一種用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源與電力系統(tǒng)領域，特別是關于一種用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺。
【背景技術】
[0002]隨著風力發(fā)電容量的日益擴大，風力發(fā)電越來越多的接入電網(wǎng)，風電的并網(wǎng)運行成為了大規(guī)模利用風能的最有效方式。隨著傳輸距離需求越來越遠、傳輸容量需求越來越大，直流輸電能夠很好的彌補交流輸電的不足，更好的適應海上風電的發(fā)展需求。而且，相對于常規(guī)的高壓直流輸電、兩電平和三電平的電壓源型換流器(VSC-HVDC)，基于模塊化多電平換流器的海上風電柔性直流接入系統(tǒng)更加適合長距離、大規(guī)模海上風電接入系統(tǒng)。
[0003]然而，海上平臺設計作為海上風電柔性直流接入系統(tǒng)中最關鍵的技術，還存在很多難題。與陸上柔性直流換流站一樣，基于模塊化多電平換流器的海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺主設備布置包括交流場、換流閥區(qū)和直流場三大部分。但是由于海上平臺造價非常高，因而對海上平臺布局有著嚴格的尺寸要求。目前，國內并沒有用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺的工程實例，而且也沒有關于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺設計的研宄，因此，開展此項研宄具有重大的意義。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種占據(jù)面積小、安全穩(wěn)定、便于安裝和調試的用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案:一種用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺，其特征在于:它包括一由上、下兩層鋼結構建筑構成的聯(lián)合鋼結構建筑，每層所述鋼結構建筑都是由多個功能房間組成，且每層所述鋼結構建筑底部由若干鋼板構成甲板，用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺共設置有下層甲板和上層甲板兩層甲板；所述下層甲板上通過若干鋼柱和鋼板分割成四個電氣房間，其中，左端的電氣房間為橋臂電抗器區(qū)，所述橋臂電抗器區(qū)內并排設置有6套橋臂電抗器及隔離刀設備；所述橋臂電抗器區(qū)另一側的電氣房間為換流器閥廳，所述換流器閥廳內設置有閥塔，且每橫向三個所述閥塔為一組，每組所述閥塔串聯(lián)后與所述橋臂電抗器區(qū)內的一套所述橋臂電抗器及隔離刀設備連接共組成6組橋臂；所述換流器閥廳另一側并排設置有兩電氣房間，前端的電氣房間為控制室區(qū)，所述控制室區(qū)內設置有控制及輔助設備；所述控制室區(qū)后端的電氣房間為直流電抗器區(qū)，所述直流電抗器區(qū)內并排設置有兩套直流電抗器設備，6組所述橋臂分兩組并聯(lián)后分別與兩套所述直流電抗器設備連接；所述上層甲板上通過若干鋼柱和鋼板分割成左、右端兩部分；其中，所述上層甲板的左端部分通過一層鋼板分為前、后端兩部分；所述前端部分并排設置三個電氣房間，最左端的電氣房間為連接變區(qū)，所述連接變區(qū)內設置有一套三相分體式連接變壓器；所述連接變區(qū)另一側的電氣房間為交流接入?yún)^(qū)，所述交流接入?yún)^(qū)內設置有交流配電裝置；所述交流接入?yún)^(qū)另一側的電氣房間為控制及輔助設施區(qū)，所述控制及輔助設施區(qū)內設置有控制及輔助設備；所述后端部分并排設置兩個電氣房間，最左端的電氣房間為35kV交流配電裝置區(qū)，所述35kV交流配電裝置區(qū)內設置有35kV交流配電裝置，海上風電場的交流電能通過電纜匯入所述35kV交流配電裝置，由所述35kV交流配電裝置經(jīng)絕緣母線輸送到所述三相分體式連接變壓器進行升壓，并通過匯流母線從所述交流接入?yún)^(qū)輸送到所述下層甲板的橋臂電抗器區(qū)；所述35kV交流配電裝置區(qū)另一側的電氣房間為閥冷散熱區(qū)；所述上層甲板的右端部分也通過一層鋼板分為前、后端兩部分，所述上層甲板右端部分的前端部分電氣房間為輔助設施區(qū)，所述輔助設施區(qū)內設置有輔助設備；所述輔助設施區(qū)后端的電氣房間為直流場接出區(qū)，所述直流場接出區(qū)內設置有隔離刀及電纜附件，所述隔離刀及電纜附件與所述直流電抗器區(qū)內的兩所述直流電抗器相連，并通過海底電纜將直流電送出。
[0006]所述三相分體式連接變壓器的每一相連接變壓器分別通過鋼板隔開，且每一相連接變壓器的主體和散熱器也均通過鋼板隔開。
[0007]所述閥冷散熱區(qū)通過鋼板隔開分為閥冷區(qū)和散熱區(qū)，所述閥冷區(qū)內設置有閥冷主設備，所述散熱區(qū)內設置有散熱設備，所述閥冷、散熱設備為所述閥塔散熱。
[0008]一種用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺，其特征在于:它包括一由上、中、下三層鋼結構建筑構成的聯(lián)合鋼結構建筑，每層所述鋼結構建筑都是由多個功能房間組成，且每層所述鋼結構建筑底部由若干鋼板構成甲板，用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺共設置有下層甲板、中層甲板和上層甲板三層甲板；所述下層甲板和所述中層甲板的布局以及所設置的電氣設備相同，其上都是通過若干鋼柱和鋼板分割成四個電氣房間，其中，左端的電氣房間為橋臂電抗器區(qū)，所述橋臂電抗器區(qū)內并排設置有6套橋臂電抗器及隔離刀設備；所述橋臂電抗器區(qū)另一側的電氣房間為換流器閥廳，所述換流器閥廳內設置有若干閥塔，且每橫向三個所述閥塔為一組，每組所述閥塔串聯(lián)后與所述橋臂電抗器區(qū)內的一套所述橋臂電抗器及隔離刀設備連接共組成6組橋臂；所述換流器閥廳另一側并排設置有兩電氣房間，前端的電氣房間為控制室區(qū)，所述控制室區(qū)內設置有控制及輔助設備；所述控制室區(qū)后端的電氣房間為直流電抗器區(qū)；所述直流電抗器區(qū)內并排設置有兩套直流電抗器設備，6組所述橋臂分兩組并聯(lián)后分別與兩套直流電抗器連接；所述上層甲板通過若干鋼柱和鋼板分割成左端、中間、右端三部分；其中，所述上層甲板的左端部分縱向并排設置三個電氣房間，前后兩端的電氣房間均為換流變區(qū)，每一所述換流變區(qū)內設置有一套三相分體式換流變壓器；兩所述換流變區(qū)中間的電氣房間為交流接入?yún)^(qū)，所述交流接入?yún)^(qū)內設置有220kV配電裝置，海上風電場的交流電能通過電纜匯入所述220kV配電裝置，經(jīng)所述220kV配電裝置分別輸送到兩套所述三相分體式換流變壓器進行處理，并通過匯流母線分別輸送到所述橋臂電抗器區(qū)；所述上層甲板的中間部分電氣房間為閥冷散熱區(qū)和輔助設施區(qū)；所述輔助設施區(qū)設置在所述閥冷散熱區(qū)前端一側，其內設置有輔助設備；所述上層甲板的右端部分縱向并排設置兩個電氣房間，前端部分電氣房間為控制及輔助設施區(qū)，所述控制及輔助設施區(qū)內設置有控制及輔助設備；所述控制及輔助設施區(qū)后端的電氣房間為直流場接出區(qū)，所述直流場接出區(qū)內設置有隔離刀及電纜附件，所述隔離刀及電纜附件分別與所述下層甲板和中層甲板中直流電抗器區(qū)內的兩所述直流電抗器相連，并通過海底電纜將直流電送出。
[0009]所述三相分體式換流變壓器的每一相換流變壓器分別通過鋼板隔開，且所述每一相換流變壓器的主體和散熱器也均通過鋼板隔開。
[0010]所述閥冷散熱區(qū)通過鋼板隔開分為閥冷區(qū)和散熱區(qū)；所述閥冷區(qū)內設置有兩套閥冷主設備，所述散熱區(qū)位于所述閥冷區(qū)后端，其內設置有兩套散熱器，所述閥冷、散熱設備分別用于為兩所述換流器閥廳內的閥塔散熱。
[0011]本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明由于按照海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的接線方式來設計海上平臺，在海上平臺的下層鋼結構建筑中依次設置橋臂電抗區(qū)、換流器閥廳和直流電抗器區(qū)等，可以有效節(jié)約海上平臺面積，并且接線方式簡潔方便。2、本發(fā)明由于采用整體的聯(lián)合鋼結構模塊，可以整體吊裝到海上平臺，且將重量較大的設備如閥塔等設置在下層鋼結構建筑中，便于安裝和運輸。3、本發(fā)明由于采用三相分體式連接變壓器，每一相連接變壓器均通過鋼板隔開，且每一相連接變壓器的主體與散熱器也通過鋼板隔開，使得連接變壓器能夠安全穩(wěn)定的運行。4、本發(fā)明由于各電氣房間均用鋼板隔開，鋼板全部接地，便于系統(tǒng)的接地設計，同時，由于鋼板具有電磁屏蔽作用，減少了各設備之間的電磁干擾，使得本發(fā)明更加安全穩(wěn)定，便于現(xiàn)場調試和維護。本發(fā)明可以廣泛應用于海上風電柔性直流接入系統(tǒng)的海上平臺設計中。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明600麗海上風電柔性直流接入系統(tǒng)中MMC換流器結構示意圖
[0013]圖2是本發(fā)明1000MW海上風電柔性直流接入系統(tǒng)結構示意圖
[0014]圖3是本發(fā)明600MW海上風電柔性直流接入系統(tǒng)海上平臺的下層結構示意圖