[发明专利]离岸风场与岸上配电网的AC连接和提供AC连接的升压变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种升压变压器，用于利用高压开关装置将离岸风场的AC连接与岸上配电网耦合，所述升压变压器包括按照中压操作的中间电路，所述中间电路包括能够在操作状态和非操作状态之间切换的能耗元件。

本发明还涉及一种离岸风场与岸上配电网的AC连接。所述AC连接配置并且连接用于岸上配电网，使其满足岸上配电网的操作者所强加的要求。本发明还涉及一种设备，当在离岸风场和岸上配电网之间建立AC连接时，所述设备用于控制电压和电流瞬变。本发明还涉及一种用于接入和操作与岸上配电网相连的离岸风场的方法。本发明还涉及这种设备的用途和AC连接的用途。

背景技术

离岸风场正越来越多地用于产生电能。将所产生的电能馈送给岸上配电网。岸上配电网的操作者向其提供者强加特定的命令。具体地，与岸上配电网相连的离岸风场必须满足所强加的工厂设备容量曲线。工厂设备容量曲线定义了在风场的有功功率输出作用时无功功率的范围，考虑了期待的配电网的电压变化。

具体地，在接入时，可以产生电流和电压瞬变，分布用于按照岸上配电网的操作。因此，不但在操作期间、而且在风场接入时、以及与岸上配电网通过海缆连接时对于功率质量都有要求。

传统上来说，工厂设备容量曲线基于功率电子器件，通过分离的静态VAR设备的安装来满足。然而，功率电子器件是易受攻击的，尤其是对于离岸使用。

另外，岸上部件也必须满足关于变电站对环境影响的当地法律，尤其是噪声。

WO2008/039121描述了一种离岸风力发电厂。WO2004/025803描述了一种风力馈电网。这些文献都没有解决有功和无功功率产生容量，以提供如岸上配电网所强加的工厂设备容量曲线。

DE10043422描述了一种与配电网的离岸风场连接。WO2007/111541描述了一种用于控制传输线中功率流的设备和方法。然而，这些文献中仍然没有描述配备有能耗元件的升压变压器，具体地所述能耗元件是电抗，用于作用于高压开关装置。

考虑到上述原因，清楚的是必须将离岸风场与岸上配电网的连接设计为满足多种要求。在现有技术中仍然存在对于离岸风场与岸上配电网的改进连接的要求，这种改进连接克服了上述问题的至少一些问题。

发明内容

本发明涉及一种将离岸风场的配电网接入岸上配电网的方法，涉及一种针对将离岸风场的配电网加入到岸上配电网而修改的升压变压器，以及涉及一种操作接入到岸上配电网的离岸风场的配电网的AC连接。

本发明涉及一种通过接通开关装置而建立的离岸风场和岸上配电网之间的连接。本发明还涉及一种当建立所述AC连接时控制电压和电流瞬变的设备。本发明还涉及所述设备和所述AC连接的用途和操作。

具体地，本发明提供了一种交流(AC)连接，所述AC连接包括离岸平台、与所述离岸平台相连的岸上变电站、将所述离岸平台与所述岸上变电站相连的海缆，所述AC连接利用高压开关装置与岸上配电网相连，其中所述离岸平台包括：按照中压操作的离岸配电网；与所述离岸配电网相连的风力涡轮发电机；分路电抗器，与按照中压操作的离岸配电网相连；功率电压升高变压器，位于所述离岸配电网和所述海缆之间，使得所述AC连接的有功和无功功率产生能力提供由所述岸上配电网所强加的工厂设备容量曲线。

发明人已经发现利用部件的选择和配置，可以避免分离的静态无功伏安设备的使用。另外的优点在于对于离岸维护的最大可靠性和最小要求。

在另外的方面，本发明提供了一种升压变压器，所述升压变压器包括按照中压操作的中间电路，所述中间电路包括在操作状态和非操作状态之间切换的能耗元件。

这种升压变压器具有这样的优点：可以用于在通过高压断路器通向岸上配电网之前升高或者降低电路的电压，以及当接通断路器以建立AC连接和岸上配电网的连接时，抑制电流和电压瞬变。

术语“升压变压器”指的是用于调节电路电压的电学变压器。术语“开关装置”指的是电学开关装置，具体地是高压开关装置。优选地，高压断路器用作开关装置。

在另一个方面，本发明提供了一种根据本发明的AC连接的用途，作为用于获得由岸上配电网的操作者强加给利用高压开关装置与所述岸上配电网相连的风场的工厂设备容量曲线的装置。

在另一个方面，本发明提供了一种根据本发明的升压变压器的用途，作为将AC连接接入岸上配电网的装置。

这种升压变压器的用途具有以下效果：抑制了电流和电压瞬变。根据本发明的升压变压器的用途提供了一种用于将离岸风场与岸上配电网相连的软接通方案，从而正确地控制电压和电流瞬变。