寻找出优化设计方案.[结...     

近海重力式风机基础结构模糊选型优化

针对近海风电场风机基础结构设计时基础型式的选择涉及复杂因素较多,为降低主观因素影响,使基础选型更加科学合理,应用非结构性模糊决策理论及两级模糊优选模型,特别针对岩石海床地基,对某拟建近海风电场的重力式风机基础进行了模糊选型优化,通过对比分析计算结果确定了较满意的结构型式,表明文中介绍方法行之有效.