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CATALOGUE 目录•海上风电概述•海上风电装备组成•海上风电装备的安装与维护•海上风电装备的挑战与解决方案•海上风电装备的案例分析海上风电具有风能资源丰富、能源可再生、发电效率高、对环境影响小等优点，但也存在受海洋环境影响大、建设成本高、运维难度大等问题。
海上风电的定义与特点特点定义中国发展情况海洋能源综合利用未来海上风电将更加注重与其他海洋能源（如波浪能、潮汐能等）的综合利用，以实现海洋能源的多元化利用和优化配置。
技术创新随着技术的不断发展，海上风电将更加注重技术创新，如大型化风机、深远海风电等，以提高能源转换效率和降低成本。
智能化运维通过智能化运维，可以降低运维成本和提高设备可靠性，是未来海上风电发展的重要方向之一。
030102风力发电机组0102支撑结构基础结构基础结构需要能够承受风力和海浪的影响，同时还需要考虑施工和运输的方便性。
电力输送系统用于将发电机产生的电能输送到电网，通常包括变压器、开关站和输电线路等。
电力输送系统需要考虑输电距离、电压等级和输电容量等因素，以确保电能能够安全、稳定地输送到电网。
电力输送系统安装流程与技术安装流程海上风电装备的安装过程通常分为预处理、打桩、设备运输、吊装等步骤。
预处理包括对海床进行整平、清理和固化等操作；打桩是将基础结构打入海底；设备运输是将风力发电机组、塔筒等大型设备从陆地或码头运输到海上风电场；吊装是将风力发电机组、塔筒等设备安装在基础上。
安装技术海上风电装备的安装技术包括海上施工设计、施工组织与计划、施工工艺等方面的技术。
海上施工设计需要考虑到海洋环境条件、海底地质情况、设备尺寸和重量等因素；施工组织与计划需要考虑到人员配备、物资供应、海上运输等因素；施工工艺需要考虑到吊装、焊接、防腐等方面的要求。
定期检查维护保养计划维护保养计划维修与更换策略维修策略更换策略海浪冲击海洋腐蚀海流与潮流030201海浪与海洋环境的影响安装费用高维护成本高运营成本高安装与维护的成本问题能源储存技术输电技术能源储存与输电技术总结词该案例介绍了某海上风电场的选址、建设过程、运营模式及其对环境和社会的贡献。
10兆瓦海上风机参数引言随着全球对可再生能源的需求不断增加，风能作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了广泛的关注和应用。
海上风电作为风能利用的重要形式之一，具有风能资源丰富、占地面积小、视觉污染低等优势，在全球范围内得到了快速发展。
本文将重点介绍10兆瓦海上风机的参数，包括其主要技术指标、结构设计、运行特点等方面的内容。
技术指标1.额定功率：10兆瓦（MW）2.额定风速：11米/秒3.额定转速：9.8转/分4.风轮直径：220米5.风轮旋转面积：38000平方米6.轮毂高度：135米7.风机重量：约1500吨8.设计寿命：25年结构设计10兆瓦海上风机的结构设计需要考虑到海上环境的复杂性和恶劣性。
以下是其主要结构设计特点：塔筒塔筒是风机的主要支撑结构，需要具备足够的刚度和强度，以应对海上风力的挑战。
通常采用钢管焊接结构，通过多节组装而成。
为了减少风机的自重，提高安装效率，塔筒通常采用空心结构。
叶轮叶轮是风机的关键部件，其设计需要考虑到动态平衡、风阻、材料强度等因素。
10兆瓦海上风机的叶轮直径较大，通常由数十片叶片组成，采用玻璃纤维增强塑料或碳纤维复合材料制造，以提高强度和耐腐蚀性。
发电机发电机是将风能转化为电能的关键部件，其设计需要考虑到高效转换、可靠性和耐用性。
10兆瓦海上风机通常采用同步发电机，通过转子与叶轮相连，利用磁场感应原理产生电能。
塔架塔架是连接塔筒和基础的重要部件，需要具备足够的刚度和稳定性。
10兆瓦海上风机通常采用钢管焊接结构，通过多节组装而成，以适应海上环境的复杂性和恶劣性。
运行特点10兆瓦海上风机具有以下运行特点：1.高效利用：10兆瓦的额定功率使得风机能够高效利用风能资源，提高发电效率。
2.适应性强：风机的额定风速为11米/秒，适应了大部分风能资源丰富的海上地区。
3.稳定性高：风机的结构设计考虑了海上环境的复杂性和恶劣性，具备较高的稳定性和可靠性。
4.维护便捷：风机的设计使得维护和保养工作更加便捷，减少了停机时间和维护成本。
海上风力发电机组参数
海上风力发电机组是一种利用风能产生电能的设备，具有以下参数：
1. 风轮直径：海上风力发电机组的风轮直径一般较大，通常在80米以上，越大的风轮直径可以捕捉到更多的风能，从而提高发电效率。
2. 额定功率：海上风力发电机组的额定功率一般在2兆瓦到5兆瓦之间，不同的发电机组额定功率不同，也会影响发电效率和容量。
3. 转速：海上风力发电机组的转速一般在10到20转/分钟之间，较低的转速可以提高发电效率，同时也能降低对环境的影响。
4. 风速范围：海上风力发电机组适合在风速较高的海域使用，一般适用于风速在7米/秒以上的海域。
5. 运行温度范围：海上风力发电机组适用于不同的温度范围，一般可在-20℃到40℃的环境中正常运行。
6. 设计寿命：海上风力发电机组的设计寿命一般在20年以上，具有长期的使用价值和经济效益。
7. 维护成本：海上风力发电机组的维护成本较高，需要定期进行维修和保养，同时还需要考虑运输、安装和维护等方面的成本。
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20兆瓦海上风电参数
20兆瓦海上风电的参数如下：
1. 风机容量：20兆瓦（20000千瓦）
风机通常由多个发电机组成，每个发电机的容量一般为1兆瓦（1000千瓦）左右。
2. 风机高度：通常超过100米
海上风电的风机通常比陆上风电的风机更高，以便更好地捕捉到海上的高速风。
3. 叶片直径：大约100米
风机的叶片直径通常也比陆上风机的要大，以增加风能的捕捉面积。
4. 转速：通常在10-20转/分钟范围内
风机的转速取决于风速和发电机设计，通常在低风速下转速较低，而在高风速下转速较高。
5. 塔筒类型：单塔式或水平轴
海上风电通常采用水平轴风机，并根据安装方式使用单塔式或多塔式。
6. 电网连接：通过海底电缆将发电厂连接到陆地电网
电力通过海底电缆传输到陆地的变电站，再由变电站将电力接入到陆地电网。
7. 风机寿命：通常为20-25年
海上风机的生命周期通常为20至25年，这意味着在此期间需要定期维护和检修。
这些参数只是对20兆瓦海上风电的一般描述，实际系统的参数可能因具体设计和制造商而有所差异。
国家优质工程中电投滨海北区H1#100MW海上风力发电项目国家电投集团滨海海上风力发电有限公司工程概况>>建设规模中电投滨海北区H1#100MW海上风力发电项目地处盐城市滨海县近海海域，场区中心离岸距离10km，水深10m，海域面积20km2，安装25台单机容量4.0MW的机组，总装机容量100MW。
配套建设一座220kV陆上升压站，以4回35kV海缆接入陆上220kV升压站。
海上风电场全貌图220kV陆上升压站>>主要设备工程采用风电机组为西门子4MW（风机型号SWT-4.0-130）25台；陆上升压站主变压器采用江苏华鹏SZ11-120/230/35型；户外220kV组合电器。
>>参建单位设计单位1家，监理单位2家，施工单位3家，调试单位1家。
>>工程投资批准概算16.28亿元，竣工决算14.42亿元。
>>建设时间工程2015年8月立项批复，2015年10月3日开工，2016年5月30日竣工，2016年6月6日全部并网发电。
建设管理>>工程建设总目标工程质量满足国家及行业设计与施工验收规范、标准及质量检验评定标准要求；工程设计合理、技术先进，工艺美观；机组主要经济、技术指标达到国内同类机组领先水平；确保机组实现高水平达标投产，高等级通过质量评价，确保中国电力优质工程奖且高排序，争创国家优质工程金质奖。
>>质量控制目标安全零隐患、质量零缺陷、工艺零差错。
>>质量追求终极目标获得“国家优质工程金质奖”。
>>建设管理措施1.建设单位、各参建单位均编制了达标创优策划文件和实施细则，建立各项安全质量管理保证体系；建立了以建设单位为核心、各参建单位参与的专业齐全、精干高效的管理班子；严格执行工程建设标准强制性条文，运用Project、P3、OA等管理软件, 对工程安全、质量、进度、造价、合规性实行过程动态控制。
国内最大上海电气重磅发布7MW-154海上风机（附：1.25MW-7MW系列产品一览）近日，上海电气在福建莆田举行福建海上风电新产品发布会暨产业联盟签约仪式，重磅发布新引进的7MW-154海上风机。
如今，随着国际风电整机巨头不断推出大功率机组，海上风电机组大型化趋势日渐明显，上海电气重磅发布新引进的7MW-154海上风机，无疑引领了中国风电市场上的大机组风潮。
目前，7MW机组是全球批量化、商业化运行的单机容量最大的海上风力发电机组，引入中国后将刷新此前6MW创造的记录，成为中国单机容量最大的风力发电机组，是中国风电产业发展的又一里程碑。
发布会上，上海电气党委书记、董事长黄迪南致辞并表示，福建是我国海上风电“十三五”的重点发展区域，台湾海峡的“狭管效应”带来了骄人的海上风电业绩，莆田则是福建风资源最丰富的区域之一。
此次，上海电气针对福建地区特殊的风资源条件，根据自身发展战略，在成功引入6MW 机组的基础上，引进全球海上风电商业化运行单机容量最大的7MW机组，其先进的技术性必将使福建海上风电资源得到更高效的利用，为客户创造出更多的价值，提升中国海上风电的整体行业技术水平。
上海电气风电产品一览现如今，上海电气已拥有1.25MW、2MW、2.1MW、2.5MW、3.6MW、4MW、6MW、7MW等多款系列风电机组产品，可根据用户多元化的需求，对产品进行针对性设计。
2MW风电机组2MW系列风电机组为上海电气成熟的双馈、变桨变速2MW机型。
该机型风轮直径包括87米/93米/99米/105米/111米/116米，涵盖I类~IV类及各S类风场。
2.1MW 风电机组2.1MW风电机组延续2MW风电机组的“双馈型”技术发展路线，结合先进2MW第二代机组技术，专门为低风速市场开发的一款机组，风区适用等级为IEC S类。
2.5MW风电机组2.5MW风电机组是基于G2平台并已经过系列化认证和优化的成熟产品，在寿命期内具有可靠的发电量。
.-MW海上风电机组的汇总————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：海上风电机组的概念设计目前，海上风力发电机组的主流机型是2.3～5MW双馈或半直驱机型，已交付或已有订单的机型主要如下表所示：公司名称机组型号已交付使用正在安装已有订单丹麦vestas V90 /3MW257台260台（含V112）西门子公司SWT-2.3311台90台西门子公司SWT-3.6151台593台德国REpower5M8台351台德国Multibrid M500027台245台德国Enercon E-126/6MW8台GE公司GE 3.6sl 7台130台华锐公司3MW 34台德国BARD VM5MW 5台80台德国Nordex2MW 8台德国Nordex 2.5MW 11台芬兰WinWind 3MW 10台由上表可见丹麦vestas 的V90 /3MW，西门子公司的SWT-3.6，德国REpower的5M，德国Multibrid的M5000，GE公司的GE 3.6sl和德国BARD公司的VM5MW机组被市场认可，由此可见3MW以上风电机组是最近几年海上风力发电机组的主力机型。
V90 /3MW机组是vestas在2002年5月开始试制的，右图为V90/3MW的示意图。
V90 /3MW机组是首台采用紧凑型结构的风力发电机组，可以认为是取消了低速轴。
2009年9月vestas又研制出了V112-3.0MW离岸型风力发电机组，这是V90-3.0MW的改进型，其安全等级为IECS，适于在平均风速9.5m/s的海上使用，这种机组采用三级增速齿轮箱，永磁同步发电机，短低速轴。
该机型应该是维斯塔斯准备大批量生产的产品，下图为V112-3.0MW的外形图。
V112-3.0MW机组计划安装在英国沃尔尼第二海上风力发电场，2011年年底交付使用。
V112-3.0MW技术参数如下表所示：序号部件单位数值1 机组数据1.1 制造厂家/型号V112－3.0MW1.2 额定功率kW 30001.3 轮毂高度（推荐方案）m 84.94/1191.4 切入风速m/s 31.5 额定风速m/s 121.6 切出风速（10分钟平均值）m/s 251.7 极端（生存）风速（3秒最大值）m/s 59.5(IECIIA)52.5（IECIIIA）1.8 预期寿命y 202 风轮2.1 叶片生产商2.2 叶片型号（54.6m）2.3 风轮扫掠面积m298522.4 功率调节方式变桨距2.5 转轮直径m 1192.6 根部弦长m 43 发电机MW 3永磁同步发电机4 变速箱三级行星齿轮传动/斜齿轮其内部结构如下图所示：西门子公司的SWT-3.6-107是海上和陆上两用型机组，SWT-3.6-107 技术参数如下表所示：序号部件单位数值1 机组数据1.1 制造厂家/型号SWT-3.6-1071.2 额定功率kW 36001.3 轮毂高度（推荐方案）m 801.4 切入风速m/s 3～51.5 额定风速m/s 13～141.6 切出风速（10分钟平均值）m/s 251.7 极端（生存）风速（3秒最大值）m/s 50(标准型)70（加强型）1.8 预期寿命y 202 风轮2.1 叶片生产商Siemens Wind Power A/S2.2 叶片型号B52（52m）2.3 叶片材料GRE（增强型玻璃纤维环氧树脂）2.4 叶片端线速度m/s 60.4～80.62.5 风轮扫掠面积m29,0002.6 风轮转速rpm 5～132.7 功率调节方式变桨距2.8 转轮直径m 1072.9 风轮倾角度6°2.10 根部弦长m 4.22.11 叶形NACA 63.xxx, FFAxxx2.12 光泽亚光面，＜30、ISO28132.13 颜色暗灰色，RAL 70353 齿轮箱3.1 制造厂家/型号Winergy AG/PZAB35403.2 齿轮级数3级行星3.3 齿轮传动比率1：1193.4 润滑油容量L 7503.5 与发电机的连接柔性轴连接4 发电机4.1 制造厂家/类型异步AMB 506L4A4.2 额定功率36004.3 额定电压V 6904.4 额定转数及转数范围R/min 15004.5 绝缘等级F/F4.6 防护等级IP544.7 冷却方式综合热交换器5 制动系统5.1 主制动系统叶片全翼展变桨距5.2 第二制动系统高速轴液压盘式制动器6 偏航系统6.1 控制方式主动对风6.2 偏航驱动6个电动减速齿轮6.3 偏航制动主动磨擦和6个电动减速齿轮6.4 远程控制WebWPS SCADA系统7 控制系统7.1 型号/设计KK WTC 3/微处理机8 重量8.1 机舱t 1258.2 风轮t 95下图为SWT-3.6-107结构示意图：图中1－整流罩，2－整流罩托板，3－桨叶，4－变桨轴承，5－轮毂，6－主轴承，7－主轴，8－齿轮箱，9－起重轨道，10－制动器，11－联轴器，12－发电机，13－偏航减速电机，14－塔架，15－偏航轴承，16－齿轮润滑油过滤器，17－冷却装置，18－机舱罩。
德国REpower公司的5M海上风力发电机组是2004年开发的，其核心技术是能在强风区或弱风区、平原或山脉、陆上或海上都能可靠地工作，LM Glasfiber公司参与了此机组的研制工作。
下图为5M机组的照片。
5M机组的主要技术参数如下表所示：序号部件单位数值1 机组数据1.1 制造厂家/型号5M1.2 额定功率kW 5000陆上风机117 米，海上约为85-95 1.3 轮毂高度（推荐方案）m米（取决于现场条件）1.4 切入风速m/s 3.51.5 额定风速m/s 131.6 切出风速（10分钟平均值）m/s 陆上25.0、海上30.0IEC Ib或德国船级社海上I级风场1.7 极端（生存）风速（3秒最大值）m/s要求1.8 风带达到DIBt 31.9 预期寿命y 202 风轮玻璃钢增强型纤维塑料（GFRP）外2.1 叶片生产商壳，预弯曲型2.2 叶片型号（61.5m）2.3 风轮扫掠面积m212,4692.4 功率调节方式电动独立变桨距2.5 转轮直径m 1262.6 转速范围rpm 6.9～12.1 (+15.0 %)3 偏航系统3.1 类型外齿型四点轴承3.2 驱动系统装有多个刹车盘的齿轮电机3.3 制动液压盘式制动4 齿轮箱2级行星(斜齿齿轮)加1级平行齿4.1 类型轮4.2 增速比约为975 发电机5.1 发电机类型6极双馈异步电机5.2 额定功率5,000kW5.3 转子额定电压660V5.4 定子额定电压950V5.5 额定转速rpm670 –1,170 (+15.0 %)5.6 发电机防护级别 IP 545.7 变流器类型脉冲调制式IGBT6 基础6.1 陆上风机加固混凝土地基，取决于现场条件6.2 海上风机建造符合现场实际条件7 安全系统7.1 温度和速度嵌入式冗余温度和速度传感器7.2 雷电保护全集成7.3 电缆铠装7.4 防火系统自动7.5 制动系统液压盘式制动加全翼展气动德国Multibrid的M5000机组，也是5MW机组，这种机组为半直驱式，这一设计综合了传统三级齿轮箱结构和直驱式技术的优点，即取消主轴，采用一级齿轮箱连接低转速永磁同步发电机，并且通过集成化设计，大大降低了机舱重量和尺寸，其主要技术特性如下：1.采用一级齿轮箱（传动比为1：9.92）和水冷式永磁同步发电机（最大转速为147rpm，出口电压3000V）。
与5M风机相比，大大地简化了传动系统结构，尺寸仅为5M的十分之一。
2.备用的数据采集设备减少了因这些设备的故障而导致的系统停机；传感器系统可提供维护预警。
3.良好的机舱密闭设计和空气过滤器使风机能够承受恶劣气候条件（如盐雾和潮湿空气侵蚀）的影响，适应于海上环境条件。
4.紧凑型设计使M5000风机相比于同级别特大型风机具有较轻的机舱和轮毂重量，便于运输和安装。
M5000的机舱总重量（包括轮毂和叶片）大约310吨，而Repower 5M为420吨，Enercon E-126则达到530吨。
当然，紧凑型设计同时也带来部件维修的困难。
5.采用碳纤维结构的叶片，降低重量。
6.四象限的全容量变流器改善了电能质量，功率因数调节范围为0.9（感性）－0.9（容性）。
2005年法国Atlantic coast海上风电场选用了其产品，这21台风机在2010年投入运行。
M5000机组的主要技术参数如下表所示：1 机组数据1.1 制造厂家/型号M50001.2 额定功率kW 50001.3 切入风速m/s 41.4 额定风速m/s 141.5 切出风速（10分钟平均值）m/s 25.01.6 极端（生存）风速（1秒最大值）m/s 351.7 极端（生存）风速（10分钟最大值）m/s 251.8 预期寿命y 202 风轮2.1 叶片生产商EuRos2.2 叶片型号（56.5m ）2.3 风轮扫掠面积m2105682.4 功率调节方式电动独立变桨距2.5 转轮直径m 1162.6 最小工作转速rpm 5.92.7 额定转速rpm 14.83 偏航系统3.1 类型外齿型四点轴承3.2 驱动系统装有多个刹车盘的齿轮电机3.3 制动液压盘式制动4 齿轮箱4.1 类型一级行星轮齿轮箱4.2 增速比9．92345 发电机5.1 发电机类型永磁同步5.2 额定功率5,315kW5.3 额定电压3000V5.4 额定转速rpm58．6~146.9 (+15.0 %) 5.5 发电机防护级别 IP 545.6 冷却方式水冷却5.7 变流器类型4象限、GTO变流6 重量6.1 叶片重量（含法兰）kg 165006.2 轮毂kg 582006.3 机舱（不含叶片、轮毂）kg 194090M5000机组的结构图示于下图。
其传动链是安装转子叶轮的双排园锥滚动轴承，一级行星齿轮箱和永磁同步发电机。
主轴承由法兰盘直接连接在齿轮箱的输入轴端，齿轮箱和发电机的外径完全相同，并且由同心法兰连接，这样减小了轴线不重合的风险。
这种传动链包括风轮在内仅有5个滚动轴承，齿轮箱输出端的最大转速为148rpm。
M5000风电机组的基本特点和传动链设计的直接效果是叶轮与机舱的总重量很小，仅有310t，与其它有很大机舱质量的风轮机相比（如REnower 5MW风轮机近400t），可显著减少塔架、基础与安装的费用。
为了适应近海的环境条件，M5000风电机组安装了空气净化系统，将盐粒子分离，并且塔架与机舱内建立较低的正压以阻止腐蚀性大气的进入，形成纯净的空气。
