[实用新型]一种风储混合的海上风电场

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风储混合的海上风电场，属于海上新能源发电技术领域。

背景技术

现在环境保护越来越受到大家的重视，新能源的发展也逐渐趋于成熟。海上风电是当今世界各国风力发电重点发展的方向。我国海洋风力资源丰富，利用其发电是非常绿色环保的能源利用方式，发展前景巨大。但是，受气象条件和地理位置等因素制约，海上风电场运行需要面对有功、无功功率波动频繁、远距离并网海底电缆充电无功功率大、受恶劣天气影响大、调度困难等问题的挑战，为此需要设计一种应对上述问题的风电场系统结构来满足并网安全运行要求。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供了一种风储混合的海上风电场，其通过风电机组和储能系统相结合来解决海上风电场运行需要面对有功、无功功率波动频繁、远距离并网海底电缆充电无功功率大、受恶劣天气影响大、调度困难等问题。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：一种风储混合的海上风电场，其特征是，包括海上风电机组、海上风储升压站、中压海底电缆、高压海底电缆和岸上高压开关站，所述海上风储升压站包括汇聚母线、二级升压变压器、高压母线、储能系统和无功补偿系统，所述海上风电机组通过中压海底电缆连接至海上风储升压站的汇集母线，所述的储能系统和无功补偿系统也连接至汇集母线，海上风储升压站的汇集母线经二级升压变压器连接至高压母线，所述高压母线经高压海底电缆连接至岸上高压开关站，所述高压开关站与岸上电网相连。

优选地，所述海上风电机组包括海上风力机、风力发电机、塔筒、箱式变压器和风电机组控制装置，所述海上风力机通过主轴与风力发电机连接，所述风力发电机的输出端与箱式变压器的低压侧连接，所述箱式变压器的高压侧与通过中压海底电缆连接至海上风储升压站的汇集母线，所述风电机组控制装置分别与海上风力机、风力发电机和箱式变压器相连，所述海上风力机设置在塔筒上端，所述的风力发电机、箱式变压器和风电机组控制装置设置在塔筒内。

优选地，所述海上风力机采用水平轴风力机。

优选地，所述风力发电机采用双馈发电机或者永磁发电机组。

优选地，所述中压海底电缆采用35kV光电复合缆。

优选地，所述高压海底电缆采用110kV等级缆或220kV等级缆。

优选地，所述储能系统包括储能蓄电池单元组、储能DC-AC双向变流器和储能控制装置，所述储能蓄电池单元组通过储能DC-AC双向变流器连接至海上风储升压站的汇集母线，所述储能控制装置通与储能DC-AC双向变流器的控制端连接。

优选地，所述无功补偿系统包括并联电容电抗器、静态无功补偿器和无功补偿控制器，所述的并联电容电抗器、静态无功补偿器分别连接至海上风储升压站的汇集母线，所述无功补偿控制器与静态无功补偿器的控制端连接。

优选地，所述海上风储升压站还连接有风储能量管理系统，所述风储能量管理系统包括风储能量管理主机、监控客户端、维护客户端和网络通信设备，所述的监控客户端和维护客户端分别与风储能量管理主机相连，所述风储能量管理主机通过网络通信设备与风电机组控制装置和岸上电网的电网能量管理系统相连。

本实用新型的有益效果是：

采用上升结构后，本实用新型通过采用风电机组和储能系统相结合的方式来实现风电、储能和无功补偿系统的协调控制，在海上风电场升压站位置合理配置无功补偿可以抑制中高压海底电缆充电无功功率、调节风电场无功电压水平，利用储能系统的充放电平抑海上风电的随机波动，与此同时储能系统还可参与系统无功调节，解决了海上风电系统有功功率波动和无功电压调节的问题，提升了海上风电的并网运行的安全性。

本实用新型将海上风电机组通过中压海底电缆连接至海上风储升压站的汇集母线，汇集母线经二级升压变压器连接至高压母线，所述高压母线经高压海底电缆连接至岸上高压开关站，所述高压开关站与岸上电网相连，汇集母线还连接有储能系统和无功补偿系统，通过储能系统存储电能，在海上风电场输出功率发生变化时进行调节，达到了陆上风电系统接收到较为稳定的电能的目的，从而实现了增强陆上电力系统的电能稳定性及安全性的技术效果，进而解决了由于海上风电系统输出功率波动大造成的陆上电力系统的电能稳定性较差的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为基于本实用新型的海上风电场调度控制系统示意图；