天津市海上风电场并网模式规划探究

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1、天津市海上风电场并网模式规划探究概述：本次研究参考国内外海上风电技术发展的经验，根据天津市海上风电场规划布局分别对海上风电技术发展、风电场总装机规模、风电场并网模式、风电场并网电压等级进行分析，并结合天津市海岸和近海地形特点，对汉沽海域和大港海域六座风电场不同并网方案进行综合比较分析，提出并网线路和设施空间需求，为今后天津市海上风能资源开发利用预留空间条件。关键词：海上风电场；并网模式；高压交流输电；高压直流输电Abstract:theresearchreferencetodomesticandinternationalexperienceinthedevelo

2、pmentofoffshorewindpowertechnology,respectively,accordingtotheTianjinoffshorewindfarmplanningandlayoutofthedevelopmentofoffshorewindpowertechnology,thetotalinstalledcapacityofwindfarms,windfarmsandnetworkmode,thewindfarmgridvoltagelevelanalysis,combinedwiththetopographicalfeaturesoft

3、heofTianjincoastalandoffshore,HanauthewatersandDaganwaterssixwindfarmscomprehensivecomparative6analysisandnetworkprograms,proposedspacerequirementsgridlinesandfacilities,setasideforthefuture,Tianjinoffshorewindenergyresourcedevelopmentandutilizationspaceconditions.Keywords:offshorewi

4、ndfarms;gridmode;highvoltageACtransmission;HVDC中图分类号：P319.1+1文献标识码：A文章编码：1引言近海地区风电场建设与传统风电场建设主要区别之一就是受地理条件影响，风机不能就近接入邻近电网且并网线路需要穿越部分近海海域，对风电并网造成一定困难，而风电场并网发电又是风能资源利用的重点，没有并网的风电无法提供稳定可靠的电力供应，因此探索研究适合我市的海上风电场并网模式对我市开发利用风能资源有着极其深远的意义。2海上风电场并网模式研究2.1风电场接入系统电压等级的选择海上风电场的装机容量一般都在100MW以上。风电

5、场接入系统的电压等级一般根据风电场的规模、地理位置、周边地区电网的现状、发展规划等因素综合考虑选择。6容量在100MW左右的海上风电场，其电力电量主要考虑就地平衡、消纳，在满足并网技术条件的前提下，可选择以110kV或220kV电压等级直接接入地区220kV变电站。一定规模的海上风电场(例如容量在500MW左右)，可根据中心升压站位置，以220kV电压等级接入500kV或220kV枢纽变电站。大规模集中开发的海上风电场(例如容量在1000MW以上)，可考虑采用500kV电压等级直接接入主干电网。2.2风电场升压变压器目前国际市场上的风电机组出口电压大部分是0.6

6、9kV或0.4kV，为减少输电系统的电力损耗，一般一台风电机组配备一台变压器，先升压至35kV，再根据海上风电场的规划考虑设置不同规模的海上升压站。2.3海上风电场的主要并网方式2.3.1交流输电并网方式当海上风电场的规模相对较小且风场离海岸离较近时，风电机组一般采用交流电缆的输电方式接入陆上电网。采用交流输电并网的特点主要是电力传输系统结构简单，成本低，但传输容量和传输距离受到限制。2.3.2基于LCC技术的传统HVDC（直流）并网方式6随着海上风电场规模和风电场离岸距离的增大，有必要采用HVDC技术连接风电场和陆上电网，尤其是风电场额定容量为500MW以上的

7、系统。虽然采用直流传输线路时，线路两端换流站的建造费用比较昂贵，但考虑到直流电缆成本比交流电缆低等各种因素，与交流传输方式相比，采用这种输电方式所增加的费用并不那么突出。2.3.3基于VSC技术的HVDC（直流）并网方式基于VSC的HVDC输电技术是20世纪90年代发展起来的新型HVDC输电技术，与基于LCC的HVDC输电技术不同，它解决了基于LCC的传统HVDC输电需要吸收大量无功功率和换相失败等问题。基于VSC技术的HVDC输电特别适用于风电场与交流主网的接入系统。即使在发电和负荷变化极快的情况下，也能给交流电网增加很大的稳定裕度，还可以消除湍流风和塔影引起

8、的电压闪变[1]。2.3