海上升压站平台建造防飞溅焊接打磨装置实践

随着新能源发电、海上风电需求的增加,近海和深远海海上风电开发力度持续加大,海上升压站平台建造的需求也越来越大。海上升压站平台建造过程中其内部墙皮与上部结构梁通常需要焊接在一起,墙皮附近铺设的电缆较多,常规焊接及打磨作业易产生焊渣飞溅,不易清理的同时还容易与电缆接触,烧坏电缆,产生安全风险。本文设计了一种防焊渣飞溅的焊接打磨装置,通过本装置能够有效处理收纳焊接打磨过程中飞溅的焊渣,减少后续焊渣的清理工作。本装置在某海上升压站平台的实践表明能够有效减少人工清理成本,降低作业风险。

大型风电海上升压站建造研究

海上风电是清洁可再生能源,大力发展海上风电是实现碳达峰、碳中和目标的必然选择,对保障能源供应安全、促进能源绿色转型、实现高质量发展具有重要意义。本文以某大型海上升压站为例,介绍了海上升压站加工设计的规范要求,总结了海上升压站建造的特点和做法,对此的深入研究也将推动海上风电事业的发展。

海上升压站上部组块运输及吊装全过程监测研究

为研究海上升压站上部组块在海上运输及吊装全过程的倾斜和振动情况,在上部组块一层主立柱安装4台双向倾角仪和4台三向加速度计,并从传感器硬件、数据采集终端、供电系统、监控平台进行监测系统设计,实现了上部组块在运输及吊装全过程的倾斜姿态和振动加速度的实时监测,可为类似上部组块运输和吊装提供较好的借鉴。

1000 MW级海上升压站关键技术研究

海上升压站作为海上风电的核心构筑物,安全性至关重要,随着海上风电向深远海发展,开展1000MW级升压站结构设计具有重要意义。依托国内单体容量最大的海上风电工程,对百万千瓦级海上升压站导管架进行了从结构方案选型、整体结构计算、施工等方面进行了分析,并对裙桩套筒及其复杂连接结构构建了有限元子模型,进行了关键构件的强度、疲劳分析,确定了经济合理的升压站结构形式,研究成果对大容量海上升压站选型及结构设计具有一定的参考价值。

海上风电升压站运输过程中运动响应分析

为研究升压站运输过程中恶劣海况对运输船及升压站的影响,为升压站安全运输提供数据支持,基于势流理论使用MOSES软件建立船舶及升压站模型,使用频域分析方法进行运输过程运动响应幅值算子RAO数值分析,根据分析结果优化设计运输航线,避免计算极值海况下航行,并在设计航线下进行运输过程运动监测,监测数据与计算数据比较验证后,进一步结合设计航线及气象预报海况进行数据偏离分析。结果表明,计算运输过程响应幅值算子RAO结果满足升压站运输安全要求,同等输入条件下的计算结果与监测结果相近。研究结果可为升压站安全运输提供一定参考。

土体强度折减对海上升压站结构抗震设计的影响

通过有限元非线性时程分析,对比API规范法与考虑土体强度折减作用后某海上升压站桩基及上部平台结构的水平向应力与变形等主要设计指标,结果表明,考虑土体强度折减后,土体对于桩基的水平向约束力减弱,单桩的变形与受力均出现大幅增加,且上部结构的整体水平运动特征更为显著,使用API规范计算上部平台结构的应力结果偏保守,建议在海上升压站的桩基础设计时根据场地土的特性选取土体强度折减模型并着重校核桩基础的关键设计指标。

考虑不同桩-土相互作用模型的海上升压站抗震性能分析

由于海上升压站上部平台设有许多大质量专业设备,使其呈现“头重脚轻”的特征,直接借鉴传统海洋平台的设计方法难以准确评价海上升压站结构的承载能力与变形能力,其中桩-土相互作用对于地震作用下的结构动力响应分析的影响尤为显著。以国内某位于地震高烈度区的海上升压站为对象,分别基于等效线性桩长法、API规范p-y曲线法、修正p-y曲线法建立3种不同考虑桩-土相互作用的计算模型,对比中震作用下结构的抗震性能。结果表明,基于3种模型校核该海上升压站结构均符合抗震设防要求;海上升压站结构受竖向地震作用影响较明显;在砂土层占比较高的地基条件下,使用修正p-y曲线方法可以更合理地模拟桩-土相互作用。

基于改进主元分析的风力发电升压站电气故障检测

本文以某升压站油中溶解生成的五种特征气体的样本数据为基础,利用主元分析算法对升压站进行故障检测,由于风力发电升压站电气故障多呈现为非线性属性、而主元分析假定过程数据是线性,本文针对主元分析的缺点进行改进。试验结果表明,改进主元分析的T2和SPE统计量检测正确率均高于主元分析,最大检测准确率高达100%。

预制舱式升压站在海上风电中的应用研究

为提高质量、缩短工期、方便运维、降低成本,研究了预制舱式升压站在海上风电汇集送出中的应用。首先,对比了传统建造模式与预制舱式海上升压站建造模式的不同。其次,介绍了预制舱式升压站的实施特点。最后,以某220 kV、600 MW海上升压站设计为例,对比分析了传统海上升压站和预制舱式海上升压站的技术经济指标。结果表明,采用预制舱式建造模式,多舱室平行施工,可缩短升压站建造周期6~8周;采用模块化紧凑型布置,升压站整体重量减少15%~20%。预制舱式海上升压站具有良好的社会经济效益及应用前景。

海上升压站用220 kV酯油变压器选型与优化设计研究

天然酯绝缘油和合成酯绝缘油由于具有生态友好、防火性能优异的特点,在变压器行业得到越来越多的应用。目前,国内还没有环保酯类绝缘油应用于海上升压站220 kV电力变压器的先例。本文根据海上升压站特点与要求对变压器酯油类型和绝缘系统类型进行选型研究,以SZ-150000/220型变压器为对象,建立变压器器身结构改进模型进行仿真分析,仿真验证结果表明酯类绝缘油满足220 kV变压器的绝缘和温升要求。本文通过对比分析和仿真计算探讨了酯类绝缘油用于海上升压站220 kV电力变压器的可行性,并提出优化设计方案使设备适应海上运行环境要求,为酯油变压器在海上升压站的应用提供了参考。

大型海上升压站浮托法安装施工窗口期

发展海上风电是实现中国“双碳”目标的重要技术路径。随着海上风电装备的大型化,风电场升压站也需要承载更多、更复杂的设备,这对海上升压站与换流站的安装施工提出了新的挑战。目前,海上风电场升压站及换流站的安装方法主要使用从海洋油气行业借鉴来的浮托法。基于大型海上升压站实际工程的浮托法安装经验,使用时域数值方法对承载大型海上升压站的驳船安装工况进行运动响应模拟。在不破坏导管架基础结构的前提下,研究实际工程中浮托法施工海况是否可以对经验数值进行优化,并用于指导未来实际工程。基于升压站上部组块与驳船,得到的施工窗口期相较于实际工程经验推荐的施工窗口期海况条件更为宽泛。

地震响应下海上升压站平台模态参数识别

为明确海上升压站结构在地震中的损伤状况,需对其结构进行系统识别。建立了某海上升压站的有限元模型,使用典型地震波作为输入,获得梁柱节点处的加速度时程响应,采用随机子空间法(SSI)对节点输出进行模态参数识别,将识别的自振频率和振型与有限元模态分析获得的模态参数进行对比,结果表明随机子空间法能够在结构输入未知的情况下准确地估计结构参数,为海上风电场的结构实时健康监测提供了技术支撑。

减隔震技术在海上升压站电气设备中的应用前景

海上升压站中的电气设备可能存在抗震性能不足的风险,需要提高抗震韧性。介绍了变电站电气设备的主要震害及减隔震装置在陆上电力设施中的应用现状,并基于江苏海域某海上升压站结构的地震动力响应特征,探讨电气设备减隔震应用的可行性。通过合适的减隔震设计可提升电气设备抗震性能,对今后海上升压站电气设备的减隔震技术的应用提出了建议。

500 kV海上升压站电气一次设备交接试验方法及应用

[目的]文章针对全球首个500 kV海上升压站电气一次设备交接试验的电压施加方法、试验电压标准、试验套管布置方式以及试验项目顺序等多个问题进行了探讨。[方法]基于试验条件和试验要求,对试验电压值与设备的绝缘强度进行了比较和分析。根据GIS和电缆的结构特点,使用GIS和电缆联合试验的方法对电缆施加电压。考虑海上升压站的空间环境和最大绝缘距离,选择在升压站外面布置500 kV GIS耐压试验套管。通过比较500 kV和66 kV配电设备试验项目的试验电压值大小,合理地安排试验项目顺序。[结果]确定了主变中压绕组的耐压试验的电压施加方法、66 kV GIS试验的电压标准,以及电缆和GIS设备的试验项目顺序。在制造基地完成了变压器、电缆和GIS的交接试验。[结论]全球首个500 kV海上升压站电气一次设备的交接试验方法能简化试验准备工作,缩短试验工期,具有一定工程应用价值,可为其他海上升压站项目提供参考。

风电场升压站电气安装与调试策略分析

风电作为近年来得到有效利用的可再生能源和清洁能源,在多个地区都受到了高度重视,风电场作为风力发电的主要场所也因此得到了广泛关注,风电场主要由风力发电机组、输变电线路、升压站等构成。升压站是指将风电机组的输出电压升高到更高等级电压并送出的设施,对电力资源运输和有效利用有着极为重要的价值。为保证升压站在正常运转过程中的稳定性,需要在电气安装与调试方面投入大量的精力,确保所有操作的规范性,最大程度地保障风电运输、利用的安全。文章就风电场升压站电气安装与调试策略进行分析,保证升压站电气安装调试工作能够顺利完成,从而实现对风电场稳定工作状态的有效维护。

基于块分解和循环神经网络的海上升压站智能巡检目标时序配准算法

常规海上升压站智能巡检目标时序配准主要依托三角网格表示方法,缺少对图像块能量分布的分析,导致目标配准后离群点的比重较大,配准效果欠佳。为此,提出了基于块分解和循环神经网络的海上升压站智能巡检目标时序配准算法。通过对海上升压站巡检项的分析,采用块分解算法对巡检图像进行分解,检测巡检目标的特征点,并通过提取分解图像块中的高频分量获取图像的能量分布;结合目标特征点的主曲率,计算特征点的标量比例系数,将其与给定阈值相比较,以识别并剔除不稳定极值点;引入循环神经网络求取巡检目标点的质心与特征点之间像元的标准差,由此找出阵列的中心点进行配准。以某实际海上升压站项目为研究背景,对所提方法进行性能验证,结果表明,利用该算法对巡检目标进行时序配准后,得到离群点比重较小,配准效果更好。

光伏电站预制舱升压站的设计及应用

对光伏电站预制舱升压站施工技术开展分析,光伏电站预制舱的特征主要表现为模块化组合和标准化设计,可以使得光伏工程项目的施工建设质量发生根本性的提升,有效避免环境污染问题,使施工企业的各项效益得到提高。综合论述预制舱升压站的设计方案,与传统升压站比较,预制舱升压站的优势十分突出,能够使整个工程项目建设取得最佳的成果。

浅谈山地光伏发电项目升压站的选址设计优化

以接入山地光伏发电项目的云南省会泽县唐家丫口220 kV升压站为例,采用归纳方法,从升压站的建筑工程(包括土石方开挖回填、挡墙和进站道路)和线路工程(包括集电线路和送出线路)两个方面综合分析山地光伏发电项目升压站选址设计的相关要素;然后在统筹考虑光伏方阵所在地块、升压站和汇流站的相对空间位置,以及光伏发电“关门”电价和并网发电进度后,分析相应的降本增效情况,给出了升压站选址设计优化的主要原则,以达到线路路径最优、整体造价最低、现场施工最便捷的目标。研究结果表明:1)升压站选址应结合当地的用地政策,在设计初期应采用当地乡政府的推荐用地。在推荐用地范围内应首先考虑进站道路的规划,考虑主变压器运输条件,尽可能靠近既有乡道,并满足主变压器运输时的转弯半径和坡度;再考虑开挖回填的土石方平衡和挡墙量;最后考虑地上附着物。2)升压站选址应综合考虑其与光伏方阵所在地块和汇流站的相对空间位置,选择与光伏方阵所在地块相近的海拔高度,并尽可能建设在其所接入的所有光伏方阵的中心位置;越靠近汇流站的区域越好,接入条件越便利越好。研究结果可为相关山地光伏发电项目升压站的选址设计优化提供借鉴。

风电场升压站工程电气设备安装质量控制思路构建研究

风电场作为一种清洁能源的重要来源,在建设与发展中,升压站作为连接风力发电机和电网的关键设施,其电气设备的安装质量直接关系到风电场运行的安全稳定性和电能传输效率。由于电气设备安装涉及复杂的工程流程和技术要求,施工过程中存在诸多挑战和风险,如设备安装不规范、接线不牢固等问题可能导致设备损坏甚至事故发生,严重影响风电场的运行效率和安全性。本文通过研究如何建立有效的电气设备安装质量控制思路,提出在质量控制中可以采取的方法,以此来保障风电场升压站工程的顺利进行。

浅析山地集中式光伏升压站系统运行及维护

集中式光伏升压站是光伏发电系统的重要组成部分,需要对集中式光伏升压站相关内容进行深入研究。本文将山地集中式光伏升压站系统作为研究对象,分析具体工程案例,从电气系统、对侧电气系统两个角度,详细分析系统运行情况,整理改进方案,从电气二次设备、通信两个角度,提供系统维护策略,旨在为更多的光伏升压站管理单位提供技术指导,提升光伏发电的稳定性,助力我国电力领域的更新迭代。