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海上風(fēng)電場電能傳輸技術(shù)研究

2012-07-28 來源:《風(fēng)能》 瀏覽數(shù):1190

  (3)雙邊環(huán)形布局
  在放射形布局的基礎(chǔ)上經(jīng)一條冗余的電纜將兩回相鄰回路末端的機(jī)組相連。因回路內(nèi)部電纜連接的機(jī)組數(shù)量加倍,故電纜額定功率也需要加倍。該布局的優(yōu)缺點(diǎn)與單邊環(huán)形布局基本相同。
 ?。?)復(fù)合環(huán)形布局
  將單邊環(huán)形與雙邊環(huán)形進(jìn)行結(jié)合,將相鄰幾回路末端的風(fēng)電機(jī)組互連,然后經(jīng)一條冗余的電纜將末端的機(jī)組連接到匯流母線上。該布局相比單邊環(huán)形可以減少冗余電纜的數(shù)量,相比雙邊環(huán)形可以降低回路內(nèi)部電纜的額定容量。
  上述幾種海上風(fēng)電場集電線路布局方案各有特點(diǎn):放射形布局投資小,可靠性低;環(huán)形布局投資大,可靠性高。因此,集電線路布局方案需要將投資和可靠性綜合考慮,對不同方案經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較。
  2.2 海上風(fēng)電場內(nèi)部集電線路布局方案經(jīng)濟(jì)比較
  除了考慮風(fēng)電場內(nèi)部集電線路初期一次性投資成本外,可靠性對布局方案的經(jīng)濟(jì)性也有較大影響。可靠性的影響不是體現(xiàn)在成本的支出(不考慮修復(fù)成本),而是體現(xiàn)在收入的減少,也就是說,海底電纜發(fā)生故障造成一部分機(jī)組不能正常發(fā)電,就相當(dāng)于風(fēng)電場在故障維修期間損失了相應(yīng)的應(yīng)得收入,即故障機(jī)會成本。放射形布局投資小,故障機(jī)會成本大;環(huán)形布局投資大,故障機(jī)會成本小。投資成本和故障機(jī)會成本相加得到的總成本才是用來比較不同布局經(jīng)濟(jì)性能的指標(biāo)。
  根據(jù)國外海上風(fēng)電場建設(shè)經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)文獻(xiàn)分析,在考慮海纜成本、海纜敷設(shè)成本、開關(guān)設(shè)備成本等相關(guān)性因素的影響下,不同布局方案的經(jīng)濟(jì)性理論比較如下:
 ?。?)在典型參數(shù)下,傳統(tǒng)的放射形布局投資成本遠(yuǎn)低于環(huán)形布局,有明顯的成本優(yōu)勢;在環(huán)形布局中,復(fù)合環(huán)形和多邊環(huán)形成本較低,雙邊環(huán)形成本遠(yuǎn)高于其他布局。
 ?。?)在典型參數(shù)下,放射形布局雖然由于包含故障機(jī)會成本而使總成本增加,但是其總成本仍然低于環(huán)形布局。
 ?。?)在各投資成本要素的變動范圍內(nèi),放射形布局都比環(huán)形布局經(jīng)濟(jì),并且隨著電纜成本、電纜敷設(shè)成本和開關(guān)設(shè)備成本的增加,放射形布局投資成本低的優(yōu)勢更加明顯。在現(xiàn)階段的海上風(fēng)電場建設(shè)中,對于風(fēng)電場內(nèi)部的各種集電線路布局方案,一般來說,放射形布局還是綜合考慮后最經(jīng)濟(jì)的選擇。
  3 結(jié)論與展望
  大型風(fēng)電場正在從陸地向海上發(fā)展,盡管建設(shè)成本較高,但是由于多方面因素的影響,海上風(fēng)電已引起世界各國重視。目前國內(nèi)海上風(fēng)電場仍處于發(fā)展起步階段,已建或計(jì)劃的海上風(fēng)電場由于容量較小或離岸距離較近,仍采用傳統(tǒng)交流輸電方式;隨著海上風(fēng)電場裝機(jī)規(guī)模不斷加大和風(fēng)電場離岸距離的增加,輕型高壓直流輸電作為一項(xiàng)新型的輸電技術(shù)在海上風(fēng)電系統(tǒng)傳輸方面具有優(yōu)越性,也更加經(jīng)濟(jì)。由于目前對于輕型高壓直流輸電技術(shù)用于海上風(fēng)電場并網(wǎng)的基礎(chǔ)研究不多,更缺乏工程實(shí)踐,還需要進(jìn)一步的深入研究和探討。

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