陆上风电场

该研究成果解决了当前陆上风电机组基础基础结构设计的重点难点问题，填补了部分设计空白，为《陆上风电场风电机组地基基础设计规范》的编制提供了技术支撑；同时，该研究成果为在编行业标准一一《陆上风电场风电机组地基基础设计规范》的编制提供了有力的技术支持，并已在宁夏、甘肃、青海、陕西、广西、河南、内蒙以及新疆等地戈壁、湿陷性黄土、岩石地基、山区、滩涂等场地条件进行应用，在巴基斯坦大沃风电项目、甘肃酒泉风电基地、新疆哈密风电基地等风电场开发中获得较好效果，实践证明，该研究成果的设计计算方法以及控制指标的优化，在原有设计方法的基础能降低基础工程量10%以上，能在保证工程安全的前提下，提高经济性，具有较高的推广应用价值，有利于陆上风电的良性发展。 该项成果提出并完善了陆上风电机组基础结构的设计计算方法，形成了标准化的基础结构设计流程和示范，有利于在保证结构安全的前提下，降低风电场投资。该研究成果在宁夏、甘肃、青海、陕西、广西、河南、内蒙以及新疆等地戈壁、湿陷性黄土、岩石地基、山区、滩涂等场地条件进行了大量的应用，在巴基斯坦大沃风电项目、甘肃酒泉风电基地、新疆哈密风电基地等风电场开发获得较好的效果，实践证明该成果技术可靠、指导性强，能在保证工程安全的前提下，提高经济性。该项目研究成果为在编行业标准一一《陆上风电场风电机组地基基础设计规范》的编制提供了有力的技术支持，随着规范的编制发布，成果将在行业内全面推广。

在“双碳”目标以及我国能源结构加速转型的双重驱动下，风电产业规模不断快速增长，亟须降本增效以应对平价上网压力。集电线路的造价在投资中占比较大，存在可观的优化空间。为了降低投资成本，提出了一种改进模糊C-均值(fuzzy C-means，FCM)聚类算法。 方法 利用改进FCM聚类算法对陆上风电场集电线路回路进行划分。该算法综合考虑了方位角与欧式距离，以保障回路间线路不交叉，并使相邻机组聚集到同一回路；引入机位到聚类中心距离的修正因子，通过调节其数值限制回路容量。在回路划分的基础上，利用动态Prim算法对各回路进行集电线路优化选线。最后，通过某陆上风电场算例验证方法的有效性。 结果 与只考虑方位角的聚类方法相比，考虑方位角和间距的改进FCM算法优化效果更好，单回、双回连接对应的集电线路总造价分别降低了2.6%和5.4%。 结论 所提算法能够有效降低集电线路的总造价，具有一定的应用价值，可为风电场集电线路设计提供参考。

依据《建筑结构荷载规范》，基于MATLAB编程软件，实现风电机组塔简结构和海上风电机组基础结构顺风向风荷载自动化数值计算软件的开发，具有很强的实用性。对于指导海上和陆上风电机组的结构设计具有重大的工程应用价值。为今后海上和陆上风电结构风荷载的自动化数值计算奠定基础。在风电结构分析与设计方面，风荷载是重要的组成部分。该项技术具有很强的实用性，国内外处于领先水平。目前，在本公司的所有海上风电场项目基础工程结构设计方面普遍适用。并可将此款实用型软件普遍推广于全行业海上风电场基础工程使用。部分推广于全行业海上和陆上风电场风机塔筒结构使用。为了使海上风电机组产业达到国内及世界领先水平，需要不断的技术创新，建立完整的产业体系，形成成熟的工业链。今后，可进一步开发本软件，包括：高耸结构横风向风荷载的自动化计算，高耸结构扭转向风荷载的自动化计算等，形成一整套的风电机组塔筒结构和海上风电场基础结构风荷载的自动化计算系统。之后可以在全行业内推广使用，取代Bladed软件在风电场项目工程风荷载设计计算方面的应用。

采用交流海缆接入电网的海上风电场在电缆线路分布电容的作用下，可能出现陆上风电场不常见的谐波谐振与谐波放大现象，严重威胁到海上风电场安全可靠运行。为研究海上风电场谐波谐振机理与谐波放大影响因素，首先，建立了海上风电场输电系统与集电系统两部分的状态空间模型，并给出谐波放大倍数、谐波含量等指标的计算方法；其次，通过特征值和参与因子揭示了谐波谐振机理及关键影响因素；然后，通过根轨迹法研究了电网短路容量、高压电缆参数和风电机组并网台数对谐振模态的影响；最后，在Matlab/Simulink仿真平台搭建江苏某海上风电场，验证理论分析的有效性。

日前，国内陆上风电场首台采用66千伏干式变压器的风电机组，在三峡能源安徽阜阳南部120万千瓦风光储基地项目成功并网发电。风电机组的电能经箱变就地升压后，通过66千伏集电线路接入220千伏升压站。