无刷双馈电机电设计特点.docVIP

近海风电场建设关键技术及其新进展 王志新，王承民，艾 芊，蒋传文，房鑫炎，武 黎 （上海交通大学电气工程系，上海市东川路800号 上海200240） 摘要：简要回顾国外近海风电场特点及发展态势、近海风电场涉及关键技术。分析国外近海风电场建设实施案例，并围绕近海风电场优化配置与评估、近海风电场电气传输技术、近海风电场系统接入与稳定运行三方面开展研究，提出了相应的实施及解决方案。认为通过研究近海风电场优化配置与评估、近海风电场电气传输技术、近海风电场系统接入与稳定运行，可望获得自主知识产权，取得源头创新成果，打破国外在这方面的技术垄断现状，建立发展近海风能资源规模化利用的有关技术基础，使我国近海风电场系统优化设计技术达到国际先进水平，并培养一支从事风力发电、风电场设计与运行管理，具有创新能力的队伍，具有战略、经济、社会和学术价值。 关键词：近海风电场；电气传输技术；风资源；电能质量；双馈风力发电机 1．概述 已商业运行的风力发电机组单机容量达5MW,并网风力发电场规模逐渐增大,风电所占比例达3%或更大。大型风电场正从陆地向海上发展，因为海洋风资源丰富，不占用土地，机位选择空间大有利于选择场地，受环境制约少，且海上风速高、湍流强度小、风电机组发电量多、风能利用更加充分，其能量收益比沿海风能资源丰富地区陆地风机高20%～40%。近海风电投资成本是陆地的一倍（达2万元/kW），其中，风机（含塔架）占58%，基础占20%，电气系统占16%，项目管理占4%，其他占2%。 海上风力发电已引起世界各国重视。截止2006年8月，近海风电累计装机79.82万kW（见表1所列），占全球风电总装机容量1.5%。近海风电欧洲走在世界前列。其中，丹麦在1991年建成世界上第一个海上风电场，2003年还在南海岸建成最大海上风电场 Nysted，装机16.56万kW ,2006年计划新建20万kW海上风电场，累计装机达到41.6万kW，规划至2030年近海风电场装机4000MW；德国政府计划2010年近海风电装机达3000MW，2030年装机23GW；荷兰政府计划2020年近海风电装机6000MW；瑞典计划2019年近海风电装机3300MW。欧洲规划到2020年，近海风电装机达到240000MW，年发电量720TWh，可以满足1/3的欧洲用电量[1]。 我国2004年已批准在广东南澳建设首个2万kW海上风电场,2005年规划在上海东海大桥 上海侧 建设10万kW海上风电场.此外,还规划在浙江慈溪、临海、岱山，江苏盐城、山东青岛建设海上风电场,累计装机超过100万kW。2006年，国家科技支撑计划设置了表2所列四个近海风电课题。 2．海上风电场建设发展态势 近海风电场涉及关键技术见表3所列。近海风电场建设工作包括海上风电场风能资源测试评估、风电场选址、基础设计及施工、风电机组安装等，开发海上风能资源测试设备及安装海上风电机组的海上平台。收稿日期：2006-12-7；修回日期：2006- 基金项目：中国博士后基金（座机电话号码35）上海市科技发展基金项目（0座机电话号码）智能机电控制系统Installed capacity of global offshore wind farmer Unit: MW 序号 国家 年度 机型 台数 容量累计 1 丹麦 1991 Bonus-450kW 11 409.9 1995 VestasV39-500kW 10 2000 Bonus 2MW 20 2002 Vestas V80-2.0MW 80 2003 Bonus 2.3MW 82 2004 Bonus 2.3MW,Vestas V90-3.0MW,Nordex N90-3.0MW 1+2+1 2 英国 2000 Vestas V66-2.0MW 2 314 2003 Vestas V80-2.0MW 30 2004 Vestas V80-2.0MW 30 2005 Vestas V90-3.0MW 30 2006 Vestas V90-3.0MW 30 Repower 5MW 2 3 爱尔兰 2003 GE Wind 3.6MW 7 25.2 4 瑞典 1997 Wind World 550kW 5 23.3 2000 ENRON 1.5MW 7 2001 NEG Micon 2MW 5 5 荷兰 1994 Ned Wind 500kW 4 18.8 1996 Nordtank 600kW 28 6 德国 2004 Enercon E112 1 7 NordexN80 1 合 计 798.2 表2 2006年国家科技支撑计划近海风电课题 Tab.2 Offshore wind farmer subjects sup