海上风电机组变压器选型方案

变压器在海上风力发电场中的三维磁场分析与优化设计在海上风力发电场中，变压器扮演着重要的角色，用于将发电机产生的电能变换成适合输电的电压。

而为了确保变压器的高效运行和可靠性，进行三维磁场分析与优化设计是必不可少的。

在海上风力发电场中，变压器的设计面临许多挑战。

海洋环境的复杂性和恶劣的工作条件使得变压器的散热、绝缘和可靠性等方面的要求更加严格。

而磁场分析和优化设计可以帮助我们更好地理解和解决这些问题。

首先，进行三维磁场分析可以帮助我们深入了解变压器内部的电磁场分布情况。

通过数值模拟的方法，可以计算出变压器内部的电磁场强度、磁感应强度以及电流等参数。

这些参数对于变压器的设计和性能评估非常重要。

基于这些结果，我们可以通过优化设计来改善变压器的磁场分布，提高其性能和效率。

其次，三维磁场分析还可以帮助我们识别和解决潜在的问题。

比如，通过分析磁场分布的不均匀性，我们可以确定热点区域的位置，进而采取相应的措施来改善散热效果。

此外，磁场分析还可以用于评估绝缘系统的性能，预测潜在的局部放电问题，并设计更加可靠的绝缘结构。

另外，优化设计是三维磁场分析的重要应用之一。

通过合理的设计和优化，可以减少电磁损耗，提高传输效率。

例如，可以通过优化磁芯的几何形状和材料选择来降低磁滞损耗和涡流损耗。

此外，还可以通过合理设计变压器的绕组结构和布局，来减少额定电压下的电流密度和感应电压，提高变压器的运行效率和可靠性。

除了磁场分析和优化设计，变压器在海上风力发电场中还面临一些其他的问题。

例如，海洋环境中的腐蚀和湿度会导致绝缘材料的老化和损坏，因此需要特殊的防护措施。

同时，变压器还需要考虑良好的冷却系统，以确保稳定的温度和散热效果。

这些问题在进行磁场分析和优化设计时也需要考虑进去，以保证整个系统的安全和可靠性。

综上所述，变压器在海上风力发电场中的三维磁场分析与优化设计是非常重要的。

通过磁场分析，我们可以深入了解变压器的电磁场分布情况，并识别和解决潜在的问题。

© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .海上风电机组变压器选型浅析金风科技张广宇2019.12.14旺材变压器© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .标题首行8个字最多2行字© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .ContentsDriving Our Renewable Future创 领未来能源目录1现状趋势2选型需求3选型案例4近期展望旺材变压器© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .海上风电现状与趋势装机容量单机容量•根据国际能源署预测，从2018年到2040年，全球海上风电新增装机容量将增加15倍。

最新发布的中国近中期海上风电发展展望，十四五期间装机将达到19GW ，是十三五2.4倍，市场潜力大•金风是中国最大、全球前三的风电整机商，2020年预计总装机将达20GW•风机单机容量逐年递增，2021年达12MW 。

•海上风电用变压器特点：市场大、技术、质量、运维要旺材变压器© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .集电线路与电气连接永磁直驱风力发电机旺材变压器© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .标题首行8个字最多2行字© G O L D W I N D S C I E N C E & T E C H N O L O G Y C O ., L T D .ContentsDriving Our Renewable Future创 领未来能源目录1现状趋势2选型需求3选型案例4近期展望旺材变压器风电变压器特点内容电气设计特快速暂态过电压（VFTO ）断路器分合闸操作会产生特快速暂态过电压，此电压的主要频率与绕组固有频率一致时，绕组将可能产生共振，产生原来电压水平多倍的过电压。

海上风电可研-风电机组选型、布置及风电场发电量估算风电机组选型、布置及风电场发电量估算1、风电机组选型1．1根据风电机组的制造水平、技术成熟程度和价格、本地化程度、产品可靠性及运行维护的方便程度，综合考虑海上风电场的自然环境、风况特征、风电场运输和安装条件，并结合电网部门关于风电场接入电网有关技术条件，确定比选机型的范围。

1.2机型选择包括以下内容：（1）比较特征参数、结构特点、塔架型式、功率曲线和控制方式；（2）根据充分利用风电场海域和减小风电机组间相互影响的原则，对各机型方案进行初步布置，计算各风电机组年发电量；（3）初步估算各机型方案风电机组及相关配套投资、运行费用；（4）通过技术经济比较提出推荐机型。

2、风电机组布置2．1根据风电场风能资源分布情况及风电场海底地形、管线、航道、锚地、施工及其他限制条件，兼顾单机发电量和风电机组间的相互影响，拟定若干个风电机组布置方案，结合集电线路的布置方式对风电机组布置进行优化。

2.2按照风电机组间的相互影响和发电量等方面对各风电机组布置方案进行比较，选定风电机组推荐布置方案，并绘制出风电机组布置图。

2.3根据现场测风资料，结合推荐机型和推荐布置方式，对备选的轮毂高度进行技术经济比较，提出推荐的轮毂高度。

3风电场年上网电量计算3.1利用风能资源评估专业软件，结合风电场风况特征和现场空气密度对应的风电机组功率曲线，计算各风电机组的年发电量。

3.2利用风能资源评估专业软件评估风电机组尾流影响，并估算风电场年发电量尾流影响折减系数。

3.3提出风电机组可利用率、风电机组功率曲线保证率及叶片污染折减系数。

3.4根据风电场现场气象数据，估算气候条件对发电量的影响，提出风电场年发电量气候折减系数。

3.5根据风电场风向分布和湍流强度水平，提出控制和湍流折减系数。

3.6计算变压器及场内集电线路损耗，风电场自用电量等，提出损耗系数。

3.7根据天气、交通等因素对风电场运行维护进出场的影响，提出维护受影响的发电量折减系数。

变压器在海上风力发电场施工中的输送和组装技术研究随着全球对可再生能源需求的增加，海上风力发电场成为了一种重要的能源选择。

海上风力发电场具有风能资源丰富、空间利用率高以及对环境影响较小等优势。

而其中一个重要的组成部分就是变压器。

在海上风力发电场的施工过程中，变压器的输送和组装技术是一个关键的研究领域。

1. 变压器在海上风力发电场施工中的重要作用变压器在海上风力发电场中的作用主要是将风轮产生的电能从发电机输出变压为适合输送的电能，然后通过海底电缆输送到陆地。

变压器能够实现电能质量的升级，提高输电效率，确保电能的稳定输送。

因此，在海上风力发电场施工中，变压器的选择、输送和组装技术至关重要。

2. 变压器的选择和设计在海上风力发电场施工中，变压器的选择和设计需要考虑多个因素。

首先，由于海上环境特殊，变压器需具备防腐蚀和防潮湿的特性，以保证其长期稳定运行。

此外，变压器还需要适应海上风力发电场的特殊工作负荷和电网规模。

对于海上风电厂而言，因为设备的散热条件较差，所以变压器的容量不宜过大，同时应注意设备的质量和可靠性。

在选择和设计变压器时，还需要充分考虑未来的维护和更换成本。

3. 变压器的输送技术研究在海上风力发电场的施工中，变压器的输送是一个具有挑战性的任务。

由于变压器体积庞大、重量较重，如何将其安全、高效地运输到海上风力发电场成为一个难题。

传统的陆地运输方式无法适应海上施工的需要。

因此，需要针对变压器的特点，研究开发适用于海上风力发电场的输送技术。

目前，有两种主要的变压器输送技术被提出。

一种是通过特殊设计的船舶运输变压器到目的地。

这种方式需要考虑船舶的承载能力、稳定性和安全性，以及变压器的吊装和固定方法。

另一种是采用模块化设计，将变压器分为多个部分，然后在陆地上进行组装，再将组装好的变压器运输到海上风力发电场。

这种方式可以降低单个部件的重量和尺寸，减少运输难度。

4. 变压器的组装技术研究变压器的组装是保证其正常运行的关键环节。

近年来，中国风力发电大规模发展，箱变作为风力发电场的主要设备之一，其故障在一定程度上影响风电场的发电效益。

本文对风电场箱式变压器选型做了调查统计，对美式箱变运行中存在的问题进行汇总，通过风场箱变故障实例，对运行中美式箱变出现的故障原因及改进措施做了探讨，为沿海风电场箱变的采购及运行维护提供参考意见。

双馈异步型风电机组，有一台风电机组基本上就有一台箱式变压器（简称箱变）。

箱变能否安全的运行，直接影响风电机组运行的工况。

由于沿海风电场箱变地处偏僻、人迹罕至的地方，环境湿度大，对风电场箱式变压器选型与运行维护提出较高的要求，本文结合工作实际，分析了运行中箱变存在的问题，为同行提供有益的借鉴。

1箱式变压器的选型箱式变压器目前主要有欧式变压器（简称欧变）和美式变压器（简称美变）二种，根据笔者的运行经验及与同行的交流，目前沿海风电场宜选择美变，主要原因有二，设备简洁，散热效果好，欧变外壳容易受强风、潮湿等原因影响受损。

美变在设计制造时，应考虑便于运行人员的操作与维护。

2美变运行中的主要问题美变在运行中发生的主要问题与设计、制造、安装、运行等因素有关，主要表现在：2.1设计方面（1）设计容量偏小，导致变压器运行中发热；（2）布局不合理，不利于运行中操作、巡视及异常的隔离。

2.2制造方面（1）变压器防腐未按要求处理和施工，造成箱变锈蚀；（2）变压器油不符合规范要求，有些采用二次油，且未进行必要的处理；（3）焊接质量问题或密封圈错位、螺丝未拧紧，出现渗漏油现象；（4）箱变密封性较差，柜门有缝隙，出现元器件易被灰尘污染，或潮湿空气进入，发生腐蚀。

2.3安装方面（1）基础施工不符合规范要求，导致一段时间后，箱变基础发生不均匀沉降，发生倾斜；（2）防火封堵及孔洞不符合规范要求，以致老鼠、黄鼠狼、蛇等小动物进入箱变，发生短路故障，损坏设备。

3箱变运行中典型故障的反措（1）箱变漏油。

箱变漏油主要有焊接质量、密封圈性能不良或螺丝松动等原因。

风力发电场主变压器选择及优化设计省市：广东省广州市邮编：511450摘要：在风力发电场中包含了多种风力发电设备，变压器作为一种重要的设备，对风力发电的稳定性和安全性产生直接的影响，对此人们在风力发电场建设运行中需要科学分析不同的主变压器型号和性能。

对变压器的特点、出力曲线、系统设计方案等进行综合分析对比，以此选择出经济性强、技术性好、性价比高、操作安全的变压器，并根据其特点确定最佳方案，对此，本文主要介绍风力发电场主变压器选择及优化设计，重点阐述了风力发电场主变压器选择及优化设计、技术要求、具体应用案例，旨在为相关部门提供指导和帮助。

关键词：风力发电厂；主变压器；选择；优化设计引言：我国地域面积辽阔，风能资源较多，发展潜能大，随着科学技术的发展，我国风力发电技术也不断发展，风力发电系统越来越完善，已经被广泛应用到了风力发电场中，在风力发电场中电力变压器是一种常见、应用较为频繁的电能转化电气设备。

该设备可以有效在风机和风电场升压站间线路运行中发挥自身的作用，可以有效降低电能损耗，节约资源，在一般情况下，当风力发电机发出一定功率的电压和电能后，可以通过电力变压器对电压进行升压处理，通过输电线路运输到风电场内的升压站中，促使风力发电场可以平稳的运行。

•风电场风力变压器选择和优化设计的意义当前我国加强了风力发电场的投资建设力度，并加强了对风力发电系统的研发和改进，为我国输变电生产制造行业带来较大的发展机遇，风电场风力变压器作为风力发电系统中的一种重要的输变电设备，其也需要进行优化改进。

该变压器可以对电能进行优化转化，随着风力发电系统的推广和应用，越来越多的电力变压器被应用到了系统中，促使设备总容量不断增加，导致系统在运行中损耗增加。

且因为变压器材料主要是硅钢片、绕组铜导线、铜箔，其制作成本高、设计难度大，对此需要人们对变压器进行优化设计，并科学选择其型号，确保其技术参数符合要求，确保性能符合国家标准，并满足用户需求。

探究海上风电场升压站电气设备选型摘要：近年世界范围内环境污染的问题越来越严重，因此人们对清洁能源的重视程度越来越高，对于发电工程来讲，逐渐从传统的火力发电向着水力发电和风力发电转变。

在风力发电中，海上风电场以其不占用陆地资源、海上风力资源丰富等优势获得了广泛应用，不仅能源供给过程清洁环保，而且极大缓解了我国逐渐增长的电力需求。

本文以滨海北区的100MW海上风电场为例，从海上风电场升压站点设备的选型要求出发，对电气设备的选型做了分析。

关键词：海上风电场；升压站；电气设备前言我国的海岸线十分广阔，而且海上风力资源充足，因此为海上风电场的发展提供了良好基础。

强劲、稳定、干扰少、发电量大是海上风电场的主要优势，因此近些年我国加强了在海上风电场领域的发展。

我国的能源局和气象局对海上风能资源做了调查，据调查结果显示我国海上10M高度的风能可转化为7.5亿千瓦的能源，在我国未来的清洁能源领域有着极为广阔的前景。

我们既已明确海上风能资源的丰富，就要对其进行有效利用，因此建设海上风电场、选择科学合理的电气设备非常重要。

一、海上风电场升压站选择电气设备的基本要求（一）满足海上特殊环境的要求在海上风电场中，由于其环境特殊，因此所选择的电气设备也相对比较特殊，通常在选择电气设备的时候都要将后期的维护和检修考虑在内，另外对于其运行安全性也要做全面考虑[1]。

因此海上风电场的电气设备要具备小型、无油、自动、便于维护、安全、抗腐蚀等多方面特征，这样才能适应海上的特殊环境。

（二）要考虑到设备的尺寸问题由于海洋环境有着潮湿、盐雾重、腐蚀性强、可施工范围小等特点，在海上设置升压平台的时候需要全面考虑这些因素的影响，为了控制平台的成本投入，就必须采用紧凑、抗腐蚀、防潮的施工策略，因此在选择电气设备的时候必须考虑平台的施工面积问题，从而为电气设备的尺寸设置提供依据。

（三）满足无人操作的要求在海洋环境中无法像陆地风电场一样进行管理，因此建设海上风电场的时候要充分考虑无人操作的问题，而实现无人操作就需要选择符合无人要求的设备，从而通过信息技术的应用实现海上风电场的无人化运行。

沿海风电场风机箱变选型摘要：近几年来风机箱变产业随着国内风电装机容量的快速发展而快速增长，风电产业的繁荣发展给风电变的发展带来了难得的发展机遇。

本文对风电场使用中的欧变、美变，提出了箱变的配置、功能上的要求及在签署设备技术协议中及监造过程中应注意的事项着重提出了建议，提出了风电场箱变的选型过程中注意的问题。

关键词：风电; 箱变; 选型1 引言随着国内风电行业的爆发式发展，07 年底装机容量已达600 万kW，虽然箱变的投资在整套风电机组中占有的投资比例约占3%～4%，但箱变的运行是风机发电上网的一个瓶颈。

随着国家大型风电场越来越多，风电场占地面积范围越来越大，以江苏东台风电场为例，一期工程装机容量200MW，风机134 台，占地范围约56 平方公里，这么大的范围对于箱变的运行情况的巡查，是比较困难的问题，目前风电场箱变绝大部分还没有纳入到风机监控系统中。

以上两点都对箱变运行的可靠性提出了要求，降低故障率，做到免维护，是对箱变的要求目标。

这就需要根据风电场所在地的气候特点及风机对箱变的要求进行个性化的配置，其中重要的是生产厂家的箱变质量要能够满足风电场现场恶劣的环境要求。

2 箱变类型介绍欧变是由高压开关设备、变压器本体、低压开关设备均在不同的隔室内，外观上为方方正正的一种变电设备。

美变是将升压变压器器身、高压负荷开关设备、熔断器、低压开关柜等相应辅助设备进行组合的变压器。

中国风电材料设备网3 技术特性3.1 欧变设备配置、特点3.1.1 欧变（美变）额定参数1）电压高压侧额定电压：40.5kV;低压侧额定电压：0.69kV。

2）额定频率：50Hz 风电材料设备3）额定热稳定电流及耐受时间高压侧：20kA，2s;低压侧：50kA，1s。

4）额定动稳定电流值高压侧：50kA;低压侧：80kA。

5）额定绝缘水平高压侧：对地及相间隔离断口工频耐压：95kV冲击峰值耐压：185kV 215kV低压侧：工频耐压：2 500V6）相数：三相7）35kV 系统中性点接地方式：不接地8）箱体防护等级：lP33，室门打开后lP2X 9）变压器降容小于5%。

风电场设备选型-主变压器的选择风电场开发过程中，升压变电站的大型设备——主变压器的选型与特点汇总如下。

1、容量的确定：1）考虑风电场的远景规划及分期开发规模，综合确定主变压器的安装台数和容量。

2）结合风力发电机组的出力特性，风力发电机组不会过负荷运行；且考虑风力发电机组的同时率，风力发电机组全部处于满发状态的概率较低，因此主变压器的容量可选择与风电场的装机总容量相等，不考虑功率因数对变压器容量的放大。

2、型式的确定：1）调压方式：根据变压器分接头的切换方式，变压器的调压方式有两种：无励磁调压和有载调压。

针对风电场主变压器特性：风力发电机组发电，充当升压变；当风力发电机组不发电，从电网取电，充当降压变。

因此主变压器宜选择有载调压变压器。

2）电压及变比：主变高压侧电压的确定：由于电源至用电设备间存在线路电压降，对于变压器一次侧是受电端，对于风电场相当于降压变，其额定电压应等于用电设备的额定电压；而变压器的二次侧相当于电源，对于风电场相当于升压变，其额定电压应比电力网额定电压高5%。

因此风电场主变压器可以以平均电压为主分接头，例如，110kV系统可选用115±8×1.25%。

主变低压侧电压的确定：考虑风电场集电线路损耗及实际运行经验，集电线路电压一般选取35kV。

因提高集电线路的运行电压水平，对减少集电线路损耗很重要，风电场主变压器低压侧电压应取较高电压水平，一般不低于平均电压36.75kV。

综上，对于110kV系统主变压器变比可选为115±8×1.25%/36.75kV。

3）接线方式：在我国，110kV及以上电压等级中，变压器三相绕组都采用Yn 接线方式。

对于风电场主变压器接线型式应按标准接线型式选用Ynd11。

4）冷却方式：变压器的冷却方式有：自然风冷、强迫空气冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环导向冷却、水内冷变压器及充气式变压器。

针对风电场人员少，维护能力较弱，应首选自冷变压器、强迫空气冷却次之。

高海拔海上风力发电场变压器的设计与应用研究随着全球对可再生能源的需求不断增长，风力发电作为一种环境友好且高效的能源形式受到越来越多的关注。

然而，在高海拔海上风力发电场中，变压器的设计和应用面临着一些独特的挑战。

本文旨在研究高海拔海上风力发电场变压器的设计与应用，以寻求解决这些挑战的有效方法。

首先，高海拔环境的特点需要在变压器的设计中考虑。

相较于低海拔地区，高海拔地区的气温普遍较低，同时还存在较大的气压和低氧环境。

这些因素都会对变压器的正常运行产生不利影响。

为应对这些问题，我们可以考虑采用具有更好耐寒性能的绝缘材料，确保变压器在低温环境下的正常运行。

此外，在设计中增加散热设备，保证变压器的温升在合理范围内。

对于气压和低氧环境，我们则可以采用特殊的防爆设计，确保变压器的安全可靠运行。

其次，高海拔海上风力发电场的运行环境复杂多变，变压器需要具备良好的抗振性能和可靠性。

由于海上风力发电场通常位于风力较大的开放海域，遭受到较强的风浪冲击。

因此，变压器的设计需要充分考虑抗振性能，确保在海浪冲击下不会出现损坏或失效的情况。

此外，高可靠性也是变压器设计的重要考虑因素。

采用可靠的绝缘材料和先进的制造工艺，确保变压器在恶劣环境下能够长时间稳定运行。

在高海拔海上风力发电场中，变压器的尺寸和重量也是较为关键的问题。

由于基础设施有限，海上风力发电场通常对变压器的尺寸和重量有严格的限制。

因此，在设计过程中需要综合考虑功率密度和制造成本的平衡。

采用高效的变压器设计，增加变压器的功率密度，可以减小尺寸和重量，提高整个风力发电场的装机容量。

同时，优化制造工艺，降低制造成本，从而提高整体经济效益。

此外，对于高海拔海上风力发电场变压器的运维和维修也需要特殊考虑。

由于工程师和维修人员的操作受到海上环境的限制，我们需要设计一种更加智能化的变压器监测系统，实时监测变压器的运行状态，提前预警可能存在的故障。

同时，合理的维修计划和可靠的备件供应也是确保变压器运行的关键。

风力发电场主变压器选择及优化设计摘要：近年来，社会进步迅速，我国的风电场建设的发展也有了很大的改善。

随着陆上风电“平价时代”的到来，如何降低风电场投资成本、提高风电场发电量和整体收益率，成为风电项目投资领域关注的焦点。

影响风点项目投资收益的因素较多，主设备选型、设备集成方案、设计方案、安装工艺及弃风限电等都会对投资收益产生影响。

关键词：风力发电场；主变压器选择；优化设计引言随着“碳达峰”“碳中和”目标的提出，绿色可再生新能源的关注度再次高涨，随之而来的风力发电在可再生新能源中的占比持续增加。

在风力发电过程中，供电变压器需要将风电机组出口侧690V的电能转换为400V的电能，为风力机组电控系统提供配电。

新能源场址较为偏僻，自然环境恶劣，机组部件故障率高，会产生高的运维费用，因此，要求风机部件的可靠性高，故障率低，使用长寿命设计。

供电变压器的安全可靠及长寿命的设计，可以满足风电场高温、高湿和盐雾等恶劣环境的运行要求。

1风电场内部分散式控制模式传统集中式控制仍是目前风电场采用的主流控制方式，它是由风电场总站控制器接收每一台风机的状态信息，然后对这些信息进行计算处理，再将按照一定原则计算得到的功率参考值下发至各个风机。

集中式控制下的风电场总站可以看作是一个受约束的多输入多输出系统，总站控制器的计算相对比较复杂；此外，风电场总站控制器与风机的远距离通信建设成本较高。

随风电场的规模增大，对总站控制器的计算及通讯可靠性要求也在提高。

分散式控制的模式极大地减轻了风电场总控制器的计算量和通信负担。

在分散式控制中，风电场集电网络中的每个机组节点（控制器）都有自己的局部目标函数和局部约束，每个机组控制器解决局部优化问题。

分散控制是迭代求解的，而所有局部最优最终会收敛到全局最优值。

风电场的控制是分散式的，而控制目标可以达到风电场整体的最优。

即各控制器通过分散式算法进行功率参考值求解，迭代计算结果可以使各风电机组的运行状态收敛到最优，从而满足风电场整体控制目标。

风电场海上升压站主变压器容量选择摘要：海上风电场开发如火如荼，发电量、电价及收益率高；但可达性差，设备检修不便，故障维修时间长，目前海上升压站主变压器容量选择多为经验决策，缺乏理论计算依据。

本文根据风电场风资源变化频繁特点，结合概率与统计等方法，综合考虑了投资、损耗、收益三个方面，给出了海上风电场主变容量选择优化的方法。

为风电场海上升压站主变压器容量优化选择提供重要的指导意义。

关键词：海上升压站；主变压器；容量；优化1 引言我国沿海海域风能资源丰富，电网及外部运输条件好，开发条件较好；海上风电将是我国东部沿海地区今后风电发展的方向，沿海地区海域广阔，海底地形平坦，风电场可装机容量较大，适合建设千万千瓦级风电基地，并为规模化建设先行示范。

2015~2016年，江苏、浙江、福建等省多个海上风电场均开工建设。

海上风电场发电量较高，电价及收益率高；但风电场可达性差，设备故障维修时间长，海上升压站为风电场核心，其总体布局及设备选型对风电场有着极其重要的影响。

对于大容量的海上风电场，故障期间考虑船舶调用、气候等因素，设备故障维修时间长，发电量损失较大，其中升压站主要电气设备主变压器要求冗余设计，一般会设置两台，两台变压器互为备用，以保证在一台主变退出运行的情况下，另一台主变尽可能多的送出风电场所发电能。

根据风电场风资源特性，当主变冗余容量选取过大时，会造成设备造价及设备损耗过高。

综合考虑上述因素，需对单台主变的容量配置进行技术经济比较，以使发电量损失和设备投资之间的关系达到最优化，以选择最优主变容量。

2 风资源评估及主变成本分析根据风电场风速变化频繁、功率变化快特点，主变压器容量选择与风资源关系紧密，风资源及可靠性评估是一项非常重要的工作，直接关系到海上风电场是否能够稳定运行，也直接影响着发电可能取得的经济效益，因此风资源评估是主变容量选择的基础。

风资源的评估主要包括风资源可用性评估与考虑风资源约束下的风电机组可靠性评估。

摘要：为适应海上风场平价开发的需求，海上风电机组向着大功率、轻量化、一体化的趋势迅速发展。

不同型号的风电机组在发电效率、可靠性、安全性、价格及维修保养等方面差异较大，风机选型时应综合考虑各种影响因素，计算分析风电场的总体投资及单位度电投资，综合选择合适的机型。

以海上风电场开发为例，论述了风电机组选型的关键影响因素，总结归纳了风电机组选型的主要流程及方法，为类似风电场开发、设计及建设提供了参考和指导。

关键词：海上风电；机组选型；度电投资0 引言为应对全球气候变化，推动可持续发展，全球各主要国家和地区制定了相应的“碳中和”目标和具体实施方案。

我国宣布力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。

在全球碳中和的时代大背景下，全球能源结构将深度调整，以化石能源为主的传统能源结构已无法满足环境友好发展的要求，太阳能、风能、水能、核能、生物质能等清洁能源成为各国重点发展的新宠儿。

海上风能具有资源丰富、年利用小时数高，不占用土地，能够成片区大面积规模开发，距离负荷中心近、利于就地消纳等优点，因此开发海上风电已成为我国大力发展可再生能源的战略需要。

2021年全球海上风电新增装机21.1 GW，中国海上风电新增装机17 GW，占比约80%。

截至2021年，中国海上风电已经达到全球海上风电装机总容量的47%。

中石油作为能源企业，积极响应国家减碳目标，明确了绿色转型“三步走”战略，力争2035年新能源新业务产能与油、气三分天下，2050年左右实现近零排放，新能源新业务产能达到半壁江山，并已开始谋划海上风电产业布局。

当双碳目标遭遇海上风电平价上网时，降本增效将是海上风电健康可持续发展的必由之路。

随着电机技术及海工技术的进步，海上风电向超大风场规模、单机功率大型化的方向快速发展，风能利用效率大幅度提升。

海上风机大型化不仅能够摊薄风机制造、建设安装以及后期维护成本，而且采用了更加先进的设备，发电效率也有所提高。

2021年抢装潮期间，我国海上风机由主流的6 MW机型升级到10 MW机型。

题目:风电场变压器选型计算目录一、前言2二、课程设计的要求2三、电气主接线设计原则3四、小组整体主接线4五、课程设计的内容4集电线路的结构 5集电线路的接线方式 75.3电缆敷设方式7电气主接线方式 8主变低压侧的设计10六、课程设计小结 12七、参考文献12一、前言本学期在石阳春老师的带领下我们学习了《风电场电气系统》课程，主要讲述风电场电气部分的系统构成和主要设备，包括与风电场电气相关的各主要内容。

主要内容为风电场电气系统的基本构成、主接线设计，风电场主要电气一次设备的结构、原理、型式参数及电气一次设备的选取，风电场电气二次系统、风电场的防雷和接地，风电场中的电力电子技术应用等。

课程设计是对学生所学课程内容掌握情况的一次自我验证，有着极其重要的意义。

通过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用能力，能全面检查并掌握所学内容。

通过本课程的课程设计，使学生巩固风电场电气工程的基础理论知识和基本计算方法，了解电力工业的内在关系和电气系统设计原理，熟悉电力行业规范和标准，具备应用理论知识分析和解决实际问题的能力和工程意识，为将来从事工程设计、设备安装、系统调试、维护保养等工作打下良好的基础。

二、课程设计的要求：(1)掌握风电场电气主接线设计的基本要求。

(2)掌握发电厂电气主接线的几种常用接线方式并能分析各接线方式的特点。

(3)熟悉各种电气主接线方案的经济性能比较方法。

(4)掌握几种主要电气设备的选型计算方法。

(5)掌握配电装置布置的基本要求，并能画出简单的配电装置布置图。

三、电气主接线设计原则1、可靠性,供电可靠性是电力生产的基本要求:（1）任一断路器检修时，尽量不会影响其所在回路供电；（2）断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少停运回路数和停运时间，并保证对一级负荷及全部二级负荷或大部分二级负荷的供电；（3）尽量减小发电厂、变电所全部停电的可能性。

2 、灵活性,发电厂主接线应该满足在调度、检修及扩建时的灵活性:（1）调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，灵活调配电源和负荷，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度要求；（2）检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修不至影响电力系统的运行和对用户的供电；（3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。

海上风力发电场中的变流器选型与优化随着全球能源需求的增长和对可再生能源的关注日益增长，海上风力发电成为解决能源问题的重要手段之一。

而在海上风力发电场中，变流器作为关键设备之一，起着将风力发电机的交流输出转换为连接到电网的直流输出的重要作用。

因此，合理选择变流器类型并对其进行优化，对于提高海上风力发电场的运行效率和可靠性至关重要。

首先，海上风力发电场中的变流器选型是重中之重。

根据不同的变流器类型，可以选择适合的变流器来适应海上风力发电场的环境和要求。

目前常见的变流器类型包括整流变流器、逆变器以及混合变流器。

整流变流器适用于将风力发电机的交流输出转换为直流输出的情况，逆变器则能够将直流电能转换为交流电能，而混合变流器则能够同时实现整流和逆变功能。

在海上风力发电场中，受到海风力度和方向的影响，风力发电机的输出会存在较大的波动。

因此，在选择变流器时，需要考虑其输出功率调节能力和响应速度。

一般来说，整流变流器在响应速度上相对较慢，适合用于功率输出变化较为平稳的情况；而逆变器的响应速度相对较快，适合用于海上风力发电场风速波动较大的情况。

混合变流器则结合了整流变流器和逆变器的特点，既能够应对风速波动较大的情况，也能够适应功率输出相对平稳的情况。

其次，海上风力发电场中的变流器需要考虑的一个重要问题是效率问题。

作为连接风力发电机和电网的中间设备，变流器的效率直接影响到整个系统的发电效率和经济性。

因此，在选择变流器时，需要考虑其转换效率和损耗情况。

一般来说，变流器的转换效率应尽可能高，同时在设计上应注重降低损耗，提高整个系统的能量利用率。

此外，海上风力发电场中的变流器还需要考虑一些特殊的环境因素。

例如，海上风力发电场中的变流器要经受海水腐蚀、湿度、温度等极端环境的考验。

因此，在选型时，需要选择具有良好防腐蚀性能、能够适应高湿度环境、以及具备一定温度适应能力的变流器。

另外，考虑到海上风力发电场中的变流器安装位置通常是在离岸较远的地方，为了保证系统的可靠性和维护便捷性，需选用具备远程监测和故障自诊断功能的变流器。