PDF《基于 LCC 的海上风电场主变压器冗余配置经济性对比与分析》

2 电能传输系统容量限制对上网电量的影响 对于采用双台主变压器配置组成的电能传输系 统, 若其中一台主变压器处于检修或故障状态, 则需 限制整个风电场的最大输出功率以防止另一台正常 运行的主变压器出现过载现象.可根据传输系统的 典型容量限制工况, 在WA s P软件输入相应的风力 机修正功率曲线并计算上网电量, 经数据拟合即可 得传输系统容量与上网电量之间的关系.图3给出 了4种风力机可利用率下电能传输系统容量受限时 上网电量的变化曲线.图中5 0%和6 0%的传输容 量百分比分别对应了冗余配置方案

2、 方案3中单 台主变压器投运的实际工况, 此时上网电量分别为 正常情况的7 0%和7 8%( 风力机可利用率1

0 0%) .

3 应用实例 3.

1 目标系统概况 莱 州湾某海上风电场离岸距离1 7k m, 水深在

9 6

1 陈敏, 等 基于 L C C的海上风电场主变压器冗余配置经济性对比与分析 图3 电能传输系统容量与上网电量的关系 F i g .

3 I m p a c t o fp o w e r t r a n s m i s s i o ns y s t e m c o n s t r a i n t so np o w e rp r o d u c t i o n 5~7m 之间.风电场海域内潮差、 波浪较小, 冬季 有流冰现象.拟布置8 3台单机容量为3.

6 MW 的 风电机组, 总装机容量3

0 0 MW.风电场设计运行 年限2 5年, 期满时或将对部分风电机组进行改造以 延长发电, 电能传输系统中主变压器的运行年限可 达到3 0年. 本风电场代表测风塔代表年数据显示:

9 0m 高 度年平均风速7.

6 3m / s , 风功率密度5

4 6.

4 W / m2 , 风能资源丰富, 但年内变化幅度较大.图4为风电 机组功率曲线, 图5为风速及风功率密度年变化曲 线. 图4 风电机组功率曲线( 标准空气密度) F i g .

4 P o w e rc u r v eo fw i n dt u r b i n e ( s t a n d a r da i rd e n s i t y ) 图5

9 0m 高度风速和风功率密度年变化曲线 F i g .

5 A n n u a l c h a n g ec u r v eo fw i n ds p e e da n d w i n dp o w e rd e n s i t y(

9 0ma l t i t u d e ) 根据本工程选定机型的功率曲线以及风速、 风 功率密度等数据, 结合风电机组布置方案, 并考虑尾 流、 湍流、 风电机组可利用率及场内损耗等折减系数 的影响, 采用 WA s P软件计算得出的年上网电量为

7 8 0.

7 6GW?h, 等效负荷小时数为26

1 3h, 容量系 数0.

2 9 8.按满足资本金财务内部收益率1 0%测算 的项目上网电价为0. 8元/ ( kW?h ) . 3.

2 海上升压站主变压器 L C C计算 3. 2.

1 初始投资成本 变压器的初始投资成本由设备购置费、 安装调 试费组成.设备购置费包含了购买费、 备品备件费 及运杂费等;

安装调试费包括主变压器本体及附件 的检查、 安装费用以及投运前的试验、 验收费用等. 海上升压站采用陆上组装然后由大型专用船舶 整体吊装至海上的方式建设, 故可参照文献[

1 5] 将 主变压器 安装调试费确定为设备购置费的18%. 表1给出主变压器的基础数据及初始投资成本数 据. 表1 主变压器基础数据及初始投资成本 T a b l e1 B a s i cd a t aa n d i n v e s t m e n t c o s t so f t h em a i nt r a n s f o r m e r s 主变压器 容量/ MVA 空载损 耗/ kW 负载损 耗/ k W 初始投资成本/万元 设备购置费 安装调试费

1 5

0 6

8 4

0 5

7 3

6 1

3 2.

4 1

8 0

8 2

4 6

8 8

2 0

1 4 7.

6 3

0 0

1 1

5 6

7 5

13 8