| 成果名称: | 高可靠性大容量海上风电智能升压系统研究及工程应用 |
| 完成单位: | 广东明阳电气股份有限公司,北京博阳慧源电力科技有限公司 |
| 主要人员: | 孙文艺,郭献清,李勇,吴红菊,贺银涛,林权洪,李继晨,彭哲,袁红珍,曾大生,甘绍添,张涛,戴国权,刘吉冬,辛道越 等24人 |
| 介绍: | 1、课题来源与背景: 课题来源为自选, 近几年来,随着我们国家绿色新能源和海上风力发电的快速崛起,研究海上风电升压系统已经成为一个重要的方向,国内市场需求也正在被迅速释放,急需一个可完全替代进口或合资品牌的系统,并实现工程的可靠应用,为此,广东明阳电气股份有限公司联合北京博阳慧源电力科技有限公司决定开发一款高可靠性、运行稳定的海上风电智能升压系统。 2、技术原理及性能指标: 智能化海上风电升压系统的一次部分主要由2台低压开关柜、1台升压变压器、2~4台中压开关柜组成。发电机组发出的AC690V/AC1140V电能通过变流器通过低压电缆送入低压柜,低压柜一般为两台相同的设备平行布置,与变压器低压侧通过专门设计的软连接铜母线连接。变压器将AC690V/AC1140V电能升压至35kV,通过电缆经过中压开关设备,再送入海上升压站汇流区。其中低压开关柜的电流等级、变压器的容量选择,是根据对应风力发电机的规格参数进行匹配计算后确定,中压开关柜的额定电流按照环网柜的使用习惯一般要求为630A,短时耐受电流则根据系统短路容量的计算,考虑安全裕度后,一般在20kA或25kA两个规格中进行选择,中压开关柜的回路方案及数量设计相对标准, 一般包括电缆提升回路(1个),变压器回路(1个),环网馈线回路(0 ~2个),系统的二次部分主要由变压器测控装置和中压柜保护装置组成,升压变压器安装有变压器测控,可以对变压器的运行状态进行实时监控,实现远程监控。中压开关柜装有高压保护,可以实现回路故障跳闸处理,保护变压器和线路不受损坏。升压系统的各种位置、状态信号输出以及系统与后台的数据通讯等,严格按照相关订货技术规范要求。 3、技术的创造性与先进性: 3.1、国内首创 海上风电智能升压系统技术是国内首家集成了自主研发设计的低压开关拒、升压变压器、中压开关柜和测控及保护装置的系统化产品; 3.2国际先进 海上风电智能升压系统,从系统集成到设备的技术参数和性能水平对标外资一线品牌,可实现完全替代。在中压开关拒的负荷开关和断路器的小型化真空和固封设计、低压开关柜的高防护等级、防潮湿及散热设计,升压变的智能控制系统、强迫外循环风冷系统及高强度结构设计等方面,优于国际同类技术。 3.3科学设计 基于对系统长期运行可靠性的严格要求,全面考虑海上风电升压系统对防腐蚀、防霉菌、排风散热、抗振动、抗高低温等特殊环境应用,通过仿真分析、模拟试验、挂网运行、小排量工程交付,海上风电智能升压系统的科学设计得到了很好的验证。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 本项目主要研究适用于海上风电智能升压系统的海上风电升压干式变压器、海上风电专用低压开关设备、35kV海上风电并网环网柜及配套的保护、测控装置,通过第三方权威机构检测获得型式试验报告取得运行资质,实现小批量生产,投入工程应用。 5、应用情况及存在的问题: 5.1应用情况 海上风电智能升压系统已小批量生产,截止到2020年12月,已有多个工程应用,其中5个为系统工程项目,累计签订合同金额达3亿元,用户反映良好,取得了显著的经济效益。 5.2存在问题 解决海上风电无人值守情况、海上运维难的问题:1)进一步提升海上风电升压系统的智能化水平,通过更先进的监测手段、更强大的数据分析能力,确保海上风电升压系统的稳定、可靠运行;2)进一步减少系统总体的体积,降低材料成本和塔筒建造成本,缩短现场设备安装和系统调试时间; 6、历年获奖情:2020年12月获得广东省机械工程学会科学一等奖证书。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2021-07-12 |
| 研究起止时间: | 2017-08-01至2020-11-30 |
| 所属行业: | 电力、热力、燃气及水生产和供应业 |
| 所属高新技术类别: | 新能源与节能 |
| 评价单位名称: | 广东省机械行业协会 |
| 评价日期: | 2020-12-31 |
