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计及风电接入的海上油气田能源系统分层调控

电力建设 2024年第3期45卷 69-77页

作者：李志川杨季平孙兆恒李子航刘静刘龙飞徐宪东中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津市300459 天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072

针对海上油气田电网对具有不确定性的海上风电的消纳难题,提出了基于燃气/燃油透平发电机与储能协同的海上油气田电网分层调控策略。首先,分析了海上油气田多能耦合特征以及含海上风电的海上油气田能源系统典型结构。在此基础上,提出了... 详细信息

针对海上油气田电网对具有不确定性的海上风电的消纳难题,提出了基于燃气/燃油透平发电机与储能协同的海上油气田电网分层调控策略。首先,分析了海上油气田多能耦合特征以及含海上风电的海上油气田能源系统典型结构。在此基础上,提出了基于日前与日内优化调度的海上油气田综合能源系统分层调度策略,以平抑海上风电小时级不确定性。进一步,提出基于饱和滤波器的快速功率分配策略,通过储能与燃气/燃油透平发电机协同平抑海上风电的分钟级和秒级不确定性。最后,通过算例分析说明,所提分层调控策略能有效降低运行成本,提升海上风电的消纳能力。

关键词：海上油气田海上风电并网风电调控分层调控优化调度

基于平准化度电成本的海上风电分频输电系统经济性分析

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浙江电力 2024年第6期43卷 101-108页

作者：齐磊李志川孙兆恒肖石王皓李哲陈娟中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300452 华北电力大学经济管理系河北保定071003

在海上风电大规模、中远化的新发展趋势下,对分频输电系统与其他输电系统的经济性进行了对比分析。基于分频输电系统全生命周期,建立了综合考虑初始资源投入、运行损耗、日常维护、废置处理和应缴税金的分频输电系统平准化度电成本经济... 详细信息

在海上风电大规模、中远化的新发展趋势下,对分频输电系统与其他输电系统的经济性进行了对比分析。基于分频输电系统全生命周期,建立了综合考虑初始资源投入、运行损耗、日常维护、废置处理和应缴税金的分频输电系统平准化度电成本经济性评估模型。以某海上风电场为例,分析了分频输电的经济区间和多场景下经济性变化趋势,结果表明:对于500 MW海上风电场,其经济区间在80~250 km,经济区间较为稳定且在多场景下经济性均优于传统输电系统。

关键词：海上风电分频输电系统平准化度电成本全生命周期经济区间

基于AHP-模糊综合评价的海上风机基础状态评估

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中国海洋平台 2024年第3期39卷 7-14,34页

作者：李志川孙兆恒刘子梁李宁张庆巍杜尊峰渤海石油航务建筑工程有限责任公司天津300452 天津大学建筑工程学院天津300354

为掌握服役时期的海上风机基础状态并对海上风机基础状态进行评估,提出一套结合故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)法、层次分析(Analytic Hierarchy Process,AHP)法和模糊综合评价法的海上风机基础状态评价模型。针对导管架式海上风... 详细信息

为掌握服役时期的海上风机基础状态并对海上风机基础状态进行评估,提出一套结合故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)法、层次分析(Analytic Hierarchy Process,AHP)法和模糊综合评价法的海上风机基础状态评价模型。针对导管架式海上风机基础,考虑海洋腐蚀和海底冲刷,通过p-y曲线法模拟桩-土相互作用,在风浪流载荷的作用下进行动力响应分析,采用故障树对其失效模式进行分析,确定评价指标,构造判断矩阵计算指标权重,运用模糊综合评价法对各指标和整体进行评价。该模型结合各评价方法的优点,使评价结果更有说服力,可为海上风电场运行维护管理提供技术参考。

关键词：海上风机基础故障树分析层次分析模糊综合评估

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海上平台导管架腿柱结构强度和稳定性分析

中国海洋平台 2024年第3期39卷 46-51页

作者：李清明陈第一祁雷李宁孙兆恒刘子梁中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 华南理工大学海洋科学与工程学院广东广州511442 中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300456

根据南海北部大陆西区气田的分布情况,为更经济和绿色地增加气田的产量,需要新增立管连接2个气田平台。以支撑平台导管架的腿柱结构为研究对象,采用7套复合材料背负式管卡安装立管,并考虑腿柱实际受载工况,分析当管卡在不同位置时导管... 详细信息

根据南海北部大陆西区气田的分布情况,为更经济和绿色地增加气田的产量,需要新增立管连接2个气田平台。以支撑平台导管架的腿柱结构为研究对象,采用7套复合材料背负式管卡安装立管,并考虑腿柱实际受载工况,分析当管卡在不同位置时导管架腿柱结构强度和屈曲稳定性。借助所构建的SACS计算模型,验证在水深88 m下,采用7套复合材料背负式管卡时,海洋平台导管架腿柱结构的安全性和可靠性,为在相同工作环境下平台腿柱结构的设计提供参考。

关键词：导管架腿柱结构复合材料背负式管卡强度稳定性

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海上风电单桩基础冲刷护圈防护性能的数值模拟研究

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海岸工程 2024年第2期43卷 129-141页

作者：祁雷李宁朱魁星孙兆恒王泽可杨继旺王俊荣渤海石油航务建筑工程有限责任公司天津300450 中国海洋大学工程学院山东青岛266100 中共天津市北辰区委网络安全和信息化委员会办公室天津300400

海上风电桩基普遍存在的地基冲刷问题严重影响风电基础结构的安全,因此有必要对海上风电桩基的防护措施进行深入研究。采用数值模拟的方法,对单向流条件下单桩基础冲刷护圈的防护性能展开研究,在FLOW-3D软件中建立了水流-桩基-海床相互... 详细信息

海上风电桩基普遍存在的地基冲刷问题严重影响风电基础结构的安全,因此有必要对海上风电桩基的防护措施进行深入研究。采用数值模拟的方法,对单向流条件下单桩基础冲刷护圈的防护性能展开研究,在FLOW-3D软件中建立了水流-桩基-海床相互作用数值模型,分析了护圈直径和安装高度两个参数对于冲刷的影响,并根据数值模拟计算结果,给出了安装在护圈防护下冲刷深度的预测公式。研究发现:相同直径的护圈距离床面越近防护效率越高,安装高度为0.04 m时冲刷深度减少50%,安装高度为0 m时的防护效率最高,护圈防护存在失效区域,当护圈距离床面过高时,护圈基本失去防护功能。对于紧贴床面安装的护圈,直径越大,护圈的防护效率越好,护圈直径为0.30 m和0.35 m时,冲刷深度减少均大于50%,但超过一定限度后,随着护圈直径的增加,达到冲刷平衡的时间也相应的增加,但护圈的防护效果几乎没有变化。

关键词：单桩基础局部冲刷数值模拟护圈

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海上风电基础阴极保护技术研究

装备环境工程 2024年第1期21卷 89-95页

作者：和一帆金曦孙吉星王晖瑜秦铁男孙兆恒陈武黄渤徐云泽中海油常州涂料化工研究院有限公司江苏常州213016 大连科迈尔海洋科技有限公司辽宁大连116024 渤海石油航务建筑工程有限责任公司天津300450 大连理工大学辽宁大连116024

目的探究外加单一电流阴极保护(Impressed Current Catholic Protection,ICCP)系统、单一牺牲阳极保护(Sacrificial Anode Cathodic Protection,SACP)系统以及SACP与ICCP系统联合保护3种工况下对海上风电基础的最优保护方案。方法通过对3种工况进行数值模拟计算,对比不同工况下阴极保护系统对风电基础的保护效果。确定最优工况后,构建大比尺模型对最佳工况进行该工况下的实海测试实验。结果单一SACP、单一ICCP系统以及SACP与ICCP系统联合保护3种工况下,风电基础保护电位区间分别为–926~–881 mV、–1 018~–985 mV和–984~–963 mV。实海测试实验中,导管架电位分布为–1 029~–912 mV。数值模拟结果与实验结果基本一致。结论当SACP与ICCP系统联合保护时,保护效果最好。随着输出电流的逐步增大,风电基础模型逐步趋于过保护状态。

关键词：海上风电基础牺牲阳极阴极保护外加电流阴极保护数值模拟耦合作用实海测试

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计及风电接入的海上油气田能源系统分层调控

电力建设 2023年

作者：李志川杨季平孙兆恒李子航刘静刘龙飞徐宪东中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津大学电气自动化与信息工程学院

针对海上油气田电网对具有不确定性的海上风电的消纳难题，提出了基于燃气/燃油透平发电机与储能协同的海上油气田电网分层调控策略。首先，分析了海上油气田多能耦合特征以及含海上风电的海上油气田能源系统典型结构。在此基础上，提... 详细信息

针对海上油气田电网对具有不确定性的海上风电的消纳难题，提出了基于燃气/燃油透平发电机与储能协同的海上油气田电网分层调控策略。首先，分析了海上油气田多能耦合特征以及含海上风电的海上油气田能源系统典型结构。在此基础上，提出了基于日前与日内优化调度的海上油气田综合能源系统分层调度策略，以平抑海上风电小时级不确定性。进一步，提出基于饱和滤波器的快速功率分配策略，通过储能与燃气/燃油透平发电机协同平抑海上风电的分钟级和秒级不确定性。最后，通过算例分析表明，所提分层调控策略能有效降低运行成本，提升海上风电的消纳能力。

关键词：海上油气田海上风电并网风电调控分层调控优化调度

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天津滨海风能资源特征分析

船舶工程 2023年第S1期45卷 145-150页

作者：何源首安伟孙兆恒李建伟李清平罗宇中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司天津300450 山东科技大学山东青岛266590 中海油能源发展股份有限公司海上油田低碳环保重点实验室天津300450 中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300459 中海油研究总院有限责任公司北京100028

利用2020年6月—2021年6月持续1年的声学雷达测风数据分析了天津滨海测站上空近地层的风能资源特征。结果表明,天津滨海附近海域近地风速、风向表现出较显著的季节变化特征,观测期间110 m高度平均风速为(5.73±2.42)m/s,平均风功率密度... 详细信息

利用2020年6月—2021年6月持续1年的声学雷达测风数据分析了天津滨海测站上空近地层的风能资源特征。结果表明,天津滨海附近海域近地风速、风向表现出较显著的季节变化特征,观测期间110 m高度平均风速为(5.73±2.42)m/s,平均风功率密度为(182.37±249.60)W/m^(2);有3个主风向,NNW方向、WSW方向和E方向;1个主风能方向,NNW方向。测站近地层风向较分散,风能方向相对集中,风能资源能级综合评级为1级。此外,结果表明:CCMP风场数据在天津滨海附近准确性较高,可作为风能资源评估的可靠参考资料。文章研究结果可为天津滨海附近油田的风能资源评估研究和风电工程开发提供基础科学依据。

关键词：海上风能资源评估声学雷达测风 CCMP 海上风电风功率密度 Weibull分布

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中国海上风电发展现状分析及展望

中国海上油气 2022年第5期34卷 229-236页

作者：李志川胡鹏马佳星高敏黄海龙刘小燕齐磊孙兆恒中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300459 中国海洋石油集团有限公司北京102209 中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司北京102209

海上风电是我国清洁能源和应对气候变化的重要组成部分,对于能源转型和实现碳中和具有重要意义。本文对中国风资源的分布与储量、海上风电总体概况、风机发展现状、中国沿海主要省份海上风电基础类型、水深与离岸距离等进行统计和分析,... 详细信息

海上风电是我国清洁能源和应对气候变化的重要组成部分,对于能源转型和实现碳中和具有重要意义。本文对中国风资源的分布与储量、海上风电总体概况、风机发展现状、中国沿海主要省份海上风电基础类型、水深与离岸距离等进行统计和分析,并对中国海上风电未来发展趋势进行了展望。中国海上风电机组将持续大型化,预计到2025年,中国海上风电机组单机容量将达到13~17 MW,2030年达到20 MW;半直驱技术可以同时实现风电机组“大兆瓦、小体积”的目标,将会成为未来发展的主流技术;由近浅海到深远海,由固定式基础到浮式基础将是未来海上风电发展的必然趋势。本文分析结果可为中国海上风能资源的有效利用及未来风电场选址、设计、建造提供一定参考。

关键词：海上风电机组容量基础结构水深离岸距离