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本文结合我国海上风电运维特点,分析了我国海上风电运维技术和装备的现状和发展趋势。以我国南海某近海风电场为研究场景,提出了海上风机系统振动监测方案、海上风机登乘方案、海上风机检修运维方案和海上风场巡检方案,对我国近海海上风电场运维具有指导意义。
喻西崇 +4 more
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海上风电场真空断路器投切时,其多次重燃产生的过电压对海上风电场内的电力设备会造成影响。由过电压引发的大规模风机脱网事故会破坏电力系统稳定运行。针对这一问题,在详细分析真空断路器重燃机理的基础上,利用ATP-EMTP建立真空断路器模型实现对重燃过程的模拟,并通过仿真验证其正确性。首次将此真空断路器模型应用于海上风电场系统中,通过建立海上风电场等值模型,模拟断路器重燃时海上风电场内过电压情况,分析海底电缆及海上风电场系统参数对操作过电压的影响 ...
周歧斌, 程彧, 赵洋
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复杂的海上环境使得雷击海上风机叶片引起的暂态过电压问题更为突出,对防雷系统的可靠性和有效性提出了更高的要求。目前的雷电防护研究往往只关注首次雷击,且只对桨叶、塔筒以及接地装置的电位升高进行观测而对机舱内电气部分尤其是机舱变压器两侧的电位升高研究较少。本研究通过在ATP-EMTP软件中搭建海上风机雷击暂态一体化模型,分析机舱变压器在风机叶片遭受二次雷击后的暂态过程,及接入SPD与避雷器后的防雷效果,为海上风机防雷保护及绝缘配合提供依据。
王士琪, 詹花茂
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随着海上风电逐渐向深远海域推进,海上升压站导管架的尺寸和重量也越来越大,大型海上升压站导管架的电缆护管数量众多,安装难度大。如采用传统油气导管架电缆护管的安装方式,对项目工期和吊机资源需求产生较大影响。本文探讨了一种电缆护管与结构片一体化的吊装工艺,将结构和电缆护管同时吊装就位,并通过计算校核了不同工况下的结构强度及吊点局部强度。为风电技术向深远海域突破提供建造与施工技术基础。
冯英磊
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随着海上风电大容量机组规模化发展,集电系统电气接线将变得复杂,选择合适的集电系统电压可有效减小集电系统有功损耗,降低建设成本,提高系统可靠性。文中研究了多种模式风电场集电系统结构形式,对比分析35 kV与66 kV集电方案技术特点,计算比较4种机型两种电压集电方案成本,并对集电方案成本进行灵敏度分析,评估集电系统电气接线可靠性。结果显示66 kV集电方案技术性较好,对大容量机组大规模风电场具有较好的适用性,但总体成本高于35 kV方案。35 kV集电方案是目前海上风电场集电系统主要形式,在66 ...
王辉, 付凌云, 孙世民, 秦琼
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风机一旦遭受雷击,机组内部会产生强烈的电磁干扰,影响风机正常运行。为研究雷电击中海上风电机组机舱部位时对风机电子设备造成的电磁影响,文中搭建了基于有限元的海上风机机舱、塔筒及接地体模型,进行海上风机机舱遭受雷击时电磁暂态分布模拟实验,并提出相应的雷电防护措施。仿真结果显示,雷电击中机舱时塔筒顶部的磁感应强度最大,高达3.24×10-4 T,沿塔筒壁向四周逐渐衰减;磁感应强度随接地体所处环境中海水深度的增大而增大;对比风机在海洋环境下首次雷击和二次雷电回击下的电磁场分布 ...
张萍 +5 more
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为了研究大型海上风电场电缆集电网不对称短路引起暂态过电压幅值过大的问题,文中使用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件建立300 MW海上风电场暂态计算模型,重点研究了故障点、机端变压器距母线位置、单条馈线风机数量、运行馈线数等因素对暂态过电压的影响以及短路故障后分闸产生的过电压。仿真分析表明,单相接地短路引起的暂态过电压大于故障后分闸产生的过电压,幅值最高可达2.5 p.u.。在此基础上,文中进一步研究了单相短路故障引起过电压的抑制措施,当避雷器和RC阻容保护器两种装置配合应用在机端变压器高压侧 ...
郭亚勋 +6 more
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海上风电是国家风电发展的重要方向,深远海风能丰富,深远海的漂浮式风机已成为海上风电的研究之重。为验证现阶段开发的漂浮式风机的各项运行性能,助力深远海风电场的建立,同时不影响接入现有的大容量风场运行。文中基于漂浮式风机经过长海缆接入现有大容量风场工程,搭建漂浮式风机接入风场的电磁暂态仿真模型,计算其在接入时的操作工况以及故障工况、不同的接入位置、接入海缆长度等对大容量风场产生过电压,并对其产生的影响进行分析,结果表明:漂浮式风机经过27 km长海缆接入大容量风场后 ...
汤翔 +6 more
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Barge型浮式风机是发展海上风电的重要装备,其运动响应可以通过被动控制装置调谐质量阻尼器(tuned mass damper, TMD)有效抑制。基于ITI Energy Barge风机,本研究设计了新型Barge浮式风机基础,建立平台配置TMD的风机动力学模型,在浮动平台内配置不同位置、质量、阻尼参数TMD,研究风浪载荷作用下风机平台配置最优参数TMD前后浮式风机运动响应的变化。结果表明:在新型风机平台内浮筒顶部配置质量比3%、阻尼比6%的TMD后,风机塔顶前后和左右位移分别减小15.56%、 44.
蔡青青, 李孙伟
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海上风电场的设计水深逐渐增加,风机功率不断提高,传统的固定式基础不再适用,性能优良的浮式基础已成为研究的热点。针对60m水深,为600kW水平轴风机设计半潜式基础和系泊系统。运用SESAM软件建立半潜式风电平台的有限元模型,分别计算其频域和时域运动响应,分析其运动性能和系泊缆张力,对海上浮式风电场的开发具有一定的指导意义。
阮胜福, 樊冰, 王涛, 田维兴
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