大型海上風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部匯集網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、為了應(yīng)對(duì)如今日益嚴(yán)重的能源危機(jī)及環(huán)境惡化等問題，以風(fēng)力發(fā)電為首的可再生能源技術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)取得了巨大的發(fā)展。同時(shí)，由于海洋風(fēng)能資源與陸地風(fēng)能資源相比，具有風(fēng)速高、風(fēng)切變小、主導(dǎo)風(fēng)向穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因而成為了國內(nèi)外專家學(xué)者的研究熱點(diǎn)。隨著近年海上風(fēng)力發(fā)電相關(guān)理論與技術(shù)的發(fā)展，海洋風(fēng)能的開發(fā)及利用也獲得了卓有成效的發(fā)展。
　　目前為止，世界范圍內(nèi)投入運(yùn)行的海上風(fēng)電場(chǎng)均為交流型海上風(fēng)電場(chǎng)，且通常容量較小、電氣連接方式簡(jiǎn)單，內(nèi)部匯集網(wǎng)的拓

2、撲結(jié)構(gòu)常由設(shè)計(jì)人員通過工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)得到。但是由于海上風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部匯集網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及發(fā)電效率都有著密切的關(guān)系，所以隨著海上風(fēng)電場(chǎng)容量的增大、離岸距離的增加，海上風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部匯集網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也顯得日益重要。本文以海上交、直流風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部匯集網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)為研究重點(diǎn)，并由此展開對(duì)海上直流風(fēng)電場(chǎng)的工作原理及控制策略的深入分析。文章主要的研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新成果包括如下方面：
　　(1)由于對(duì)海上交流風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部匯

3、集網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的理論研究已經(jīng)相對(duì)成熟，本文基于已經(jīng)投入運(yùn)行的丹麥Horns Rev海上風(fēng)電場(chǎng)，給出了在不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下其各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)劣的比較結(jié)果。同時(shí)，本文比較并分析了海上交流風(fēng)電場(chǎng)、海上直流風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部匯集網(wǎng)拓?fù)浔容^方法的異、同之處；在此基礎(chǔ)是將海上交流風(fēng)電場(chǎng)的比較方法引入到海上直流風(fēng)電場(chǎng)的比較之中，對(duì)海上直流風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部匯集網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較進(jìn)行了介紹，并通過對(duì)比較算例的分析說明了海上直流風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部匯集網(wǎng)比較的方法。
　　(2)結(jié)

4、合目前研究較多的基于PWM整流器＋DC-DC變流器結(jié)構(gòu)的海上風(fēng)電機(jī)組，給出了適用于直流風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部MW級(jí)的DC-DC變換器的不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時(shí)詳細(xì)分析了海上直流風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行原理，并從風(fēng)機(jī)內(nèi)部變流器的控制、串聯(lián)機(jī)組的控制、直流串聯(lián)型風(fēng)電場(chǎng)的控制策略等不同層次介紹了海上直流風(fēng)電場(chǎng)的控制策略和控制要點(diǎn)。
　　(3)本文在PSCAD/EMTDC軟件環(huán)境下搭建了由3*3臺(tái)海上直流風(fēng)電機(jī)組構(gòu)成的直流風(fēng)電場(chǎng)仿真模型，通過設(shè)置合理的系統(tǒng)參數(shù)驗(yàn)證了