[发明专利]一种海上风电联合发供电系统的柴油发电机组配置方法

说明书

本发明提供了一种海上风电联合发供电系统的柴油发电机组配置方法，包括：根据计算得到的应急负荷计算功率对海上风电场应急柴油发电机组进行容量配置；根据海岛微电网相距海上风电场的距离从海岛微电网的柴油发电机组中选择出大孤岛备用电源和非大孤岛备用电源；根据预设的大孤岛运行工况的需求容量对所述大孤岛备用电源进行容量配置；根据预设的非大孤岛运行工况的需求容量对所述非大孤岛备用电源进行容量配置。本发明通过优化海上风电场和海岛微电网联合发供电系统柴油发电机组的配置，使其满足实现多种运行模式的要求，从而使得海上风电场和海岛微电网的安全性和效益最优。

技术领域

本发明涉及电网配置优化技术领域，尤其是涉及一种海上风电联合发供电系统的柴油发电机组配置方法。

背景技术

海上风电具有资源丰富、发电利用小时数相对较高、临近负荷中心等特点，是可再生能源最具规模化发展潜力的领域，近些年得到了快速的发展。海上风电场通常由海上风电机组、海上升压站、陆上集控中心及海底电缆组成，海上风电机组发出的电能由集电海底电缆汇集，经海上升压站升压后通过高压海底电缆经陆上集控中心送往电网。

海上风电场通常建设在离岸10km以外的海域，装机规模在200MW以上。如海上风电场所在海域有需要电力供应的海岛，可将海上风电场的建设与海岛的电力供应统筹考虑，利用海上风电场的海底电缆输电网络将海岛与大陆电网相联，同时配套建设海岛微电网，使得海岛用电更加灵活可靠，并充分利用海岛上丰富的风光资源。

构建海上风电与海岛微电网联合发供电系统，通过制定合理的运行策略实现多种运行方式，满足不同工况下海岛电力供应以及海上风电场的发电运行。海上风电与海岛微电网联合发供电系统由海上风电场和一个或多个海岛微电网组成，电气主接线图见图2。

海上风电场的海上升压站以平台形式建设在海上风电场海域，电压等级为220kV或110kV。海上升压站经2回220kV海底电缆将电能送至陆地，经陆上集控中心后接入电网。海上升压站设两台220kV/35kV的主变压器。220kV侧采用单母线接线，共2回主变进线、2回出线。35kV侧采用单母线分段接线。风电机组经35kV集电海缆汇集后接入35kV母线。

海岛微电网经35kV联岛海缆与海上升压站相联，多个海岛微电网可分别接至2段35kV母线上。每一回联岛海缆可为一个或多个海岛供电。海岛微电网设1台降压变压器，微电网电压等级可根据微电网规模选择为10kV或400V。联岛海缆为一个海岛供电时，35kV侧采用线变组方式；当为多个海岛供电时，35kV侧采用单母线接线，连接的其它海岛微电网经海底电缆接至35kV母线。

海上风电与海岛微电网联合发供电系统可具有多种运行模式：

模式1：海上风电场与海岛微电网分别独立发电。

模式2：海上风电场与海岛微电网相联，由海上风电场向海岛微电网供电。

模式3：海上风电场与海岛微电网相联，由海上风电场向海岛微电网供电，海岛微电网作为海上风电场的可调负荷。

模式4：海上风电场与海岛微电网相联，海上风电场与大电网脱开，海岛微电网作为海上风电场的应急备用电源，由海岛微电网向海上风电场提供应急电源。

现有技术一的方案中，海上风电场和海岛微电网的柴油发电机各自独立设置，海上风电场大孤岛用柴油发电机安装在海上升压站，海岛微电网柴油发电机仅作为微电网孤网运行模式时的主电源。这种方案存在以下缺点：各自配置柴油发电机组，总投资昂贵；海上风电场升压站安装柴油发电机组及配套的油箱设备，占地面积大、增大海上升压站荷载和基础结构费用、需要定期检修维护。