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海上风电送出系统及工程技术本章概括性地介绍海上风电场的发电系统构成和主要设备，重点介绍了其送电系统构成、主要设备和功能特性，以及海上风电送出工程的系统并网技术、海上变电站、换流站技术和海底电缆线路技术。
2.1 海上风力发电系统简介2.1.1 系统构成目前，海上风力发电系统的典型接线图如图2-1所示。
图2-1 海上风力发电系统典型接线图从图2-1可以看出，风力发电机由风能驱动，发出电能，是海上风力发电系统最为重要的系统构件。
电能通过在机舱或基座内的变压器将电压抬升（如690V/35kV）之后汇入海底集电系统。
海底集电系统是连接各风电机组形成的电气系统，主要由连接各风电机组的海底电缆及开关设备构成，其作用是汇集各风电机组发出的电能，输送至陆上或海上升压站。
2.1.2 主要设备及功能特性据前文所述，海上风力发电系统包括海上风电机组及海底集电系统两个部分。
风电机组由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础、升压设备等组成，典型结构如图2-2所示。
海底集电系统由连接各风电机组的海底集电电缆、开关设备等组成。
（1）风轮。
由叶片和轮毂、滑环组成，是风电机组获取风能的关键部件，叶片是由复合材料制成的薄壳结构，分为根部、外壳、龙骨三个部分；轮毂固定在主轴上，内装有变桨系统，与机舱经滑环连接；滑环为旋转部件（叶片和轮毂）与固定部件（机舱）提供电气连接。
（2）传动系统。
由主轴、齿轮箱和联轴节组成（直驱式除外），主轴连接轮毂与齿轮箱，承受很大力矩和载荷；齿轮箱连接主轴与发电机，叶轮转速一般为15～25r/min，发电机（非直驱式）额定转速一般为1500～1800r/min，齿轮箱增速比通常为1∶100左右。
（3）偏航系统。
由风向标传感器、偏航电动机、偏航轴承和齿轮等组成。
偏航轴承连接机舱底架与塔筒齿轮环内齿，并与偏航电机啮合实现机舱偏航对风；偏航电动机驱动机舱转动对风，偏航速度一般为1°/s，通常有3～5台，通过减速箱或变频器降速。
海上风电基础型式与设计选型作者：辛硕来源：《科学与财富》2016年第13期摘要：随着陆上风电的飞速发展，我国海上风电场建设也逐步拉开了帷幕。
出于建设条件的难度考虑，海上风电基础结构设计不光要考虑结构自身的稳定度和经济性，更多要综合考虑现场实际施工的难易。
本文对常见的基础类型进行了对比分析，并对其施工工艺予以阐述，旨在为海上风电基础设计提供理论支持与实践指导。
关键词：海上风电；基础设计；结构选型；施工技术1 概述风力发电是当前建设作为广泛的可再生清洁能源之一，2015年上半年，我国共有270座风电场项目开工吊装，新增装机5474台，但海上风电仅有50台。
海上储存了相当丰富的风能资源，许多发达国家的海上风电技术已经相当成熟，根据国外的建设经验来看，海上风电基础造价约占风电场总成本的两到三成，本文将来探讨海上风电基础结构选型这个问题，以期降低建设成本，推动我国海上风电技术的发展。
2 专业研究现状一般意义来讲海上风电的基础结构形式通过属性、配置、安装方法、外形和材料的不同分类为四种常见形式，包括：重力式基础（水深0～10m）、桶基单立柱结构基础水深（0～25m）、单立柱结构（单桩或三桩）（水深0～30m）、三或四腿导管架基础（水深大于20m）、浮式结构基础（水深大于50m）。
与陆上风电相比海域地质条件变化更为复杂，同一区域很多都不能固定设计为单一的某种结构形式，混合设计是接近实际、节约成本的最佳选择。
根据2000～2006对国外海上风电场基础结构形式的抽样调查不完全统计，其中如英国（Blyth工程、North Hoyle工程、Scroby Sands工程、 Kentish Flants工程、 Barrow工程、Breatrice工程等），瑞典（Yttre Stengrunden工程、Utgrunden工程等），丹麦（Homs Rev工程、Samso工程、Nysted工程等），爱尔兰Arklow Bank工程均采用单桩基础结构；丹麦Middelgrunden工程采用的重力式基础结构；丹麦Frederkshavn工程采用的吸力式基础结构；英国Breatrice工程采用多桩基础结构……综合设计施工技术、海域条件、船机设备等多方面来看，桩基式、重力式、桶式为常用的基础结构形式，单桩基础应用最为广泛。
风力发电在海洋石油平台上的应用作者：姜帆孟繁菊来源：《城市建设理论研究》2013年第20期摘要：近年来，我国的风力发电事业发展十分迅猛，加强风力发电在海洋石油平台上的应用研究是十分必要的。
本文作者结合多年来的工作经验，对风力发电在海洋石油平台上的应用进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：风力发电;海洋环境;电气设计中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：目前，风力发电是风能利用的主要形式，受到各国的高度重视，并且正在飞速发展。
其与热力发电设施有所区别，风力发电不需冷却水，使用风力发电可使公用水系统用水减少17%，等价于不需在建设80GW新的燃煤电厂。
风力发电无需燃烧燃料，更不会产生辐射和空气污染；从经济的角度讲，风力仪器要比太阳能仪器便宜90%多。
我国风能储量相当大，分布面广，甚至比水能还丰富。
合理利用风能，既能解决目前能源短缺的压力，又能解决环境污染问题。
风能还是极为清洁高效的能源。
每10MW风电入网可节约3.73t煤炭，同时减少排放粉尘0.498t、CO29.35t、NOX 0.049t和上SO2 0.078t。
例如，2000年，我国风力发电9.65亿千瓦时，共节煤35万t；2002年德国风力发电170千瓦时，节煤442万t，减少CO2排放1428万t。
我国能源资源虽然丰富但是人均资源相对匮乏，远低于世界平均水平。
2000年全国人均煤，石油，天然气可采储量与人均水电资源占世界平均值的55.4%、11.1%、4.3%和70%。
随着我国经济的快速发展，能源瓶颈对经济发展的制约越来越明显。
预计我国国内能源供应的缺口量，在21世纪初期将超过100Mt标准煤，2030年为250Mt标准煤，到2050年为460Mt标准煤，大约占年供应需求量了10%，因此未来我国能源供应形势不容乐观。
正是这种能源短缺的局面给风力发电带来了前所未有的机遇与挑战。
1渤海海上风电示范项目简介本项目选址于绥中36一1油田(简称SZ36-1油田).该油田位于渤海辽东湾南部海域，水深为30m～3lm。
海上风电施工简介目录1 海上风电场主要单项工程施工方案 (1)1.1 风机基础施工方案 (1)1.2 风机安装施工方案 (13)1.3 海底电缆施工方案 (19)1.4海上升压站施工方案 (23)2 国内主要海上施工企业以及施工能力调研 (35)2.1 中铁大桥局 (35)2.2 中交系统下企业 (41)2.3 中石（海）油工程公司 (46)2.4 龙源振华工程公司 (48)3 国内海洋开发建设领域施工业绩 (52)3.1 跨海大桥工程 (52)3.2 港口设施工程 (55)3.3 海洋石油工程 (55)3.4 海上风电场工程 (58)4 结语 (59)1 海上风电场主要单项工程施工方案1.1 风机基础施工方案国外海上风电起步较早，上世纪九十年代起就开始研究和建设海上试验风电场，2000年后，随风力发电机组技术的发展，单机容量逐步加大，机组可靠性进一步提高，大型海上风电场开始逐步出现。
国外海上风机基础一般有单桩、重力式、导管架、吸力式、漂浮式等基础型式，其中单桩、重力式和导管架基础这三种基础型式已经有了较成熟的应用经验，而吸力式和漂浮式基础尚处于试验阶段。
舟山风电发展迅速。
目前国内海上风机基础尚处于探索阶段，已建成的四个海上风电项目，除渤海绥中一台机利用了原石油平台外，上海东海大桥海上风电场和响水近海试验风电场均采用混凝土高桩承台基础，江苏如东潮间带风电场则采用了混凝土低桩承台、导管架及单桩三种基础型式。
图1.1-1 重力式基础型式图1.1-2 多桩导管架基础型式图1.1-3 四桩桁架式导管架基础型式图1.1-4单桩基础型式图1.1-5 高桩混凝土承台基础型式图1.1-6低桩承台基础型式基于国内外海上、滩涂区域风电场的建设经验，结合普陀6号海上风电场2区工程的特点及国内海洋工程、港口工程施工设备、施工能力，可研阶段重点考察桩式基础，并针对5.0MW风电机组拟定五桩导管架基础、高桩混凝土承台基础和四桩桁架式导管架基础作为代表方案进行设计、分析比较。
大连理工大学大学生创新创业训练计划项目开题报告项目编号：2019101419806010923项目名称：海上风电海缆保护装置结构设计项目级别：项目负责人：陈立昆项目类型：创新训练指导教师：卢青针所在学部学院：海洋科学与技术学院大连理工大学2019 年3 月海上风电海缆保护装置结构设计1 项目来源及研究目的和意义风能作为一种无污染、可再生的高效清洁新能源日益受到重视。
海上风能资源是一种清洁的永续能源，各国都在积极开发海上风电技术。
但海上风能开发的主要问题在于成本过高。
风电海缆的更换是其成本过高的主要原因之一。
风电海缆在安装过程中受到弯曲、拉伸以及挤压的影响导致表皮容易发生断裂。
风电海缆在运行中一般需要承受风、波浪和海流的动力作用，产生复杂的响应，作用在海缆的顶端，使得海缆发生往复运动，有可能导致海缆顶端与平台连接处的疲劳损伤。
电缆是海上风电场的生命线，确保电缆的安全十分的重要。
因此海缆的外部保护装置尤为重要，保护装置的目的在于提高电缆强度，避免电缆产生过度弯曲，同时提升电缆的散热性能以降低老化速度。
该保护装置将大大降低更换电缆的频率以达到降低成本的目的。
本文针对桩基附近的海缆，进行保护装置的结构设计。
2 国内外研究概况保护装置的主要应用形式J形管和限弯器。
限弯器是由连续且尺寸相同的圆锥形构件通过锁扣锁合在一起，每个零件间有一定的角度余量，当管道弯曲超过角度余量时限弯器就会变成刚性结构组织管道的进一步弯曲，从而对达到保护目的。
目前国内海洋石油工程使用的限弯器大多来源于国外，这势必造成采购周期长，更换成本高等一系列问题。
这就迫使我国对限弯器进行自主研发。
限弯器的应用历史有几十年。
最早Deruntz提出了基于细长梁理论。
为其制造提供了理论基础。
国外各大海洋石油工程公司都有各自成熟的产品。
Balmoral Offshore Engineering 公司最早专注于聚合物加工，该公司拥有系统的材料测试，因而在限弯器的材料选择上最为专业。
海上风电场电气二次设计原则和要点探究实践发布时间：2021-12-30T09:06:07.123Z 来源：《福光技术》2021年21期作者：王晨[导读] 由于海上风电场和岸边距离较远，因此其实时运行情况需要受陆上集控中心的控制，设计原则应保证在陆上值守人员不足的前提下，和系统电气二次接入要求相符合。
大唐国信滨海海上风力发电有限公司 224500摘要：由于海上风电场和岸边距离较远，因此其实时运行情况需要受陆上集控中心的控制，设计原则应保证在陆上值守人员不足的前提下，和系统电气二次接入要求相符合。
本文将阐述设计和设备配置原则，希望有所帮助。
关键词：海上风电场；电气二次设计；设计原则；设计要点1 海上风电场计算机监控系统 1.1 海上风电场集中监控系统海上风电场的工作的安全性，为了全程进行监视，应当利用计算机监控系统达到控制效果，同时遥控海上风电场行使其他功能，在交换信息的基础上，实现对工作中心的调度。
通常情况下，会在陆上集控中心设置海上风电场监控系统，连接的网络为光以太网通信设备，可以通过陆上集控中心功能，监控海上升压站、环网柜、风电机组各项机电设备的工作情况。
另外，应选择具备冗余热备运动，工作站，将其在陆上集控中心上配置，并通过光以太网和陆上集控中心监控系统相连接，所有调度指令，均由陆上集控中心统一发布，实现信息的传送。
除此之外，监控系统的结构为双以太网，若条件允许，最好以DL/T 860为网络传输协议。
测控装置和站控层之间的通信会直接进行，如果站控层网络不足以满足监控要求，则可以通过间隔层，实现采集数据与监控系统实时工况的功能。
与此同时，无论是海上升压站，还是陆上集控中心，为了保证工作的同步性，都应当通过时钟同步系统达到目的，在双主时钟配置的同时，应保证时钟具备GPS时间信号和北斗时间信号的接收能力，站中的任何设备与系统的实时工作，都需要经由时钟确定，保证对时的统一性和准确性。
1.2 海上风电机组监控系统风电机组场控设备、隔层设备和相关通信网络等，是风电机组监控系统的主要元素。
第４期王懿等海上风机基础结构力学分析发电机组的海上风机基础结构的性能研究必将成为海上工程领域的研究热点。
中国海洋石油总公司将ＳＺ３６—１ＳＰＭ四腿导管架作为风电机组的基础，成功建立我国第一个自行设计、制造和海上运输安装的海上风电站。
这也是全世界第一个向海上油田供电的海上风力发电站。
海上风电开发和陆地的显著区别之一在于其基础的完全不同ｒ４］。
海上风机基础处在风、浪、流和冰共同作用的环境下，且海上风机必须装备单机容量大的机组以降低成本，因此海上风机基础的设计不仅关系到投资成本，而且关系到整个结构在服役期内的安全。
本文研究了海上风电机组基础结构与风机塔架的整体动力特征，分析了风机基础在风、浪、流、冰和风机运动等动力荷载作用下的动力耦合特征结构强度影响。
１海上风机基础结构形式及模拟１．１海上风机基础结构形式海上风机基础是造成海上风电成本高的因素之一，设计时要考虑海床的地质结构情况、离岸距离、海上风、浪载荷特性以及海流、冰等的影响【５］。
海上风机基础结构有重力式结构、桩基同定式结构，以及近年来开始应用的一种筒型基础结构［６］。
重力式基础结构为钢筋混凝土结构，靠自身质量和压载物的质量稳固海床上。
重力式基础体积庞大，质量需随着水深的增加而增加，基础建造的费用也会相应增加。
重力式基础的适用水深为ｏ～１０ｍ。
桩基固定式结构包括单立柱、单立柱三桩结构、四腿导管架结构等。
已建成的大部分海上风电场都采用了单立柱基础。
单立柱基础桩体与塔架可直接相连，或通过过渡段连接，其对振动和不直度较为敏感，设计和施工的要求较高；单立柱三桩结构与边际油田开发的简易平台相似，三根桩通过一个三角形钢架与中心立柱连接，风机塔架连接到立柱上形成一个结构整体；四腿导管架基础完全借鉴于固定式平台的概念，采用了刚度更大的结构形式，桩基固定式结构适用水深为０～５０ｍ。
筒型基础结构由一个中心立柱与钢制圆筒通过带有加强筋的剪切板相连，剪切板将中心立柱载荷分配到筒壁并传人基础。
