海上风电场电力传输与海底电缆的选择.pdf

《海上风电场电力传输与海底电缆的选择.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、特别报道SpecialReports海上风电场电力传输与海底电缆的选择根据近两年我国海上试验风电场和国外风电场对海底光电复合缆的性能要求和应用经验，重点阐述了海上风电场电力传输模式和海底光电复合缆的设计选型及结构形式。■张建民/中天科技海缆有限公司■谢书鸿/中天科技集团有限公司近年来我国新增风电装机容量以年均100%从2007年至今，中天科技海缆公司共收到国内外海缆的高速发展，但风电开发主要集中在陆地，咨询信息数百份，涉及海缆数量2000多千米，其中光海上风电资源开发则刚刚起步。我国海上有丰富的电复合缆占8

2、2.3%。风能资源和广阔平坦的区域，而且距离电力负荷中据预测，2015年中国海上风电装机容量将达到心很近，使得近海风力发电技术成为近来研究和应500万kW，2020年达到3000万kW，主要集中在用的热点。由于海底自然环境恶劣及其不可预见性，江苏沿海、浙江沿海、山东沿海、福建沿海和广东沿海上风电用海底电缆是设计技术、制造技术难度较大海等区域。根据以往海上风电的设计及未来风机单的电缆品种。海底电缆不仅要求防水、耐腐蚀、抗机机装机容量测算，每兆瓦约需0.8km海底电缆。所械牵拉及外力碰撞等特殊性能，还要求较高的

3、电气绝以在未来10年内，我国的近海风电场建设约需1.5缘性能和很高的安全可靠性，特别是大长度海缆、海万km海底电缆，总价值约180亿元，电压等级覆盖底光电复合缆更是对目前电缆行业的制造能力和技术35～220kV，将为海底电缆生产厂家带来很大的商机水平提出了极大挑战。并带动我国海底电缆的快速发展。1海底光电复合缆的应用概述2海底光电复合缆在海上风电场中的设置海底光电复合缆就是在海底电力电缆中加入具目前，我国海上风电场升高电压通常采用二级有光通信功能及加强结构的光纤单元，使其具有电升压方式（少数采用三级），即风

4、力发电机输出电压力传输和光纤信息传输的双重功能，完全可以取代690V，经箱变升压至35kV后，分别通过35kV海同一线路敷设的海底电缆和光缆，节约了海洋路由底电缆汇流至110kV或220kV升压站，最终通过资源，降低制造成本费用、海上施工费用和路岸登110kV或220kV线路接入电网。如图1所示为近海风陆费用，直接降低了项目的综合造价和投资，并间力发电场典型布局图。接地节约了海洋调查的工作量和后期路由维护工作。一般来说，应根据海上风场容量、接入电网的电海底光电复合缆广泛应用于海上石油和石化项目、压等级和综合

5、经济性规划海上风电场风能传输方式，大陆与岛屿、岛屿与岛屿之间以及穿越江河湖底的电既可采用二级升压方式也可采用三级升压方式。如力和信息传输。近几年蓬勃发展的海上风力发电场更果风电场较小（100MW以内）且离岸较近（不超过是大多采用海底光电复合缆，我国近两年建设的近海15km），可选用35kV海底光电复合缆直接把电能传试验风电场全部采用海底光电复合缆实现电力传输和送到岸上升压站。若海上风电场容量较大且离陆地较远程控制。随着信息化、自动化及我国海洋事业和智远，考虑到35kV电缆传输容量、电压降、功率因数能电网的快

6、速发展，未来的数十年内，无论是海上风等问题，大多采用设立海上升压站的方式，岸上升压力发电，还是海上石油平台等海上作业系统应用的海站可根据实际情况确定是否设立。底电缆，绝大多数都将使用海底光电复合缆。据统计，海底电缆的电压等级可根据各国各地区不同的32·2011年第11期特别报道SpecialReports采用35kV海底光电复合缆，将风力发电机逐个串接，并根据风力发电机输出功率逐级增大电缆或导线35kV光截面。电复合缆岸上升海上升压站压站高压海缆图1近海风力发电场典型布局图电网形式进行选择，如欧洲国家选用2

7、0kV或30kV防海水渗漏与腐蚀等结构特性，并采用适应潮间带、中压海底电缆汇集风场电能至岸上或海上升压站，潮下带和深水区等不同的施工方法，以满足海上风电我国主要采用35kV海底电缆。图2所示为3种不产业的特殊需求。同的输送方式。表2给出了我国最早的４个海上（含潮间带）风表1是我国已运行的几个试验风电场（风力发电电场选用海底光电复合缆的情况，其结构形式与技术机）的电能输送方式。要求基本相同，其中龙源风力发电潮间带试验风电场根据潮间带施工特点、地形地貌等环境条件和海缆设3海底光电复合缆的设计选型计资料，选择了细

8、钢丝铠装作为电缆的外铠保护层。由于海底应用的特殊环境，不同电压等级的海底3.1海底电缆的截面选择光电复合缆需具有不同的导电截面、不同的机械强度、在选择用于风机与风力发电机之间连接或汇流用1kV电缆35kV海缆高压电缆或架空线风力发电机输出电压经箱变升压岸上升压站并入电网（690V）（35kV）（220kV）1kV电缆35kV海缆220kV海缆风力发电机输出电压经箱变升压海上升压站并入电网（690V）（35kV）（