[发明专利]保护海上风力发电机组并网前或脱网后安全的方法与装置

说明书

本发明提供了一种保护海上风力发电机组并网前或脱网后安全的方法与装置，采用海流发电机组工作产生的电力作为后备电源，用后备电源为海上风力发电机组除湿除盐雾系统及偏航对风提供用电，装置包括：环境测控系统、海流发电机组、海上风力发电机组、第一变压器、第一调节器、第二变压器、第二调节器、蓄电池组、电力传输系统及远程控制系统，其中：远程控制系统分别与环境测控系统、海上风力发电机组、海流发电机组及蓄电池组连接，海流发电机组分别与第一变压器及第二变压器连接，蓄电池组与第一调节器连接。本发明能够降低海上风力发电机组的载荷及成本以及提高海上风力发电机组的利用率和可靠性，进而保证海上风力发电机组的安全及稳定运行。

技术领域

本发明涉及海上风力发电机组领域，具体而言，涉及一种保护海上风力发电机组并网前或脱网后安全的方法与装置。

背景技术

海上风力发电机组具有可用风能资源丰富、环境影响小等优点，但是其需要运行在大气环境较差的海面上，由于海面上空气中的湿度和盐雾浓度很高，会对海上风力发电机组设备造成腐蚀，进而对机组安全造成隐患。所以在海上风力发电机组并网前，需要对机组进行除湿、除盐雾等操作，以保护机组安全及稳定运行，提高机组的可利用率，延长机组零部件寿命。由于并网前机组并不进行发电，因此需要后备电源提供除湿及除盐雾等操作所需的电力。

与陆上风机相比，海上风力发电机组受到台风影响的频率更高，即台风引起海上风力发电机组脱网的风险更高。根据台风型风力发电机组设计规范，在不提供机组后备电源的情况下，相应的载荷计算结果需要乘以较高的安全系数，以保证载荷计算的保守性，由此对风机设计提出了更高的要求，降低了风机在台风覆盖区域的适用范围。对于台风型风力发电机组而言，若提供后备电源，则能够使得风机在台风脱网的情况下保证机组的控制系统和偏航系统正常工作，并且可降低机组载荷以及提高风机的运行可靠性，扩大其适用范围。

针对上述两点问题，海上风电机组需配备后备电源。目前有两种为风电机组配备后备电源的方法。

第一种方法：变电站集中供电方式。即在变电站配置备用电源、升压变压器、电阻、电容及无功补偿装置等设备，形成完整的供电系统。在并网前及脱网后，切换备用电源系统至风电机组线路，启动备用电源，实现对风力发电机组的供电。但如果针对海上风力发电机组，该方法需要额外占用陆地资源，在备用电源出现故障时，整个风电场的风机都失去电力支持，风险较大。

第二种方法：以单台风电机组为单元，在单台风力发电机组配置备用电源，并通过风机光纤实现整个风电场备用电源的启停控制。该方法主要针对陆上抗台风型机组，其备用电源中的发电机安装在机组塔筒外部，采用集装箱安装方式，考虑海上风力发电机组的运行安装环境，在海上环境下并不适用该方法。

发明内容

本发明提供一种保护海上风力发电机组并网前或脱网后安全的装置与方法，用以解决目前海上风力发电机组载荷高、利用率低及可靠性低的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种保护海上风力发电机组并网前或脱网后安全的方法，包括以下步骤：

S1：在海上风力发电机组并网前或脱网后，环境测控系统连续采集空气中的湿度和盐雾浓度信息并同时连续接收台风预测系统发出的台风预测信息并将其发送至远程控制系统，同时海流发电机组工作并将产生的电力存储至蓄电池组；

S2：当环境测控系统未接收到台风预测信息时，远程控制系统根据环境测控系统采集到的湿度和盐雾浓度信息判断是否需要对海上风力发电机组启动除湿及除盐雾操作，若为是，远程控制系统控制海上风力发电机组将回路切换到海流发电机组供电回路，以将海流发电机组工作产生的电力输送至海上风力发电机组除湿及除盐雾系统并控制其启动除湿及除盐雾操作，若为否，海流发电机组工作产生的电力仍存储至蓄电池组，当远程控制系统检测到蓄电池组的电量已经充满时，远程控制系统控制海流发电机组停止工作；