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漂浮式海上风电机组全生命周期成本分析

中国海洋平台 2024年第3期39卷 35-38,59页

作者：周舒旎冯灿广东海装海上风电研究中心有限公司广东湛江524030 重庆科技大学重庆401331

针对国内漂浮式风电全生命周期成本研究尚不足的问题,提出一种评估漂浮式海上风电机组全生命周期成本细分的方法。该方法将漂浮式海上风电机组全生命周期划分为前期调研、设计、制造、安装、运行维护和拆解等6个阶段,涉及每个阶段的阶... 详细信息

针对国内漂浮式风电全生命周期成本研究尚不足的问题,提出一种评估漂浮式海上风电机组全生命周期成本细分的方法。该方法将漂浮式海上风电机组全生命周期划分为前期调研、设计、制造、安装、运行维护和拆解等6个阶段,涉及每个阶段的阶段成本,并将各阶段成本细分为不同的子成本,得到全生命周期多层次成本构成,并据此分析获得影响全生命周期总成本的关键变量。以某半潜式浮式风机为例,分析其全生命周期每个阶段的成本构成,从而获得最重要的成本,并将其最小化以提高浮式风机经济效应。研究结果表明,控制制造成本和安装成本是提高浮式风机经济性的关键。

关键词：漂浮式海上风电机组全生命周期成本分析

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扰流板对海上风电单桩基础冲刷特性影响研究

太阳能学报 2024年第8期45卷 448-457页

作者：李会邱旭赵昊马文冠刘鑫中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209 国家能源海上风电工程与运行技术研发中心北京102209

在单独恒定流条件下,以某一海上风电大直径单桩基础为研究对象,提出一种扰流板防冲刷结构,建立三维数值模型。基于数值模拟,研究扰流板结构对桩基础周围局部冲刷的影响机制,探讨扰流板长度L和高度H_(2)对局部马蹄涡位置和强度的影响,分... 详细信息

在单独恒定流条件下,以某一海上风电大直径单桩基础为研究对象,提出一种扰流板防冲刷结构,建立三维数值模型。基于数值模拟,研究扰流板结构对桩基础周围局部冲刷的影响机制,探讨扰流板长度L和高度H_(2)对局部马蹄涡位置和强度的影响,分析床面剪切应力受扰流板几何的影响规律。研究发现,扰流板结构能有效地减弱局部马蹄涡强度和减小桩周海床床面剪切应力;局部马蹄涡受扰流板几何的影响呈现3种流动机制;当L/H2=1时,扰流板具有较好的冲刷防护特性。总的来说,扰流板防冲刷结构对单桩基础局部冲刷具有较好的防护效果。

关键词：海上风电单桩圆柱绕流冲刷马蹄涡床面剪应力

基于差异化减载策略的风电高占比系统全过程频率校正方法

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电网技术 2024年

作者：葛晓琳韩莹符杨钱嘉朱肖和海上风电技术教育部工程研究中心(上海电力大学) 上海电力大学电气工程学院上海电力大学海上风电研究院国网浙江省电力有限公司建设分公司

鉴于风电高占比的电力系统易遭遇频率安全事故，开展风电机组与常规机组在惯量和多层次调频下的全过程频率校正方法研究具有重要意义。为降低风资源随机性的负面影响，提出了计及不同风速下的分层式模型预测控制方法，根据捕获风速的不... 详细信息

鉴于风电高占比的电力系统易遭遇频率安全事故，开展风电机组与常规机组在惯量和多层次调频下的全过程频率校正方法研究具有重要意义。为降低风资源随机性的负面影响，提出了计及不同风速下的分层式模型预测控制方法，根据捕获风速的不同将风机划入低、中、高风速区间，并根据不同风速区间风机的特性制定对应的减载策略。针对日内频率的波动，分别从不同时间尺度下惯量响应-一次调频-二次调频-三次调频的交叉耦合关系出发，建立风电-常规电源-系统三维联动的频率校正调度模型。其中，在三次调频阶段对增减出力趋势风机赋予不同的功率分配因子；在二次调频阶段引入调频收益，激励风电参与频率调整；在一次调频阶段对不同风电场风机的一次调频出力能力进行排序优选；在惯量响应阶段，考虑风机可变虚拟惯量下的电力系统惯量支撑环节。算例表明，所提方法能够提升各时间尺度风电主动参与调频的力度和精度，保障电力系统安全经济运行。

关键词：差异化减载风电频率校正多时间尺度模型预测控制

基于维护信息更新的海上风电场预测性机会维护策略研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：符杨应飞祥黄玲玲刘阳张开华海上风电技术教育部工程研究中心(上海电力大学) 上海电力大学电气工程学院上海东海风力发电有限公司

为了实现海上风电场经济高效维护，提出了一种基于维护信息动态更新的海上风电场多机多部件预测性机会维护(Predictive opportunity maintenance，PdOM)策略。针对PdOM策略制定过程中面临的两方面问题，包括如何处理维护信息的动态更新... 详细信息

为了实现海上风电场经济高效维护，提出了一种基于维护信息动态更新的海上风电场多机多部件预测性机会维护(Predictive opportunity maintenance，PdOM)策略。针对PdOM策略制定过程中面临的两方面问题，包括如何处理维护信息的动态更新过程、及如何在PdOM策略中建立维护信息与维护机会间的复杂耦合关系。首先，建立动态维护信息矩阵处理维护决策建模优化中维护信息的输入与动态更新。其次，基于经济相关性、风速以及可及性带来的维护机会，考虑多维信息与维护机会之间的复杂相互关系，建立海上风电场PdOM策略目标函数与约束条件。基于动态维护信息矩阵更新维护信息，根据更新后得到的维护信息对PdOM策略进行动态调整，从而实现无限期的PdOM。最后，以一个含56台风机的海上风电场为例，算例结果表明所提PdOM能够充分利用维护信息与维护机会，实现海上风电场多机多部件经济高效维护。同时可根据维护信息的变化及时更新维护条件，并对维护策略进行动态调整，避免非必要的维护，进一步确保维护的经济性。

关键词：海上风电场多机多部件预测性机会维护维护信息矩阵动态维护决策

计及高风速和低风速影响的海上风电机组两阶段滚动优化维护策略

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智慧电力 2024年第7期52卷 80-87,95页

作者：陈龙刘璐洁符杨黄玲玲王昊庞莉萍教育部海上风电技术工程研究中心(上海电力大学) 上海200090 国网上海市区供电公司上海200122

针对复杂天气变化影响下海上风电机组维护决策问题,提出了考虑高风速与低风速影响的海上风电机组两阶段滚动优化机会维护策略。首先,提出考虑高风速冲击影响的维护役龄回退模型,量化实际部件退化与及维护成本关系。其次,建立了考虑低风... 详细信息

针对复杂天气变化影响下海上风电机组维护决策问题,提出了考虑高风速与低风速影响的海上风电机组两阶段滚动优化机会维护策略。首先,提出考虑高风速冲击影响的维护役龄回退模型,量化实际部件退化与及维护成本关系。其次,建立了考虑低风速停机事件维护机会影响的海上风电机组长短期两阶段预防性机会维护模型,滚动更新长期预防性机会维护阈值。最后仿真结果表明,本文所提模型能够有效降低海上风电机组停机成本以及故障损失,提高机组寿命周期内的维护效益。

关键词：海上风电机组高风速冲击低风速停机滚动优化

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大兆瓦海上风机基础船舶资源研究

广州航海学院学报 2024年第2期32卷 64-68页

作者：陈建均中广核工程有限公司海上风电分公司广东深圳518000

平价时代下,海上风电将以深远海发展为主,这就需要抗风浪能力强的大型施工船舶,为此需要更高的船舶成本.以广东某深远海风电场为例,从吊高和吊重两个方面对基础起重船的适应性进行了研究,并结合后续大兆瓦风电项目基础设计参数,探讨未... 详细信息

平价时代下,海上风电将以深远海发展为主,这就需要抗风浪能力强的大型施工船舶,为此需要更高的船舶成本.以广东某深远海风电场为例,从吊高和吊重两个方面对基础起重船的适应性进行了研究,并结合后续大兆瓦风电项目基础设计参数,探讨未来深远海大兆瓦风机基础参数的发展趋势.基于仿真模型理论,选择不同的船舶组合,提出船舶选择多元化经济模型.结果表明,当导管架重量小于3200 t时,采用单船进行沉桩施工和导管架吊装;当导管架重量大于3200 t时,采用双船组合方式,分别进行沉桩施工和导管架吊装,能够有效降低海上风电项目基础施工成本,为后续大兆瓦风机基础起重船的资源选择提供参考.

关键词：海上风电大兆瓦风机基础起重船仿真模型

基于双锁相环的海上风场综合惯量调频策略研究

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发电技术 2024年第2期45卷 282-290页

作者：刘林王大龙綦晓周振波林焕新蔡传卫南方电网南方海上风电联合开发有限公司广东省珠海市519070 暨南大学能源电力研究中心广东省珠海市519070 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东省广州市510663

海上风电作为构建以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分将在沿海城市迅速发展,大规模海上风电并网将大幅削减系统惯量,降低频率抗扰能力。为此,提出基于双锁相环的海上风场综合惯量控制策略。首先,从理论上分析了锁相环对风机虚... 详细信息

海上风电作为构建以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分将在沿海城市迅速发展,大规模海上风电并网将大幅削减系统惯量,降低频率抗扰能力。为此,提出基于双锁相环的海上风场综合惯量控制策略。首先,从理论上分析了锁相环对风机虚拟惯量的影响机理,探究了参数变化下风机惯量支撑能力和系统频率响应特性;其次,通过分析锁相环参数变化对风机一次调频能力的消极影响,提出基于变参数-快速双锁相环的海上风场综合惯量调频策略;最后,通过仿真验证所提调频策略的有效性。结果表明,综合惯量控制策略在频率响应快速性、抑制测量噪声等方面均具有显著优势。

关键词：海上风场综合惯量控制调频策略新型电力系统锁相环

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考虑源荷互动的电力系统随机碳流优化

中国电机工程学报 2024年

作者：葛晓琳余捷符杨曹旭丹上海电力大学电气工程学院教育部海上风电技术工程研究中心(上海电力大学) 国网江苏省电力有限公司射阳县供电分公司

风光等新能源出力的不确定性使得电源侧的碳排放难以准确追踪量化，可调度负荷的参与将进一步增加碳排放优化的复杂度。为此本文提出了一种源荷互动下的随机碳流优化方法。首先，结合风电、光伏以及可调度负荷的工作特性，从隶属度函数... 详细信息

风光等新能源出力的不确定性使得电源侧的碳排放难以准确追踪量化，可调度负荷的参与将进一步增加碳排放优化的复杂度。为此本文提出了一种源荷互动下的随机碳流优化方法。首先，结合风电、光伏以及可调度负荷的工作特性，从隶属度函数以及距离函数的角度出发改进模糊C均值聚类法，高效合理聚合出随机环境下电网的随机出力场景集；然后，基于碳排放流理论，建立考虑网损的增量碳流网络模型，实现在源荷出力随机波动过程中及时快速地追踪碳流的变化；最后，兼顾经济性、环保性和用户满意度，建立多目标的阶梯式节点边际碳排放模型，提出边际碳参数代替平均碳排放因子，精细量化负荷侧的碳减排潜力。通过算例仿真验证了本文所提源荷互动优化方法的优越性。相较于传统碳流理论调度方法，其综合成本降低了2.50%，碳排放量减少了7.11%。

关键词：源荷互动随机碳流模糊聚类增量网络边际碳排放

消纳新能源引发的系统平衡成本解析及计算方法

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电力系统自动化 2024年第14期48卷 61-68页

作者：潘祺赵晋泉王岗樊海锋曹晓峻海上风电技术教育部工程研究中心(上海电力大学) 上海市200090 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

新能源接入电力系统后,需要常规电源帮助平衡其随机性、波动性,故而产生了平衡成本。进行平衡成本的解析与计算,对促进新能源与常规电源利益的合理分配具有重要意义。将系统平衡成本分解为新能源消纳引发的新增备用成本、二次调频(SFR)... 详细信息

新能源接入电力系统后,需要常规电源帮助平衡其随机性、波动性,故而产生了平衡成本。进行平衡成本的解析与计算,对促进新能源与常规电源利益的合理分配具有重要意义。将系统平衡成本分解为新能源消纳引发的新增备用成本、二次调频(SFR)成本及新增电能量成本。基于“等电量-顺负荷”方法,构建新能源相对负荷无波动性且无须为其预留备用、SFR容量的虚拟场景,给出了基于场景模拟比较法的系统平衡成本计算方法。对修正的IEEE 39节点系统的平衡成本测算分析结果验证了所提方法的合理性。

关键词：平衡成本新能源消纳市场出清辅助服务场景模拟比较法

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