[发明专利]一种模块化海上柔性直流输电系统换流站

说明书

本发明涉及一种模块化海上柔性直流输电系统换流站，包括海上平台及布置于海上平台上的多个设备模块；每个设备模块设置在独立封闭的金属箱体内，单独调试后安装至所述海上平台。本发明基于整体设计、模块化制造和装配的思路，将设备根据功能进行模块化区分，发挥了集成化、标准化的优势，使得海上柔性直流输电系统换流站的建设效率高。本发明各个设备模块在设备出厂前即完成内部的设备安装、电气连接和设备调试，大幅减少在平台上的工作量，能够有效减少施工成本和周期。

技术领域

本发明涉及海上风力发电技术领域，尤其涉及一种模块化海上柔性直流输电系统换流站。

背景技术

随着风力发电容量的日益扩大，风力发电越来越多的接入电网，风电的并网运行成为了大规模利用风能的最有效方式。随着传输距离需求越来越远、传输容量需求越来越大，直流输电能够很好的弥补交流输电的不足，更好的适应海上风电的发展需求。

目前柔性直流输电换流站主要针对陆地工程应用，由于不受空间、面积限制，因此布置宽松，对设备及房屋结构重量没有限制，同时也不需要整体吊装。然而，由于海上平台空间紧张、环境条件恶劣(潮湿、盐雾)，且海上换流站需要整体吊装，陆地换流站的设备选型、布置与结构设计已不适应海上平台应用，同时海上平台造价非常高，因而对海上平台布局有着严格的尺寸要求。目前，国内并没有用于海上风电柔性直流接入系统的海上平台的工程实例，而且也没有关于海上风电柔性直流接入系统的海上平台设计的研究，尚没有找到一种适用范围广、性能可靠、施工便捷的结构形式。

发明内容

为了提供一种适合海上运行的换流站，本发明提供一种模块化海上柔性直流输电系统换流站，将设备根据功能进行模块化区分，使得海上柔性直流输电系统换流站占据面积小、安全稳定、便于安装和调试。

为达到上述目的，本发明提供了一种模块化海上柔性直流输电系统换流站，包括海上平台及布置于海上平台上的多个设备模块；每个设备模块设置在独立封闭的金属箱体内，单独调试后安装至所述海上平台。

进一步地，所述设备模块包括：

休息室、柴油储油罐、变压器集油罐、备品备件室、主变压器室、阀厅、交流GIS室、第一蓄电池室、第一蓄电池室、直流场设备室、消防设备间、二次控保设备间、柴油机室、配电室、第三蓄电池室以及中压设备室。

进一步地，所述金属箱体满足内部设备模块的防火、防爆要求；需要对接的设备模块在金属箱体上设置有外部接口，外部接口包括桥架孔、软管接头、穿墙套管和航空插座。

进一步地，所述海上平台为三层结构，采用的导管架结构作为桩基，平台顶部配置直升机停机坪和起重机。

进一步地，所述海上平台一层布置所述休息室、所述柴油储油罐、所述变压器集油罐、所述备品备件室、用于集合人员的集合区、一层顶部开设的交流电缆开孔、一层底部的直流电缆开孔以及救生设备；集合区相邻救生设备布置。

进一步地，所述海上平台二层布置所述主变压器室、所述阀厅、所述交流GIS室、所述第一蓄电池室、所述直流场设备室、所述消防设备间以及第二蓄电池室；所述主变压器室内设置联结变压器；所述阀厅内设置支撑式换流阀；所述交流GIS室内设置气体绝缘开关设备；所述第一蓄电池室内的蓄电池作为所述联结变压器和所述气体绝缘开关设备的控制保护设备的后备电源；所述直流场设备室内设置开关设置；所述消防设备间内设置消防设备；所述第二蓄电池室内的蓄电池为所述支撑式换流阀所述直流场设备室内的开关设备的控制保护设备以及消防设备的后备电源。

进一步地，所述海上平台三层布置二次控保设备间、柴油机室、配电室、第三蓄电池室以及中压设备室；所述二次控保设备间设置二次控保设备，所述柴油机室放置一台柴油发电机及其附件，所述配电室设置低压配电开关设备；所述第三蓄电池室设置蓄电池；所述中压设备室放置中压开关设备和站用变电设备；所述第三蓄电池室内的蓄电池为三层的二次控保设备间、柴油机室、配电室、中压设备室内的设备提供后备电源。