黃許龍

摘要：從近年來(lái)中國(guó)新能源開(kāi)發(fā)的程度來(lái)看，海上風(fēng)力發(fā)電發(fā)展正在以極快的速度發(fā)展，主要進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的持續(xù)創(chuàng)新和研究，對(duì)風(fēng)力發(fā)電的持續(xù)發(fā)展，有關(guān)部門必須逐步改善監(jiān)督檢查系統(tǒng)，確保電力系統(tǒng)正常、安全和可靠的運(yùn)行，確定海上風(fēng)力對(duì)電力系統(tǒng)的影響，進(jìn)行更深入的研究，最大限度地減少對(duì)海上風(fēng)力的電本文將對(duì)海上風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)的影響措施進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，并希望對(duì)我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：海上風(fēng)電接入;電力系統(tǒng);措施

為了有效地利用海上風(fēng)力發(fā)電，需要改善海上風(fēng)力預(yù)報(bào)，在時(shí)間、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境等多個(gè)方面進(jìn)行控制和優(yōu)化，控制發(fā)電、運(yùn)輸、電力等，調(diào)整所有鏈接，從而降低成本和時(shí)間尺度的風(fēng)險(xiǎn)。要更好地了解海上風(fēng)力的不確定性，才能進(jìn)一步提高海上風(fēng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)國(guó)家的海上風(fēng)力系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)。

一、海上風(fēng)場(chǎng)電力系統(tǒng)的整體概述

（一）風(fēng)機(jī)連接方式

風(fēng)機(jī)連接方式是一種新型的電力匯集系統(tǒng)，在海上風(fēng)場(chǎng)中，發(fā)電機(jī)之間的距離被限定在0.5～1km，風(fēng)電機(jī)之間是連接的狀態(tài)，主要通過(guò)電纜的形式將各個(gè)發(fā)電機(jī)連接在一起。經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)中壓集控開(kāi)關(guān)組件及電纜匯集，通過(guò)整體生壓的形式送入海上變電站。海上風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)電機(jī)組較多，通常是由幾個(gè)為一組的形式劃分，每組采用的連接方式主要包括：星型、串型方式等等。星型連接主要是指風(fēng)電機(jī)組先與臨近的裝有變壓器的集電平臺(tái)相連，再集中連接至變電站，它的優(yōu)勢(shì)主要在于獨(dú)立性，也就是說(shuō)每臺(tái)風(fēng)機(jī)都可以獨(dú)立的工作，不需要獨(dú)立的變壓器支撐，在花費(fèi)的成本上也是較低的，不過(guò)這種連接方式也有它的缺點(diǎn)就是系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。串型連接的方式就需要花費(fèi)較大的成本，因?yàn)樗枰颗_(tái)風(fēng)電機(jī)組每臺(tái)均有獨(dú)立變壓器，通過(guò)將多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組相連接后匯集至海上變電站。

（二）匯集電纜

匯集電纜系統(tǒng)也是目前常用的系統(tǒng)。這種體系主要是指從風(fēng)機(jī)出口0.69kV到35kV的風(fēng)場(chǎng)內(nèi)匯集線路，這種屬于一般的情況，通常會(huì)選擇海底電纜。海底電纜有它獨(dú)特的功能，主要包括：超強(qiáng)的防腐蝕性、超強(qiáng)的防水性、抗機(jī)械牽拉及外力碰撞等特殊性能等等，這些獨(dú)特的特性都決定海底電纜的優(yōu)越性，另外一方，海底電纜還具備較高的電氣絕緣性能和安全可靠性。海上作業(yè)是相當(dāng)復(fù)雜的，要考慮到許多方面的問(wèn)題，例如：海環(huán)境的復(fù)雜性、不可控性等等，匯集電纜一般為光電復(fù)合纜，主要是指將具有通信功能的光纖單元加入到海底電力電纜中，使其具備雙重功能，主要包括：電力傳輸和光纖信息傳輸兩種特殊功能。另外一方面，海底光電復(fù)合纜具有較高的利用價(jià)值，主要包括：節(jié)約資源、降低總體成本、降低施工成本等等。

（三）電纜鋪設(shè)及特殊保護(hù)

海底電纜的特殊保護(hù)是非常重要的，因?yàn)楹５纂娎|有它獨(dú)特的特點(diǎn)，主要包括結(jié)構(gòu)、外徑、重量、機(jī)械性能等等，海底電纜的長(zhǎng)度也大小不一，會(huì)根據(jù)具體情況采用不同長(zhǎng)度的電纜，這是由于這樣的特點(diǎn)也造成了電纜鋪設(shè)和維護(hù)的困難。比如說(shuō)：在淺海環(huán)境中，水深如果是小于200m的海域纜線，主要采用的是埋設(shè)的方法，但是如果在不可控制的深海中，那么主要采用敷設(shè)的方法，這兩種方法都是根據(jù)水深的深淺來(lái)決定。埋設(shè)方法的主要工作原理是水力噴射式埋設(shè)，它的原理是底部有幾排噴水孔，平行分布于兩側(cè)，在作業(yè)的過(guò)程中，通過(guò)小孔向海底噴射出高壓水柱，這種高水柱產(chǎn)生的壓力會(huì)將海底的泥沙沖開(kāi)，自然會(huì)形成一道纜孔，這道纜孔用來(lái)引導(dǎo)電纜到纜溝底部，潮流自然的會(huì)將沖溝自動(dòng)填平。埋設(shè)設(shè)備主要是通過(guò)施工船進(jìn)行拖拽，然后再根據(jù)電纜做出一些指令。我國(guó)的科技水平正在迅猛的發(fā)展，高科技和信息化正在融入每一個(gè)行業(yè)，未來(lái)在海洋領(lǐng)域也會(huì)應(yīng)用到更高的科技水平，例如：可以將人工智能的機(jī)器人代替人類進(jìn)行海底電纜鋪設(shè)作業(yè)。

二、降低海上風(fēng)電不確定性影響水平的應(yīng)對(duì)措施

（一）建立電網(wǎng)防線，降低不確定性因素的影響率

控制海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)海上風(fēng)力的不確定性時(shí)，您可以首先要求相關(guān)人員及時(shí)對(duì)相應(yīng)的不確定性進(jìn)行具體分析，綜合當(dāng)?shù)氐匦?、風(fēng)力、風(fēng)速、氣候等具體特征，進(jìn)行分析和評(píng)估，做好預(yù)防控制、緊急控制和糾正控制，使用這三條防線加強(qiáng)對(duì)不確定性的控制。海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)原則調(diào)整和優(yōu)化與現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的決策，如果風(fēng)力發(fā)電發(fā)生間歇性影響，會(huì)對(duì)海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的發(fā)電效率產(chǎn)生不利影響的情況，在發(fā)電、輸電、電力等各方面進(jìn)行優(yōu)化，及時(shí)采取緊急對(duì)策，并控制不確定性。

（二）提升風(fēng)速測(cè)定精確水平

一方面，可以綜合分析現(xiàn)有海上風(fēng)力生產(chǎn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)地比較和對(duì)比過(guò)去一小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)速測(cè)量值。另一方面，根據(jù)風(fēng)速的不同變化期間，必須在系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)規(guī)劃、維護(hù)內(nèi)容中實(shí)時(shí)更新，并將具體的數(shù)據(jù)信息傳遞給以風(fēng)速為主要應(yīng)用條件的每個(gè)系統(tǒng)，從而最大限度地提高風(fēng)速測(cè)量的準(zhǔn)確性，在一段時(shí)間內(nèi)使用這些測(cè)量數(shù)字增加對(duì)不確定性的控制和響應(yīng)，減少計(jì)計(jì)算誤差，提升風(fēng)能發(fā)電效率和水平。

（三）加強(qiáng)對(duì)充裕性、穩(wěn)定性的把控

為了進(jìn)一步提高對(duì)極端事件的控制和響應(yīng)水平，海上風(fēng)力企業(yè)必須將環(huán)境中發(fā)生的非電力信息和電力市場(chǎng)中更容易的信息與現(xiàn)有風(fēng)速概率預(yù)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)信息相關(guān)聯(lián)，對(duì)所有信息進(jìn)行全面評(píng)估和分析，以便及時(shí)找出評(píng)估中存在的海上風(fēng)力不確定性的因素以及這些因素對(duì)充足性和電力穩(wěn)定性的影響程度，處理分布式變量或連續(xù)變量，或者同時(shí)使用這兩種方法必須同時(shí)運(yùn)用裕度和穩(wěn)定性的控制，在計(jì)算過(guò)程中加大靈敏度的控制和分析，在分析時(shí)減少相應(yīng)的場(chǎng)景，提高裕度和穩(wěn)定性的控制。

（四）做好量化分析，降低風(fēng)險(xiǎn)

eeac方法是量化分析結(jié)果的準(zhǔn)確性較高，在現(xiàn)有量化分析過(guò)程中更常用的方法之一。在研究過(guò)程中提出了感應(yīng)發(fā)電機(jī)瞬態(tài)電壓穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的穩(wěn)定裕度定義。如果海上風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功補(bǔ)償和現(xiàn)場(chǎng)控制策略出現(xiàn)問(wèn)題，接入點(diǎn)內(nèi)瞬態(tài)電壓的偏移可接受性也會(huì)受到影響，因此在此過(guò)程中，必須做好計(jì)量分析，確保控制策略的穩(wěn)定性，加強(qiáng)對(duì)海上風(fēng)電不確定性的控制，降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率。

三、結(jié)語(yǔ)：

隨著我國(guó)電力需求的急劇增長(zhǎng)，人們不斷開(kāi)發(fā)和利用新能源，開(kāi)始用于電力發(fā)展，為電力領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)，風(fēng)能作為新型可再生能源在電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)中得到廣泛利用，不僅能夠充分解決我國(guó)的電力不足情況，而且風(fēng)能作為清潔能源所具有的可再生能力比我國(guó)的環(huán)境保護(hù)做出更好的貢獻(xiàn)，還必須根據(jù)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，我們應(yīng)加大對(duì)風(fēng)能源的研究，為電力領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉光輝.海上風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)的影響研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（16）：220.

[2]韋應(yīng)順，吳應(yīng)雙，辜俊明.海上風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)峰的影響[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2017，25（12）：196-198

[3]藍(lán)偉.海上風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)的影響及應(yīng)對(duì)策略[J].科技風(fēng)，2016（23）：47.