時間：2023-10-09 10:48:05
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關(guān)鍵詞：海上風電場；并網(wǎng)模式；高壓交流輸電；高壓直流輸電
Abstract: the research reference to domestic and international experience in the development of offshore wind power technology, respectively, according to the Tianjin offshore wind farm planning and layout of the development of offshore wind power technology, the total installed capacity of wind farms, wind farms and network mode, the wind farm grid voltage level analysis, combined with the topographical features of the of Tianjin coastal and offshore, Hanau the waters and Dagan waters six wind farms comprehensive comparative analysis and network programs, proposed space requirements grid lines and facilities, set aside for the future, Tianjin offshore wind energy resource development and utilization space conditions.Keywords: offshore wind farms; grid mode; high voltage AC transmission; HVDC
中圖分類號：P319.1+1 文獻標識碼： A 文章編碼：
1 引言
近海地區(qū)風電場建設(shè)與傳統(tǒng)風電場建設(shè)主要區(qū)別之一就是受地理條件影響，風機不能就近接入鄰近電網(wǎng)且并網(wǎng)線路需要穿越部分近海海域，對風電并網(wǎng)造成一定困難，而風電場并網(wǎng)發(fā)電又是風能資源利用的重點，沒有并網(wǎng)的風電無法提供穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)，因此探索研究適合我市的海上風電場并網(wǎng)模式對我市開發(fā)利用風能資源有著極其深遠的意義。
2 海上風電場并網(wǎng)模式研究
2.1風電場接入系統(tǒng)電壓等級的選擇
海上風電場的裝機容量一般都在100MW以上。風電場接入系統(tǒng)的電壓等級一般根據(jù)風電場的規(guī)模、地理位置、周邊地區(qū)電網(wǎng)的現(xiàn)狀、發(fā)展規(guī)劃等因素綜合考慮選擇。
容量在100MW左右的海上風電場，其電力電量主要考慮就地平衡、消納，在滿足并網(wǎng)技術(shù)條件的前提下，可選擇以110kV或220kV電壓等級直接接入地區(qū)220kV變電站。一定規(guī)模的海上風電場(例如容量在500MW左右)，可根據(jù)中心升壓站位置，以220kV電壓等級接入500kV或220kV樞紐變電站。大規(guī)模集中開發(fā)的海上風電場(例如容量在1000MW以上)，可考慮采用500kV電壓等級直接接入主干電網(wǎng)。
2.2風電場升壓變壓器
目前國際市場上的風電機組出口電壓大部分是0.69kV或0.4kV，為減少輸電系統(tǒng)的電力損耗，一般一臺風電機組配備一臺變壓器，先升壓至35kV，再根據(jù)海上風電場的規(guī)劃考慮設(shè)置不同規(guī)模的海上升壓站。
2.3海上風電場的主要并網(wǎng)方式
2.3.1交流輸電并網(wǎng)方式
當海上風電場的規(guī)模相對較小且風場離海岸離較近時，風電機組一般采用交流電纜的輸電方式接入陸上電網(wǎng)。采用交流輸電并網(wǎng)的特點主要是電力傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但傳輸容量和傳輸距離受到限制。
2.3.2基于LCC技術(shù)的傳統(tǒng)HVDC（直流）并網(wǎng)方式
隨著海上風電場規(guī)模和風電場離岸距離的增大，有必要采用HVDC技術(shù)連接風電場和陸上電網(wǎng)，尤其是風電場額定容量為500MW以上的系統(tǒng)。雖然采用直流傳輸線路時，線路兩端換流站的建造費用比較昂貴，但考慮到直流電纜成本比交流電纜低等各種因素，與交流傳輸方式相比，采用這種輸電方式所增加的費用并不那么突出。
2.3.3基于VSC技術(shù)的HVDC（直流）并網(wǎng)方式
基于VSC的HVDC輸電技術(shù)是20世紀90年展起來的新型HVDC輸電技術(shù)，與基于LCC的HVDC輸電技術(shù)不同，它解決了基于LCC的傳統(tǒng)HVDC輸電需要吸收大量無功功率和換相失敗等問題?；赩SC技術(shù)的HVDC輸電特別適用于風電場與交流主網(wǎng)的接入系統(tǒng)。即使在發(fā)電和負荷變化極快的情況下，也能給交流電網(wǎng)增加很大的穩(wěn)定裕度，還可以消除湍流風和塔影引起的電壓閃變[1]。
2.3.4 海上風電場的主要并網(wǎng)方式比較
選擇何種方式進行海上風電場并網(wǎng)，需要考慮各種風電并網(wǎng)方式的特點?？偟膩碇v，交流傳輸并網(wǎng)方式結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但是傳輸距離和容量受限，適合小容量、近距離的海上風電場并網(wǎng)；LCC-HVDC的傳輸并網(wǎng)方式不受傳輸距離的限制，但換流站成本較高，一般用于特大型海上風電場并網(wǎng)；VSC-HVDC的傳輸并網(wǎng)方式優(yōu)點最多，非常適合于海上風力發(fā)電場與岸上電網(wǎng)的并網(wǎng)連接，但VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的最大傳輸容量目前只能達到幾百兆瓦，且換流站成本較高，因此比較適合于中大型海上風電場的并網(wǎng)[2]。
三種并網(wǎng)方式的經(jīng)濟選擇范圍如圖1所示。一般風電場額定容量在180MW以內(nèi)，離岸距離在120km之內(nèi)，采用交流并網(wǎng)比較合適；當額定容量在350MW以內(nèi)時，采用基于VSC技術(shù)的HVDC輸電系統(tǒng)并網(wǎng)比較合適；更大容量的風電場則需要采用基于LCC技術(shù)的傳統(tǒng)HVDC輸電技術(shù)。
圖1 并網(wǎng)經(jīng)濟方式中裝機規(guī)模與距岸距離的關(guān)系
2.4海上風電場輸電線路的經(jīng)濟比較
換流站的造價和系統(tǒng)設(shè)計的電壓等級、電流水平等關(guān)系并不明顯，基本和傳輸容量有關(guān)，價格一般在900元/kW 左右。對于柔性直流工程，由于它剛剛起步，并且僅僅在歐美少數(shù)國家投產(chǎn)，因此，目前還很難為其做出適合中國國情的報價預(yù)測，但不會低于900元/kW 的水平。對于交流輸電系統(tǒng)， 其變電站建設(shè)和其他設(shè)備費用成本基本為 300 元/kW[3]。輕型直流輸電系統(tǒng)的工程造價約為交流系統(tǒng)的2.35倍，但是系統(tǒng)損耗僅為交流系統(tǒng)的2/3。從長遠看，隨著輕型直流輸電技術(shù)的成熟，系統(tǒng)及電氣設(shè)備造價的進一步降低，輕型直流輸電系統(tǒng)運營經(jīng)濟性將會更好，綜合優(yōu)勢更加明顯，更具有推廣應(yīng)用價值[4]。
關(guān)鍵詞：風力發(fā)電電能質(zhì)量控制試驗
1 風力發(fā)電場電能質(zhì)量問題
隨著我國能源戰(zhàn)略的調(diào)整，清潔能源已成為社會廣泛討論的話題。作為典型的清潔型發(fā)電模式，風力發(fā)電已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，占發(fā)電容量的比重越來越大。但是，大規(guī)模風電機組的并網(wǎng)勢必帶來一些新問題，如電能質(zhì)量問題，由于風電機組內(nèi)設(shè)置有非線性電氣設(shè)備，且控制技術(shù)較為復(fù)雜，將會帶來諸如電壓波動、諧波等問題，影響著電網(wǎng)的正常運行。風力發(fā)電場電能質(zhì)量的控制與研究工作已經(jīng)成為一項重要的課題。
本文以電能質(zhì)量問題為切入點，介紹幾種能夠應(yīng)用風力發(fā)電場的電能質(zhì)量控制與試驗裝置，通過論述，可以為風力發(fā)電場電能質(zhì)量問題研究擴展思路。
2 電能質(zhì)量控制
近年來，電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量問題得到了越來越廣泛的關(guān)注。大量非線性裝置的應(yīng)用是產(chǎn)生電能質(zhì)量問題的重要原因之一[1]。其中包括調(diào)速驅(qū)動裝置、開關(guān)型電源、電弧爐、電子鎮(zhèn)流器等等。此外，系統(tǒng)的正常投切操作與故障切除產(chǎn)生的擾動也會影響供電質(zhì)量。電能質(zhì)量問題可以定義為：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差。其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態(tài)過電壓、波形畸變以及電壓暫降與短時間中斷等。
電能質(zhì)量的監(jiān)測、分析與治理已成為電能供應(yīng)與利用領(lǐng)域的重要課題。電能質(zhì)量問題之所以日益引起國內(nèi)外專家學(xué)者的研究興趣，主要歸結(jié)于以下幾點原因：
①計量問題：劣質(zhì)的電能質(zhì)量可能會影響電力計量的精度。
②繼電保護：劣質(zhì)的電能質(zhì)量可能會引起繼電保護裝置保護功能的失靈。
③設(shè)備的停運：劣質(zhì)的電能質(zhì)量可能會引起設(shè)備（特別是異步電動機）停機或損壞，導(dǎo)致生產(chǎn)率下降，損害電力用戶的經(jīng)濟利益。
④電磁兼容性：劣質(zhì)的電能質(zhì)量可能引起電磁兼容性問題和噪聲問題。
目前，已有不少高校或科研機構(gòu)建立了電能質(zhì)量實驗室。電能質(zhì)量實驗室的建立具體服務(wù)于三個目的：
①測試設(shè)備在電力擾動下的運行狀況。
②測試電能質(zhì)量校正設(shè)備對擾動的補償能力。
③通過與電網(wǎng)連接的裝置來判定電力擾動的類型和幅度?？傊?，電能質(zhì)量實驗室主要側(cè)重于電能質(zhì)量事件檢測與補償裝置的研發(fā)。電能質(zhì)量問題研究依托于電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，隨著電力電子變流器控制技術(shù)的日益成熟，可以為電能質(zhì)量問題研究提供寬廣的平臺。
3 電能質(zhì)量控制與試驗裝置
3.1 VSC型電力擾動發(fā)生裝置（VSC-IG）
為了改善電力系統(tǒng)電能質(zhì)量，大量電能質(zhì)量補償控制裝置已接入電網(wǎng)。電壓源型變流器（VSC）型電力擾動發(fā)生裝置是針對于對電能質(zhì)量補償控制裝置的測試而提出的，該裝置簡稱VSC-IG。通俗地講，VSC-IG就是一個高精度可控大功率電壓擾動發(fā)生裝置。它能夠模擬各種電力擾動波形，便于對電能質(zhì)量補償控制裝置的測試。在風電場中，VSC-IG還可以應(yīng)用于風電機組低電壓穿越能力的測試。
文獻2詳細介紹了VSC-IG裝置的研制方法，對于該裝置，通常需要研究以下幾點內(nèi)容：
①裝置的建模。
②裝置主電路參數(shù)的選擇方法。
③裝置控制器設(shè)計。
④基于仿真軟件平臺的裝置仿真。
⑤裝置物理樣機的研發(fā)與實驗。
目前，VSC-IG裝置主要應(yīng)用于電能質(zhì)量實驗，研究電能質(zhì)量檢測與分析方法。
3.2 三相電壓型整流器（VSR）
三相電壓型整流器是將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的重要裝置，在永磁直驅(qū)型風力發(fā)電機組中得到了廣泛的應(yīng)用。裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。
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目前工業(yè)中使用三相電壓型整流器通常是以半控型功率器件晶閘管作為開關(guān)器件的，采用的是相位控制方式。這種類型的整流裝置雖然功率因數(shù)較高（工業(yè)上甚至可達0.99），但是網(wǎng)側(cè)諧波是不可避免。解決該問題的辦法通常是在網(wǎng)側(cè)安置電容進行濾波，這樣做簡單易行，工程上廣泛應(yīng)用，但是同時會帶來LC諧振問題。
采用全控型器件IGBT可以有效地解決上述問題。全控器件采用PWM控制技術(shù)，PWM的最大優(yōu)點是其諧波分布在開關(guān)頻率附近，一般為幾千赫到幾十千赫，較為容易濾除。通過整流器的閉環(huán)控制算法，可以實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流的正弦化，消除對電網(wǎng)的諧波污染，減少諧波帶來的能量損耗。整流器的閉環(huán)控制算法涉及較多的自動控制理論與電力電子技術(shù)的內(nèi)容，目前較為流行的是前饋解耦控制算法和反饋線性化控制算法。文獻3對相關(guān)控制算法作了較深入的研究與分析。
3.3 有源電力濾波器（APFC）
在風電產(chǎn)生和傳輸過程中，諧波是產(chǎn)生能耗的主要原因之一。供電電壓波形的畸變而產(chǎn)生的諧波分量不能被電力用戶所用，但是卻消耗在線路中，造成了能源的浪費，同時也損害了電力用戶的經(jīng)濟利益。
目前使用有源電力濾波器用于諧波治理，通常并聯(lián)至待治理點，以補償系統(tǒng)中的諧波電流。諧波的產(chǎn)生工作原理圖如下：
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有源電力濾波器檢測負載電流的諧波分量，通過控制變流器輸入一個與之相反的電流分量來達到補償?shù)哪康?。實際上，有源電力濾波器就是一個高功率可控電流源，可以靈活地發(fā)出指定的電流值。
3.4 靜止無功功率補償器（STATCOM）
大量無功電流在電網(wǎng)中會導(dǎo)致線路損耗增大，變壓器利用率降低，用戶電壓跌落。無功補償是利用技術(shù)措施降低線損、實現(xiàn)節(jié)能的重要措施之一，電網(wǎng)規(guī)劃，在有功功率合理分配的同時，也必須做到無功功率的合理分布。
無功優(yōu)化的目的是通過調(diào)整無功潮流的分布降低網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗，并保持最好的電壓水平。無功優(yōu)化補償一般有變電所無功負荷的最優(yōu)補償、配電線路最優(yōu)補償以及配電變壓器低壓側(cè)最優(yōu)補償。由電能損耗公式可知，當線路或變壓器輸送的有功功率和電壓不變時，線損與功率因數(shù)的平方成反比。功率因數(shù)越低電網(wǎng)所需無功就越多，線損就越大。因此，在受電端安裝無功補償裝置，可減少負荷的無功功率損耗，提高功率因數(shù)，提高電氣設(shè)備的有功出力。
無功功率補償裝置（STATCOM）的投入一方面改善了投入點的功率因數(shù)，同時也可提高接入點的電壓水平，是改善風電場電能質(zhì)量的重要手段之一，工作原理如圖3所示。其結(jié)構(gòu)與三相電壓型整流器基本一致。理論核心是八十年代日本學(xué)者赤木泰文提出的瞬時功率控制理論，通過該理論可以達到靈活控制網(wǎng)側(cè)無功功率的目的。
3.5 統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）
統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)是柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)中的一種新興的、功能最完善控制裝置，作為FACTS中最具代表性的一種，UPFC具有非常靈活的控制功能，集調(diào)節(jié)線路潮流、節(jié)電電壓、阻抗、相角和無功補償?shù)缺姸喙δ苡谝惑w，通過統(tǒng)一控制系統(tǒng)可對電力系統(tǒng)進行實時、有效、快速地控制，其強大的綜合控制功能是其它FACTS及傳統(tǒng)的補償裝置所無法比擬的。此外，UPFC還能抑制電力系統(tǒng)的低頻振蕩，改善系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，提高線路的傳輸極限等。UPFC應(yīng)用于輸電網(wǎng)，裝置容量較高。這個研究方向具備廣泛的前景，目前風電場發(fā)電應(yīng)用于直流輸電這一方向正在興起。
4 結(jié)語
本文介紹了幾種以電能質(zhì)量控制為目的的裝置，綜述了風力發(fā)電發(fā)展情況，對目前電能質(zhì)量問題研究進行了闡述。結(jié)合國家的相關(guān)政策，可以預(yù)見，本文所論述的電力擾動發(fā)生裝置、三相電壓型整流器、有源電力濾波器、靜止無功功率補償器和統(tǒng)一潮流控制器在今后風力發(fā)電電能質(zhì)量問題研究中會有很大的應(yīng)用空間。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：除鹽水箱；密封方式；膜式
Abstract：This paper introduced the current domestic and international relevant tank sealing method, for some commonly used methods, disadvantages are discussed, and directed to a technologically advanced new tank sealing film type flexible floating roof technology, its technical performance and installation, operation, maintenance and other characteristics are summarized . Tuoketuo Power Company Limited through a lot of investigation and evidence collection, decided finally desalting tank isolated air seal is adopted for film type flexible floating roof seal technology.
Key words: Demineralized water tank；Sealing mode；Film type
1、概述
內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責任公司（以下簡稱托電）化學(xué)補給水系統(tǒng)共有4臺2200立方米除鹽水箱，肩負著全廠8臺機組正常運行補給水作用，同時每臺機組有一臺凝結(jié)水補充水箱，為每臺機組運行中補水。如此多的水箱，如何保證這些水箱密封良好，不會因二氧化碳、灰塵等污染造成水質(zhì)劣化進而產(chǎn)生機組汽水系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕等問題，是一項非常艱巨的任務(wù)。結(jié)合國內(nèi)外的一些成功經(jīng)驗和我廠實際情況，最終確定單層膜式柔性浮頂是一種比較適合我廠的一種水箱密封方式。
2、除鹽水箱密封的必要性
為保證機組的安全運行，除鹽水箱和凝結(jié)水補充水箱內(nèi)必須儲存一定的水量，除鹽水平均要在除鹽水箱內(nèi)儲存16-24小時，在凝結(jié)水補充水箱內(nèi)儲存10-14小時。除鹽水在水箱儲存過程中，極易受到二氧化碳、氧和灰塵污染。除鹽水一旦污染就會使其品質(zhì)急劇下降，進而造成熱力設(shè)備的結(jié)垢腐蝕?？諝庵械腃O2進入除鹽水后立即形成各種含碳化合物（H2CO3、HCO3-、CO32-）除鹽水中的這些含碳化合物非常難以清除，即使是向水中加入氨等堿性物質(zhì)將PH提高，也只是將CO2轉(zhuǎn)化成（NH4）2CO3等含碳酸根化合物，并沒有清除CO2，當除鹽水進入熱力系統(tǒng)后，一旦碳酸分解仍會使熱力設(shè)備腐蝕，使水中Fe、Cu等含量居高不下。因此對除鹽水箱實施密封是十分必要的。
3、除鹽水箱密封方法
目前國內(nèi)外密封方式很多，本文對一些常用的方法的優(yōu)缺點進行分析探討。
3.1、緩沖水隔離法
將水箱進、出水連接在水箱底部的一個接口上，用水時優(yōu)先使用新水，上層陳水起到隔離緩沖作用。
水箱是不斷進水和出水的，液體擾動無可避免，緩沖水區(qū)無法保持穩(wěn)定，密封效果無法保證。
優(yōu)點：無運行成本。
缺點：作用有限，不能解決根本問題。
3.2、密封液密封法
將比重小于1的密封液倒入水箱中，密封液浮于水面上，將水和空氣隔離開，以達到密封保持水質(zhì)的效果。因密封液也會被灰塵等污染，因此應(yīng)定期更換。
優(yōu)點：工藝簡單，密封效果良好，而且不受容器形狀限制。
缺點：該法對密封液的要求很高，它應(yīng)該有良好的化學(xué)穩(wěn)定性且不能溶于水。降低密封液的成本是該工藝主要問題，國內(nèi)外市場比較少見。
3.3、氮氣方法
將水箱頂部的空氣置換為干凈的氮氣，使水箱內(nèi)水不與外界接觸，從而達到保持水質(zhì)的目的。因為水箱液位是不斷變化的，需要不斷補充和排出氮氣，對安全設(shè)施的可靠性要求很高，一旦安全設(shè)施失靈會造成壓力過高或真空，從而造成設(shè)備損壞。
優(yōu)點：密封效果良好，在西方國家的設(shè)計中常見到這種密封方式。
缺點：對安全設(shè)施的可靠性要求很高，消耗大量氮氣，運行費用較高。
3.4、堿液吸收方法
在水箱通氣管上連接一個容器，內(nèi)置堿性物質(zhì)，主要原理是通過堿性物質(zhì)吸收空氣中的二氧化碳，使其不能進入水箱。常用的堿性物質(zhì)有堿石棉和液體工業(yè)堿，堿性物質(zhì)需要定期更換，冬季要考慮防凍問題。
優(yōu)點：密封效果較好。
缺點：堿性物質(zhì)更換不及時會造成水質(zhì)波動，維護工作量大，冬季要防凍，水箱運行狀態(tài)要求嚴格。
3.5、塑料小球密封法
將大量特制空心塑料小球放在水面上，隔絕了水與空氣的接觸，以達到保持水質(zhì)的目的。
該工藝20實際80年代引入我國，國內(nèi)大多數(shù)電廠都采用該技術(shù)。該產(chǎn)品設(shè)計上解決了球與球之間空隙的問題，理論覆蓋率95%以上，但在實際運行中不可能達到最佳排列，另外液面波動也會引起球運動，所以密封效果不夠理想。
優(yōu)點：工藝簡單，便于清掃。
缺點：密封效果不夠理想。
3.6、硬浮頂密封法
水箱內(nèi)加一套浮頂，使水箱水面與空氣隔開浮頂像活塞一樣隨著水箱下降或上升而浮動。浮頂有軟浮頂和硬浮頂之分，硬浮頂有金屬浮頂和鋼架發(fā)泡EPS浮頂。安裝浮頂?shù)乃浔仨毷窍逻M水，水箱結(jié)構(gòu)必須是直筒式。硬浮頂最大的缺點是安裝和檢修不便，發(fā)生故障后檢修很困難。
優(yōu)點：密封效果較好。
缺點：安裝和檢修不便。
3.7、氣囊式軟浮頂密封法
軟浮頂和硬浮頂一樣像活塞一樣漂浮在水面。軟浮頂沒有硬支架所以檢修比硬浮頂方便的多。軟浮頂有浮塊式、
氣囊式、單層膜式等。氣囊式浮頂最大的問題是氣囊漏氣，一旦氣囊漏氣則浮頂下沉，密封破壞。而且氣囊漏氣后很難檢修。
優(yōu)點：密封效果較好。
缺點：易損壞，難檢修。
3.8、單層膜式柔性軟浮頂密封法
近年國內(nèi)市場出現(xiàn)的單層膜式柔性浮頂是一種高分子材料，柔軟而有彈性，密度比水小，不需要浮塊、氣囊等附件就能自然漂浮在水面上，結(jié)構(gòu)非常簡單。因為單層膜式柔性浮頂?shù)膹椥院芎?，所以能夠和水箱?cè)壁緊密結(jié)合，密封效果優(yōu)良。在托電進行的密封效果對比試驗結(jié)果中，我們發(fā)現(xiàn)單層膜式柔性浮頂?shù)拿芊庑Ч黠@優(yōu)于塑料小球密封法，也略優(yōu)于硬浮頂密封法。而從設(shè)備成本上看，單層膜式柔性浮頂?shù)膬r格還要低于塑料小球。
高分子材料的化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿，理論上可使用20年以上。水箱檢修時可將浮頂卷起，非常方便。更換一套全新的浮頂也只需要48小時，安裝檢修都十分方便。
使用單層膜式柔性浮頂?shù)乃溥\行過程中水箱水位不可過低，低水位運行時進水水流沖擊可能造成浮頂打卷失去密封能力，嚴重低液位時可能將浮頂吸入出水管造成浮頂損壞和斷水。
優(yōu)點：密封效果較好，成本低，檢修方便。
缺點：水位不可過低。
4、結(jié)論
綜上，除鹽水箱的各種密封方式中，以我國近年研制的單層膜式柔性浮頂性價比最高。該密封方式隔絕空氣效果好，成本低，運行維護工作量極小，使用壽命長，適用范圍廣，適合在除鹽水箱密封中應(yīng)用及推廣。結(jié)合托電的制水情況和水箱特點，單層膜式柔性浮頂可作化學(xué)除鹽水箱的首選密封方法。
參考文獻
【1】DL/T5068-96，火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計技術(shù)規(guī)程
【關(guān)鍵詞】電廠600MW鍋爐風機 噪聲 治理措施
隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，人們對電能的需求也在不斷增大。在這種情況下，火力發(fā)電廠的鍋爐及鍋爐風機等設(shè)備在夜間也要投入生產(chǎn)，而其產(chǎn)生的噪聲則使得夜間廠界噪聲不達標，繼而給廠區(qū)內(nèi)外環(huán)境帶來了不良的影響。針對這種情況，相關(guān)人員有必要對電廠鍋爐風機的噪聲治理措施進行分析，從而更好的完成對電廠廠區(qū)噪聲的治理，繼而給廠區(qū)員工和周圍居民提供良好的生活環(huán)境。
1 鍋爐風機的噪聲危害
就實際情況而言，每臺鍋爐風機在出廠時都將安裝進風消聲器，但是大多數(shù)鍋爐風機卻仍能產(chǎn)生較大的噪聲，繼而給人體帶來較大的危害。一方面，噪聲將給人的心血管系統(tǒng)帶來影響，并給人體內(nèi)分泌系統(tǒng)帶來一定的危害，繼而使人們的身體健康遭受威脅。另一方面，噪聲將使人出現(xiàn)神經(jīng)衰落的現(xiàn)象，并使人的大腦皮層功能不能得到平衡，繼而造成腦血管功能受到阻礙。此外，噪聲將使人陷入消極的情緒，繼而使人的工作效率不斷降低。
2 電廠600MW鍋爐風機的噪聲產(chǎn)生原因
2.1 風機主噪聲
一般的情況下，600MW燃煤鍋爐都將配備2臺送風機和2臺一次風機，而每臺風機都是大型的軸流風機。其中，送風機的功率將達到1500kW，一次風機的功率將達到2300kW。在對鍋爐的噪音進行測量可以發(fā)現(xiàn)，風機本身的振動將產(chǎn)生噪聲。同時，風機出口及葉片高氣流速度和風機上的相關(guān)部件之間的磨合也將產(chǎn)生噪聲。而將這些噪聲疊加起來，就形成了風機的主噪聲。
2.2 風道振動噪聲
鍋爐風機之所以會產(chǎn)生噪聲，與風道的振動有著直接的聯(lián)系。一般的情況下，風機的出口風速約為40m/s，而風道的風速則為15m/s。一方面，在風道內(nèi)的空氣流通缺乏規(guī)律的情況下，氣流將在風道內(nèi)部產(chǎn)生壓強，并使風道內(nèi)部壁面產(chǎn)生的壓力隨之變化，繼而導(dǎo)致風道出現(xiàn)一定的振動。而這些振動與風機產(chǎn)生的振動形成共振，則會使鍋爐產(chǎn)生較大的噪聲。同時，在加強筋之間的焊點距離交寬的情況下，風道的振動將無法得到有效限制，繼而使風道產(chǎn)生振動噪聲。此外，風道沒有得到有效固定，以至于風機振動造成了風道整體的振動，也將使風道產(chǎn)生振動噪音[1]。另一方面，風道壁面設(shè)計的過于薄弱，將導(dǎo)致風道不夠穩(wěn)固，繼而使風道產(chǎn)生強烈的振動。此外，在風機與風道兩者固定連接時，風機振動將傳遞至風道，繼而產(chǎn)生相應(yīng)的風道振動噪聲。
3 電廠600MW鍋爐風機的噪聲治理措施
3.1 利用吸聲法治噪
在進行鍋爐風機的噪聲治理時，可以采用吸聲法。具體來講，就是用吸聲材料吸收噪聲聲波，以便達成相應(yīng)的降噪效果的降噪方法。就目前來看，SDR技術(shù)具有維護方便和造價低等多個優(yōu)勢，所以可以采用該技術(shù)對電廠600MW鍋爐風機的噪聲進行治理。而應(yīng)用SDR技術(shù)需要以金屬薄板為媒介，以便對金屬薄板通過振動會產(chǎn)生較高輻射效率的特性進行利用。在使用該技術(shù)時，需要在金屬薄板部件上附著粘彈性較強的高分子材料。而在金屬薄板產(chǎn)生振動時，則可以將一部分動能轉(zhuǎn)化成熱能，繼而降低振動產(chǎn)生的噪聲。
就目前來看，SDR阻尼材料主要由基料、填料和溶劑三部分構(gòu)成。其中，基料主要用于各項阻尼材料的粘合，并需要將材料黏貼在金屬薄板上。所以，基料的主要作用就是發(fā)揮粘合作用。而填料則占據(jù)了所有阻尼材料的35%到67%，用于降低技術(shù)成本，并可以增加材料的內(nèi)損耗能力。而溶劑則需要進行基料的溶解，以便使基料充分融合[2]。此外，阻尼減振結(jié)構(gòu)主要由自由阻尼結(jié)構(gòu)和約束阻尼層結(jié)構(gòu)組成。其中，自由阻尼結(jié)構(gòu)指的就是將阻尼材料黏貼在金屬薄板的一面或兩面，而約束阻尼層結(jié)構(gòu)則是在基板上涂抹彈性較高的阻尼材料。
3.2 利用隔聲法治噪
所謂的隔聲法，其實就是利用裝置將噪聲集中封閉在一個密閉空間中，以便使大部分噪聲留在隔離裝置內(nèi)部，繼而達成一定的降噪效果的降噪方法。針對電廠600MW鍋爐風機噪聲的治理問題，則可以在風機本身加裝風機隔聲罩，并且保證隔聲罩是封閉結(jié)構(gòu)，而且容易安裝和拆卸。具體來講，就是利用隔聲罩將風機及其連接部件罩在隔聲罩里，并確保隔聲罩與風機完全分離，繼而有效降低噪聲的傳播。而想要達成較好的降噪效果，則需要采用優(yōu)質(zhì)的吸聲材料和包敷材料進行隔聲罩的制作。同時，在隔聲原件鋼板內(nèi)部設(shè)置高分子材料涂層，也可以有效降低風機和風道共振產(chǎn)生的噪聲[3]。此外，考慮到主機檢修需求，需要在隔聲罩上安裝照明系統(tǒng)。
為了達成較好的降噪效果，還需要對隔聲罩處的風道進行處理。首先，需要將風機出風口位置安裝柔性織物補償器，并在補償器后安裝固定支架，繼而通過減輕風機振動來減少風機對風道的影響。其次，可以將風機出風口的擴散管改成偏心擴散，并使擴散方向與葉片旋轉(zhuǎn)方向一致，繼而通過改善風道氣流來減小風道內(nèi)部壓力波動。此外，需要在原風道震裂處安裝補償器，并在風道內(nèi)部加貼隔聲層。同時，還需要重新加固風道的固定指點，以便防止共振現(xiàn)象的發(fā)生。
4 結(jié)語
總而言之，用吸聲材料將風機風管等部位包裹起來，就可以使風機產(chǎn)生的噪聲被吸聲材料吸收。而采取物理隔離措施將風機風道隔離起來，則可以使噪聲向外輻射強度降低，繼而達成一定的降噪效果。所以，在治理電廠600MW鍋爐風機產(chǎn)生的噪聲時，可以采用SDR阻尼技術(shù)在風機主體機殼、風道進出口等位置涂抹吸聲材料，并利用隔聲罩進行風機風道的隔離，從而通過降低噪聲輻射強度來進行鍋爐風機的降噪處理。
參考文獻：
[1]龔駿.結(jié)合實例論某電廠600MW鍋爐風機搶風原因及防范措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（9）：107.
【關(guān)鍵詞】風電場；水土保持；特點；措施
中圖分類號：S157文獻標識碼： A 文章編號：
前言
現(xiàn)階段，我國風電發(fā)電已經(jīng)初具規(guī)模，直至2005年，我國已經(jīng)陸續(xù)建成將近60個風電場，風力發(fā)電得到了非常迅速的發(fā)展。在建設(shè)風電場的過程當中，通常難以避免的會在不同程度上破壞植被和土壤，帶來水土流失問題。當前，市場建設(shè)、修路以及采礦等類型的開發(fā)建設(shè)項目的水土保持措施及引起的水土流失得到了進一步的研究，雖然風電場建設(shè)在影響水土流失方面與這些建設(shè)開發(fā)項目有著一定的共同點，但是風力發(fā)電也有著其自身的特殊性，所以，風電場工程項目的水土保持措施與其他開發(fā)建設(shè)項目是不盡相同的。由此可見，研究風電場工程項目水土保持措施配置，有著非常重要的現(xiàn)實意義。
風電場工程項目建設(shè)中水土流失的主要特點
豐富的風能資源是選取風力發(fā)電場地址的必要條件，通常為5米每秒的年平均風速，并且30米高處的風力有效時數(shù)應(yīng)當超出6000小時，風能有效密度要切實的達到240瓦每平方米，才能夠構(gòu)建大型的風電場。所以，水土流失的類型為兼具風力侵蝕和水力侵蝕。在建設(shè)風電場工程項目的過程當中，施工活動諸如安裝場地平整、風機基礎(chǔ)開挖、臨時堆土和施工道路施工等，均會在不同程度上擾動地表，損壞植被和地表形態(tài)，造成土層結(jié)構(gòu)的破壞及地表的，使得場區(qū)內(nèi)水土流失的增加。[1]
2.1基礎(chǔ)開挖
風電場工程項目風電機組開始進行基礎(chǔ)開挖以前，首先應(yīng)當全面的清理地表，施工中的施工工藝諸如覆土回填和基礎(chǔ)開挖等均會對地表帶來擾動，微地形便會遭到破壞，導(dǎo)致土壤肥力的降低以及土壤結(jié)構(gòu)的破壞，進而發(fā)生新的水土流失問題。
2.2道路施工
風電場的場區(qū)中改建及新建檢修施工道路均需要剝離表土，而對于有著較大起伏地形的路段，則應(yīng)當應(yīng)用填低削高的填筑及土方開挖措施。這些施工活動都會對地表的植被帶來極大的破壞，擾動地表。風電場工程項目的實施中如果沒有嚴格的確保施工工藝的合理性和臨時防護措施的到位，那么便會帶來新的水土流失問題。
2.3施工作業(yè)粉塵
由于風電場工程項目的施工中表層土壤結(jié)構(gòu)與地表植被被破壞，使得土質(zhì)疏松出現(xiàn)，不但導(dǎo)致水蝕的發(fā)生，并且在遭遇大風天氣時會出現(xiàn)揚塵。在施工的過程當中拌和灰土，拌和瀝青戶籍凝土，道路填充，土地平整，裝卸和運輸材料，通常在風力作用為2級以上的情況下會導(dǎo)致?lián)P塵的發(fā)生，其中主要包括施工作業(yè)揚塵和運輸車輛道路揚塵，嚴重的影響了下風向的空氣，帶來了環(huán)境污染，對人們的日常生活和生產(chǎn)產(chǎn)生直接的影響。[2]
2.4臨時設(shè)施
建設(shè)風電場工程項目中，主要的臨時設(shè)施有臨時施工道路、施工生產(chǎn)生活以及臨時堆料等諸多場所。構(gòu)建臨時設(shè)備也會對地表植被帶來破壞，進而引發(fā)新的水土流失，比如未到位的保護堆放的表土及施工材料的管理不妥善，均會導(dǎo)致水土的流失；不合理傾倒生活及生產(chǎn)垃圾，不合理排放生活污水和生產(chǎn)污水等，均會對工程項目區(qū)帶來負面性的環(huán)境影響，最終出現(xiàn)一系列的水土流失問題。
風電場工程項目水土保持措施的有效配置
3.1箱變及發(fā)電機組施工區(qū)
吊裝場地和風機基礎(chǔ)周邊是箱變及發(fā)電機組尤為關(guān)鍵的兩個發(fā)生水土流失的環(huán)節(jié)，因此，針對其特點采取有效的水土保持措施尤為重要。[3]
3.1.1吊裝場地
一般風力發(fā)電機、葉片、塔筒等有著較大的重量，需要汽車吊和履帶吊加以配合進行吊裝，這些機械設(shè)備都是重型的施工器械，原地面如果不通過山皮石等進行壓實和填墊，那么便無法順利的將施工展開。通常吊裝平臺是由吊臂拼裝平臺和安裝平臺構(gòu)成，其中，吊裝平臺與風機基礎(chǔ)有著相對較近的距離，為了不對開挖風機基礎(chǔ)造成影響，那么就應(yīng)當在回填風機基礎(chǔ)以后加以施工填墊。在填墊土石方中，一定要保證平臺邊坡土石方的扎實，防止周邊區(qū)域中有土石滾落。另外，還可以在四周的吊裝平臺臨時設(shè)置石、土圍擋，可以采用土方壓實及堆筑。結(jié)束施工后處理吊裝平臺可選用兩種方式：（1）對無法重復(fù)利用墊料的工程，在開始填墊吊裝平臺以前，要注意剝離占地范圍內(nèi)的表土，因表土層有限的承載能力，如果共同壓實墊料和表土，那么就會浪費資料，因此，可將表土用墊料加以替換，盡可能保護表土剝離；（2）重復(fù)利用墊料，也就是按照施工時序?qū)⑹┕し纸M展開，對平臺填墊的山皮石加以重復(fù)利用。
3.1.2風機基礎(chǔ)周邊
一般開挖風機基礎(chǔ)的深度為3.5米，16米的內(nèi)切圓直徑，約700立方米的土石方在每個基礎(chǔ)上形成，一旦處理不善，那么在降雨時便會導(dǎo)致水土流失，對周邊的草地和農(nóng)田構(gòu)成嚴重的威脅。所以，開挖風機基礎(chǔ)的臨時推土，應(yīng)當適當?shù)牟捎脭r擋等措施，比如選用防塵網(wǎng)、彩條布，或者用裝土的草袋子加以攔擋。盡量不要采用裝土編織袋，由于破損的編織袋通常難以得到降解，極易導(dǎo)致白色污染的發(fā)生。另外，還可以將整個施工區(qū)域用擋板進行圍擋，避免施工區(qū)的殘渣混凝土和泥沙向施工區(qū)擴散。結(jié)束施工以后，要注意砌護周邊的箱變基礎(chǔ)和風機基礎(chǔ)。[4]
3.2場內(nèi)道路施工區(qū)
機械碾壓導(dǎo)致的硬化地面和新填墊的路基是主要的道路施工水土流失區(qū)域。對于硬化的地面，應(yīng)當按照占地的類型對治理措施加以選擇，如果耕地是所占用的土地，那么應(yīng)當深度翻松土地，粉碎大塊的土體，并與少量的有機肥料相配合，以有助于耕地恢復(fù)后作物的順利生長；占用的土地如果是林地或者荒地，那么就應(yīng)當在覆土或整地的條件下，適當?shù)脑灾裁缒?；對于新填墊的路基，由于沒有經(jīng)過使用和碾壓，基本上這些路基呈現(xiàn)的是松散的狀態(tài)，非常容易出現(xiàn)侵蝕。在路基填墊的過程中，過度的轉(zhuǎn)運和挖填土石方，防護如果不當便會導(dǎo)致水土流失。一般水土流失會出現(xiàn)在圖土質(zhì)邊坡中，其形式為細溝侵蝕。所以，為了水土流失進行嚴格的防治，就應(yīng)當將路面的防蝕工作做好，可以借助于挖填路基或者整修路面，將路面修成拱形，并且盡可能的采用泥結(jié)碎石路面，壓實這種路面以后，堅硬而又粗糙，有著較強的抗傾覆力以及抗沖刷力。
3.3集電線路施工區(qū)
架設(shè)風電場集電線路采用的主要為鐵搭，因此，此施工區(qū)域水土流失產(chǎn)生的區(qū)域主要是材料堆放場、臨時推土場地和基坑邊坡。（1）臨時占地的作用為混凝土的拌和及施工材料的堆放，由于集電線路的臨時占地經(jīng)常性的出現(xiàn)開挖和碾壓等擾動，破壞了原有的土壤理化性質(zhì)，為了促進土壤肥力和通透性的提高，并且有助于今后綠化及耕作，那么在對土地進行翻松時，要散施無機肥和有機肥于土壤中，將土壤的氮庫及有機庫迅速的加以建立，從而提高土壤的肥力，并且適當?shù)牟捎没瘜W(xué)農(nóng)藥消毒滅菌土壤。在恢復(fù)建設(shè)施工中所破壞的植被時，要避免加劇所帶來的水土流失；（2）不管是臨時占地還是永久占地，都應(yīng)當在整理場地時保護好表土剝離，為日后的復(fù)墾及綠化將前期工作做好。結(jié)束占地后，應(yīng)當盡可能迅速的將原有土地的功能恢復(fù)，以更好的協(xié)調(diào)原地貌景觀，并且與土地利用規(guī)劃相符合。
結(jié)束語
總之，水土資源是人類得以發(fā)展及生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，所以，在風電場的建設(shè)過程中，要對水土資源的保護提起高度的重視，相關(guān)部門和建設(shè)單位應(yīng)當積極的制定出行之有效的水土保持措施，引進現(xiàn)代化的治理技術(shù)，全方位的防范水土流失。
【參考文獻】
[1]曲慧遠.瓦房店市風電場水土保持治理模式[J].水土保持應(yīng)用技術(shù),2012,(2):52-53.
[2]史彥林,賈洪.黑龍江山區(qū)風電場工程水土流失特點及防治措施[J].中國水土保持,2010,(9):120-121.
【關(guān)鍵詞】風電場；電容電流；消弧線圈；低電阻
0 引言
安徽省位于第四類風資源區(qū)，適宜建設(shè)低風速風電場。由于山區(qū)風能資源豐富，同時征地較簡單，因此安徽省風電項目多建設(shè)在山區(qū)。風電場中各風機點位均位于山脊上，風機間距離較遠，造成集電線路的長度較長，使得集電線路系統(tǒng)的電容電流較大，對風電場和風電場升壓站的安全運行造成危害，本文以安徽省境內(nèi)樅陽風電場為例，就選擇風電場35kV系統(tǒng)中性點的接地方式進行探討。
1 項目概況
擬建風電場位于樅陽縣山區(qū)，規(guī)劃容量49.5MW，安裝33臺1.5MW的風力發(fā)電機組，配套建設(shè)一座110kV升壓變電站。
110kV升壓站安裝1臺110/35kV、50MVA的主變壓器。110kV側(cè)采用線路――變壓器組接線，35kV側(cè)采用單母線接線方式。
風電場風機出口電壓為0.69kV，經(jīng)0.69/35kV升壓箱式變壓器將電壓升至35kV，33臺風機――箱變組成2個匯流集電單元，兩個匯流集電單元分別由16和17臺風機――箱變組成，2個匯流集電單元接入110kV升壓站35kV母線。
由于項目位于山區(qū)，各風機點位距離較遠，造成集電線路的長度較長，同時根據(jù)環(huán)評審查意見，集電線路除跨越山溝處采用架空線路外，其余須采用地埋電纜線路，以減少對山區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。
基于以上原因，風電場35kV集電線路的電容電流大幅增加。當35kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，由于系統(tǒng)電容電流過大，接地點電弧不能自行熄滅，出現(xiàn)間歇性電弧接地。系統(tǒng)中將產(chǎn)生弧光接地過電壓，這種過電壓可達相電壓的3-5倍或更高，并且持續(xù)時間長，可達幾小時，它不僅擊穿電網(wǎng)中的絕緣薄弱環(huán)節(jié)，可使用電設(shè)備、電纜、變壓器等絕緣老化，縮短使用壽命，而且對整個電網(wǎng)絕緣都有很大的危害。所以，選擇適當?shù)闹行渣c接地方式，減小系統(tǒng)單相接地電容電流的危害，將會對供電可靠性和系統(tǒng)的安全運行有重要的影響。
2 電容電流計算
樅陽風電場工程35kV集電線路架空線部分均采用LGJ-240/30導(dǎo)線。其中，單塔單回路路徑總長約1.2km，同塔雙回路路徑總長約2.6km。
35kV集電線路電纜部分選用35kV三芯電力電纜ZC-YJV22-26/35kV 3×240mm2，共17.8km。風機箱變至出線桿塔采用ZC-YJV22-26/35kV 3×70mm2，共1.5km。變電站內(nèi)電纜采用ZC-YJV22-26/35kV 3×95mm2 共0.3km。
計算主要依據(jù)中國電力出版社《電力工程電氣設(shè)計手冊》（電氣一次部分）內(nèi)的有關(guān)公式：
1）有架空地線的單回路架空線路的電容電流為：IC=UeL×10-3（A）
（Ue為電網(wǎng)的額定線電壓（kV），L為線路的長度（km），同桿雙回線路的電容電流按單回路1.6倍取值）
根據(jù)上式，35kV架空線路電容電流為：
單回路IC1=35×1.2×10-3=0.042A
雙回路IC2=1.6×35×2.6×10-3=0.1456A
2）電纜線路的電容電流為：IC=0.1UeL（A） 。同時規(guī)定，變電所增加的接地電容電流值需考慮13%的附加值。
根據(jù)上式，電纜線路的電容電流為：
IC3=0.1×35×（17.8+1.5+0.3×1.13）=68.7365A
3）在忽略風機箱變高壓線圈和升壓站主變低壓線圈的對地電容電流情況下，風電場35kV側(cè)電容電流為：
IC= IC1+ IC2+IC3=0.042+0.1456+68.7365=68.9241A
3 接地方式選擇
3.1 各規(guī)程規(guī)范對風電場35kV系統(tǒng)接地方式的規(guī)定
1）《風力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)范》（DL/T5383-2007）第6.5.1條規(guī)定“……，35kV集電線路或電纜單相接地電容電流大于10A時，均應(yīng)在變電所裝設(shè)消弧線圈?！?/p>
2）《風電場工程電氣設(shè)計規(guī)范》（NB/T 31026-2012）第4.9.2條規(guī)定“風電場主變壓器低壓側(cè)35kV及以下系統(tǒng)中性點宜采用低電阻接地方式接地，也可采用其他接地方式，但不應(yīng)采用不接地方式?！?/p>
3）《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》第3.2.3.3條規(guī)定“風電場匯集線系統(tǒng)單相故障應(yīng)快速切除。匯集線系統(tǒng)應(yīng)采用經(jīng)電阻或消弧線圈接地方式，不應(yīng)采用不接地或經(jīng)消弧柜接地方式。經(jīng)電阻接地的匯集線系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，應(yīng)能通過相應(yīng)保護快速切除，同時應(yīng)兼顧機組運行電壓適應(yīng)性要求。經(jīng)消弧線圈接地的匯集線系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，應(yīng)能可靠選線，快速切除……”。
可見，各規(guī)程規(guī)范對于風電場35kV系統(tǒng)接地方式的規(guī)定并不完全一致，有經(jīng)消弧線圈和經(jīng)低電阻接地兩種方式，實際執(zhí)行時，須經(jīng)當?shù)仉娏Α⒁?guī)劃等有關(guān)部門認可。
3.2 經(jīng)消弧線圈接地的方式
采用消弧線圈接地，當電網(wǎng)單相接地故障時，接地電流通過消弧線圈呈電感電流，與電容電流的方向相反，可以使接地處的電流變得很小或等于零，從而消除了接地處的電弧以及由此引起的各種危害，自動消除故障，不會引起繼電保護和斷路器動作，大大提高了電力系統(tǒng)的供電可靠性。
風電場35kV系統(tǒng)若采用經(jīng)消弧線圈接地的方式，根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5222-2005），消弧線圈的補償容量為：
Q=KIC■（kVA） （K為過補償系數(shù)，取1.35）
Q=1.35×68.9×■=1879.6kVA，
消弧線圈的補償容量取2000kVA。接地變?nèi)萘恳踩?000kVA。
事實上，隨著風電場規(guī)模的擴大，35kV系統(tǒng)的電容電流會更一步增大，消弧線圈容量也會更一步增大。
根據(jù)《自動跟蹤補償消弧線圈成套裝置技術(shù)條件》（DL/T 1057-2007），35kV消弧線圈額定容量的優(yōu)先值最大為2400kVA。當消弧線圈的容量超過此值時，需專門定制，應(yīng)用案例較少，也會帶來投資高、技術(shù)難度大等問題。在布置和安裝時，由于體積增大，均具有一定的難度。所以當風電場規(guī)模擴大到一定程度時，不宜采用消弧線圈接地方案。
3.3 經(jīng)低電阻接地的方式
采用中性點經(jīng)低電阻接地可以增加故障電流的大小，提高保護動作的靈敏性，快速切除故障，以達到保護系統(tǒng)安全的作用。
根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5222-2005），采用中性點經(jīng)低電阻接地的電阻值為：
RN=（Ω） （Id為選定的單相接地電流）
當采用中性點經(jīng)低電阻接地方式時，要求流過接地點的電阻性電流不小于電容性電流，以限制間歇性電弧接地時的過電壓水平在2.6倍相電壓以內(nèi)。
本工程選定單相接地電流Id=200A，所以RN==101Ω。
接地變參數(shù)選擇，按變壓器耐受短路電流過載時間10S，變壓器的短時過載容量為ST=40400kVA，按變壓器過載系數(shù)10.5計算[1]，變壓器容量S=384.8kVA。變壓器容量選擇400kVA?？梢姡拥刈兊娜萘枯^消弧線圈方案大大減小。
【關(guān)鍵詞】風力發(fā)電機；新增裝機容量；累計裝機量
1 中國風電行業(yè)總體規(guī)劃及市場現(xiàn)狀
根據(jù)中國政府十二五規(guī)劃，中國的風電建設(shè)目標是到2015年實現(xiàn)90，000兆瓦的裝機容量，到2020年實現(xiàn)150，000兆瓦的裝機總?cè)萘?。這一目標是通過對中國在哥本哈根氣候大會上對外做出的“到2020年非化石能源占一次能源消費比重要達到15%”的承諾倒推得出的。對中國這樣一個對化石能源嚴重依賴的國家來說，這是一個相當高的比例。實現(xiàn)這一承諾需要把目標分解，分別制定出水電、風電、核電等各類可再生能源的規(guī)模比例，最終分到風電上的裝機容量目標就是2015年90，000兆瓦，2020年150，000兆瓦。
與世界諸多國家一樣，在中國的新能源發(fā)展版圖中，風力發(fā)電已然成了“頂梁柱”。為了更好更快地按計劃達成上述“承諾”目標，中國政府在上述基礎(chǔ)上繼續(xù)在對風電行業(yè)實施了一系列的激勵措施。以華能、大唐及國電等中國電力巨頭為首的開發(fā)商，繼續(xù)在大力開發(fā)著一個又一個大規(guī)模的風力發(fā)電場，這一切都為中國風機制造商提供著持續(xù)的市場需求，同時也使得中國繼續(xù)著風電行業(yè)發(fā)展的傳奇。
政府對于風電行業(yè)發(fā)展的大力政策驅(qū)動及明確的行業(yè)發(fā)展規(guī)劃；政府對于風機國產(chǎn)化比例限制以及相關(guān)風電項目招標要求中對于外來競爭對手的軟條款限制（雖然這一點將隨著中國入世以來對WTO相關(guān)規(guī)則的深入實踐逐漸淡化）；資金實力雄厚及電力行業(yè)背景強大的風場開發(fā)商（各電力巨頭）源源不斷的項目開發(fā)制造的市場實際需求；等等……諸多的利好條件，不斷地催化著中國風電行業(yè)及中國風機制造商的快速發(fā)展和急速“膨脹”。
如上文提到的，這些中國風電龍頭企業(yè)的產(chǎn)品在國內(nèi)都已先后申請得到自主知識產(chǎn)權(quán)及不同數(shù)量的技術(shù)專利，然而，當他們試圖走出國門開拓國際市場的時候，他們幾乎無一例外的只看到國際市場的市場機會，并且制定了野心勃勃的海外市場擴張計劃，卻在海外自主知識產(chǎn)權(quán)保護申請及相關(guān)的國際性技術(shù)認證方面明顯滯后。
2 中國風機制造商的海外市場開拓中的知識產(chǎn)權(quán)盲點
世界各國政府對于風電發(fā)展的大力政策支持引發(fā)的諸多市場機會；遠遠低于歐美主要競爭對手的制造成本；相對日漸成熟的制造、服務(wù)、技術(shù)水平；日益充足的高質(zhì)量海外營銷及管理人才，以及在世界上日益高漲的中國經(jīng)濟政治影響力和聲譽，這一切對于中國風力發(fā)電機制造商“走向海外”，看似已經(jīng)準備了充分的條件。
然而，如果對風電行業(yè)的發(fā)展特征進行進一步的分析，不難發(fā)現(xiàn)，假定把上述的這些條件稱為“萬事俱備，只欠東風”里的“萬事”，可那“東風”卻似乎還頗令人迷茫，并且覺得遙遙不知期。這“東風”到底又應(yīng)該包含哪些因素呢？簡言之，除了與風電行業(yè)的特征緊密關(guān)聯(lián)的“資金”和“技術(shù)”因素之外，知識產(chǎn)權(quán)保護是另一個看似模糊卻實際更為關(guān)鍵——往往是“一票否決”性的因素，具體地簡單分析如下：
其一、資金：在中國，風電場基本全部由有強大資金實力的各個國有電力巨頭投建、運營，他們一般都有比較充足的資金，哪怕需要融資，由于他們本身的電力業(yè)務(wù)背景，銀行也非常愿意提供貸款、融資。
然而在國外（如風電市場比較成熟的北美和歐州），大多數(shù)的風電場的開發(fā)商一般自有資金都比較有限，從而都不得不尋求銀行、投資機構(gòu)或者其合作伙伴的融資支持。而取得融資支持的核心條件之一就是對所采用的風機的技術(shù)、質(zhì)量及運營維護（一臺風機的標準運營年限通常為20年）提供可靠的評估和證明。而這對于起步較晚、在海外幾乎沒有任何“運營記錄”的中國風機制造商要取得國外融資機構(gòu)對他們生產(chǎn)的風機提供融資，無疑難度是巨大的。這就使得中國制造商在接洽諸多海外項目的時候，在融資事項上就使開發(fā)商望而卻步，無法推動，直到放棄或者被其他已有多年良好風機運營記錄及融資記錄的歐美競爭對手搶了去。由于無法協(xié)助開發(fā)商取得融資渠道，已經(jīng)成了諸多中國風機制造商與訂單失之交臂的痛楚之一，從而使得他們的成本優(yōu)勢及前文所述的諸多“優(yōu)勢”便成了不堪一擊的“Maybe”。
其二、技術(shù)：在國內(nèi)的風場開發(fā)中，由于政府大力鼓勵采用本土制造的風力發(fā)電機，同時由于主要開發(fā)商本身的實力及其對于因風機質(zhì)量問題導(dǎo)致的風場運營風險承擔程度，以及一旦風機出現(xiàn)質(zhì)量問題，風機制造商要提供服務(wù)相對容易、成本也低，等等各種因素，導(dǎo)致開發(fā)商對于風機質(zhì)量的要求相對于歐美國家的開發(fā)商要求要低。只要能達到國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)的認證許可，然后在價格、服務(wù)方面能到達開發(fā)商的要求，基本上就可以被順利采用。然而在以歐洲和北美為代表的海外市場上，開發(fā)商對于風機的技術(shù)認證要求及當?shù)氐南嚓P(guān)技術(shù)法規(guī)要求與國內(nèi)大不相同——準確地說，是技術(shù)要求比國內(nèi)要高很多。
其三、知識產(chǎn)權(quán)保護：對于中國風機制造商而言，這里所說的知識產(chǎn)權(quán)保護，主要涉及兩個方面的因素：第一是上文提到的技術(shù)專利的國際性保護申請。如前文提到的，上述主要的中國風機制造商在開發(fā)自己的新產(chǎn)品的時候，基本都在產(chǎn)品真正批量生產(chǎn)銷售的市場上之前就都在國內(nèi)申請并得到了諸多的技術(shù)專利，然而對于國際技術(shù)專利的保護，他們往往都是在海外銷售過程中遇到客戶要求產(chǎn)品在當?shù)赜屑夹g(shù)專利保護，或者是在當?shù)赜龅絿飧偁帉κ痔岢黾夹g(shù)專利爭議之時，才意識到自己在海外技術(shù)專利保護方面的薄弱意識和工作滯后。第二是企業(yè)的商標、品牌的國際性保護申請。如前文所述，主要的中國風機制造商近年均已先后在海外重點市場設(shè)立分支機構(gòu)，然而他們往往都忽視了在商標、品牌的保護申請，甚至在注冊分支機構(gòu)之后都遲遲沒有申請商標、品牌保護；更不用說在進入目前市場前，對本企業(yè)的商標、品牌進行系統(tǒng)的保護申請，這對于可能的品牌、商標被惡意注冊而導(dǎo)致無謂的法律糾紛并直接影響市場開拓，無疑是一個巨大的漏洞和風險。
3 知識產(chǎn)權(quán)的重要性及解決方案
綜合上述，我們可以得出一個清晰且淺顯的邏輯：雖然中國政府對于本土的風力發(fā)電機制造商以及風力發(fā)電場的開發(fā)商實施了一系列的政策支持，并且在風力發(fā)電機組出口退稅、關(guān)鍵零部件的進口關(guān)稅，以及對在華外資風力發(fā)電機制造上爭奪中國風機訂單時的一些軟條款限制等方面實施了一系列的貿(mào)易政策支持。使得中國風力發(fā)電機制造商在短短幾年內(nèi)取得了長足迅猛的發(fā)展，然后當他們開始走出國門爭奪海外市場的時候，在上述提到的“資金”、“技術(shù)”及知識產(chǎn)權(quán)保護方面的問題，如果不得到全面的規(guī)劃和徹底的解決，他們離預(yù)期的國外市場開拓目標，將總有一道道難以逾越的門檻，更不用說試圖取得類似于他們在國內(nèi)取得的那種短期的飛速發(fā)展，而且在國際知識產(chǎn)權(quán)保護方面的嚴重滯后，為各種潛在的國際法律糾紛及國際市場開拓障礙都埋下了諸多隱患。
所以，這些問題，尤其是知識產(chǎn)權(quán)問題的重要性是毋庸置疑的。那么，中國風力發(fā)電制造商在尋求海外市場擴展的出路在哪里？這些問題的解決方案是什么？
至于前兩個問題，本人認為可以通過政府出臺更好的配套貿(mào)易政策，如通過從風力發(fā)電機制造、風機國際海洋運輸（目前真正有能力承運大型風力發(fā)電機組國際運輸?shù)闹袊锪鞴救允区P毛麟角）、海外風電場基礎(chǔ)建設(shè)、吊裝及運營整個相關(guān)業(yè)務(wù)鏈條進行相關(guān)政策支持；從稅收等政策手段上鼓勵中國有實力的相關(guān)企業(yè)和投資、融資機構(gòu)與中國的風力發(fā)電機制造商通力合作，憑借成本、技術(shù)優(yōu)勢，以及強大的外匯儲備，不僅輸出中國的風力發(fā)電機設(shè)備，更要輸出中國在風力發(fā)電行業(yè)的建設(shè)、運營管理及服務(wù)、運輸?shù)扰涮讟I(yè)務(wù)等方案來解決資金問題；通過政府統(tǒng)一的相關(guān)技術(shù)認證引進等貿(mào)易政策支持，以幫助中國風機制造商盡早取得系統(tǒng)的相關(guān)國際技術(shù)認證和認可等方案來解決技術(shù)問題。
對于知識產(chǎn)權(quán)的保護，則更為根本的是企業(yè)要提高相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)的國際保護意識，并且對海外市場開拓有更好的全局觀點，進行系統(tǒng)布局，知識產(chǎn)權(quán)保護行為先行于市場行為。具體的，可以有幾個方案：一是在前期市場研究并決定進入某個目標國家市場的時候，在設(shè)立海外分支機構(gòu)的同時，對產(chǎn)品的技術(shù)專利、商標、品牌的保護申請，同步進行。二是通過國際知識產(chǎn)權(quán)保護申請機構(gòu)，結(jié)合企業(yè)對于相關(guān)國家的風電行業(yè)的判斷，在各潛在市場進行系統(tǒng)的技術(shù)專利、商標、品牌的保護申請，然后再根據(jù)具體的商務(wù)、業(yè)務(wù)計劃目標，逐步在各目標市場設(shè)置分支機構(gòu)、開展具體的營銷工作。這個方案看似成本投入較大，但當我們考慮到這是為了企業(yè)從長遠去保護自己的知識產(chǎn)權(quán)，為長期的市場開拓鋪路，并從而避免將來可能的無謂的且可能更耗時耗資金的國際知識產(chǎn)權(quán)紛爭。
衷心希望中國的風力發(fā)電機制造企業(yè)能夠有更強更明確的知識產(chǎn)權(quán)保護意識，真正成為有“國際性”意識的跨國企業(yè)，并為中國大型制造企業(yè)的真正走向“國際化”樹立榜樣。更希望中國的風力發(fā)電行業(yè)能早日從頗令人沾沾自喜的“偏安一隅”的“繁榮”中，穩(wěn)步地走向世界，使中國早日從一個新崛起的風電大國成長為真正的長期持續(xù)發(fā)展的風電強國！
【參考文獻】
[1]BTM Consult ApS，International Wind Energy Development（World Market Update 2012） 2013.03
關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計；市場競爭力產(chǎn)品設(shè)計不是一種孤立的設(shè)計活動，它和整個企業(yè)的營銷、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)工程有著緊密的聯(lián)系，也就是說產(chǎn)品設(shè)計活動貫穿于企業(yè)營銷――開發(fā)――生產(chǎn)――銷售的始終。產(chǎn)品設(shè)計不像一般理解的那樣以簡單的表面形態(tài)和設(shè)計風格為目的。它是即利用科學(xué)技術(shù)成果，又以本身所具有的功能來滿足人們的生活。它是通過觀察人們的生活和活動，掌握人們的欲求與價值觀，考慮技術(shù)的可能性和技術(shù)對人們的影響，為滿足人們的需要進行的活動。從這種意義出發(fā)，產(chǎn)品設(shè)計不外乎是技術(shù)大眾化。
當今中國很多城市把工業(yè)定位于生產(chǎn)力的第一目標。作為設(shè)計對象的工業(yè)產(chǎn)品，它的構(gòu)成并非由單一因素決定的，而是由方方面面多層次、多方位，錯綜復(fù)雜的因素組成的。而作為產(chǎn)品設(shè)計的一般方法，則是要將這眾多的因素各自協(xié)調(diào)到一個最佳點上。阿切爾從產(chǎn)品的使用觀點出發(fā)，對產(chǎn)品作如下描述：“設(shè)計起源于需要，并以滿足這種需要為目的，創(chuàng)造出產(chǎn)品；產(chǎn)品產(chǎn)生出某種效果，這種效果作用于環(huán)境，環(huán)境反過來作用于人?！痹谏鐣陌l(fā)展中，我們不難發(fā)現(xiàn)，不斷出現(xiàn)的新產(chǎn)品給人們的各方面帶來了極大的方便和快捷。舉個簡單的列子，洗衣服都是一項最普通的家務(wù)勞動，對大多數(shù)家庭來說，它并不像古代詩人描述的那么富有詩情畫意……它留給人的感受常常是：辛苦勞累。1858年，一個叫漢密爾頓？史密斯的美國人在匹茨堡制成了世界上第一臺洗衣機。到現(xiàn)在的全自動洗衣機，人們已經(jīng)從這種繁重無聊的洗衣工作中解脫出來，洗衣服變成了很簡單的家務(wù)勞動。同樣，電飯煲、電冰箱、筆記本、空調(diào)、電話等產(chǎn)品的出現(xiàn)，也使人們的生活變得越來越方便快捷，人們抽出了更多的時間去做他們認為更有意義的事情。1945年以來，日本經(jīng)濟百廢待興，政府從20世紀50年代開始引入現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計，將設(shè)計作為日本的基本國策和國民經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，從而實現(xiàn)了日本經(jīng)濟20世紀70年代的騰飛，使日本一躍而成為能與它過相比的經(jīng)濟大國。積極家的分析認為日本經(jīng)濟之所以發(fā)展得如此之快是因為他們把產(chǎn)品設(shè)計作為經(jīng)濟發(fā)展的主體。隨著設(shè)計越來越得到各國的政府的關(guān)注與大力支持，先后許多國家崛起，很多國家先后投入到產(chǎn)品設(shè)計的過程來，亞洲四小龍就是成功的經(jīng)驗。
進入了21世紀，市場競爭越來越細化，新產(chǎn)品開發(fā)的味道也就越來越濃，當今世界是變化多端的。無論是國家還是企業(yè)紛紛都把產(chǎn)品設(shè)計作為跨世紀的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略。很多大的集團都提出“產(chǎn)品設(shè)計治公司”的口號，將設(shè)計視為提高經(jīng)濟效益和企業(yè)形象的根本戰(zhàn)略和有效途徑。電子計算機的廣泛運用又極大地方便了設(shè)計比重的提高。
在工業(yè)設(shè)計極度發(fā)達的今天，人們生活中的產(chǎn)品越來越多，同時不斷地有具備新的功能、新的造型的產(chǎn)品出現(xiàn)，我們的生活變得越來越方便。生產(chǎn)者通過準確的市場定位，鎖定特定的人群，為他們設(shè)計更符合他們要求的產(chǎn)品。在服務(wù)與產(chǎn)品的使用者的同時，達到了成功獲得經(jīng)濟利益的目的，是謂雙贏。而產(chǎn)品設(shè)計是將抽象的設(shè)計理念轉(zhuǎn)換成具體產(chǎn)品實體的過程，設(shè)計師扮演著介于消費者與生產(chǎn)廠家之間、產(chǎn)品、消費者、使用環(huán)境之間相互溝通的角色，其對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材料、制造及使用狀態(tài)的認識，賦予美學(xué)價值，將心中的產(chǎn)品形象予以具體化。設(shè)計師透過產(chǎn)品與使用者做思想上的溝通，但是否能使二者之間的互動關(guān)系達到協(xié)調(diào)融合之地方，即看產(chǎn)品能否對使用者發(fā)生意義。產(chǎn)品設(shè)計一般情況下要滿足使用者得兩種需求，功能需求和審美需求。功能需求要產(chǎn)品造型設(shè)計師與工程設(shè)計師通力合作，而審美需求則一般有產(chǎn)品造型設(shè)計師獨立完成。
產(chǎn)品設(shè)計就是為人類而設(shè)計，協(xié)調(diào)社會和諧與平衡。在今后的發(fā)展中，人類生活和社會將更加依賴于技術(shù)的進步。設(shè)計的根本目的就是增加市場的競爭力。在產(chǎn)品造型設(shè)計中，市場調(diào)查、分析消費者需求占有很大的分量，在設(shè)計上，很多的設(shè)計純粹是為了滿足市場的需求，人們需要什么樣的設(shè)計就會有什么樣的設(shè)計出來，在這里，商業(yè)化的經(jīng)濟利益占有絕大部分的導(dǎo)向作用，設(shè)計師的思想也是服務(wù)于市場經(jīng)濟。
在設(shè)計的一般程序被人們了解掌握之后，決定設(shè)計優(yōu)劣的關(guān)鍵通常在于設(shè)計師們的思考方法和思維習慣。設(shè)計師思維的多樣性、擴散性、逆向性等，及對問題所把握的程度是衡量設(shè)計師水平的重要依據(jù)。產(chǎn)品設(shè)計師的特征在于用常人想不到的方法來實現(xiàn)人們想得到的需求。目前我國的產(chǎn)品設(shè)計仍然比較薄弱。比如我國風電技術(shù)競爭力與國際先進水平的差距，主要體現(xiàn)在關(guān)鍵部件技術(shù)缺失及整體設(shè)計技術(shù)薄弱兩個方面。我國已實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的風電機組，基本上都是在引進技術(shù)、消化吸收的基礎(chǔ)上，通過部分自制加外部采購關(guān)鍵零部件，進行整機組裝而實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。主軸軸承、齒輪箱軸承等風電機組的關(guān)鍵零件，風機、變流器和整機控制系統(tǒng)等風電機組中技術(shù)含量最高的關(guān)鍵部件等的設(shè)計制造技術(shù)，我國還沒有完全掌握。風電機組整體設(shè)計技術(shù)至今仍然是薄弱環(huán)節(jié)。目前，我國新機型開發(fā)基本采用與國外公司聯(lián)合的方式，合作開發(fā)過程中仍然以國外設(shè)計機構(gòu)為主，尚未完全形成我國企業(yè)的設(shè)計理念和方法。
一個公司只有設(shè)計取得領(lǐng)先才能夠贏得市場能力。市場研究的目的就是為了把握設(shè)計與消費結(jié)合。企業(yè)只有在了解消費者和市場動向的前提下，才能正確制定設(shè)計目標，廣告政策、銷售政策，決定市場需求。正如撒切爾夫人所說：“優(yōu)秀的設(shè)計是企業(yè)成功的標志……它就是保障，它就是價值?！睋?jù)美國2001年的統(tǒng)計，如果在產(chǎn)品設(shè)計投入1美元，則其產(chǎn)出就會增加2 000美元，可見設(shè)計的經(jīng)濟回報率之高。美國蘋果電腦公司的產(chǎn)品售出價歷來高出同類產(chǎn)品市場價格的26%，卻保持了極大的市場份額及客戶的忠誠，其原因在于公司向用戶提供了以設(shè)計更新和開發(fā)為中心的高文化服務(wù)。蘋果電腦通過高品位的設(shè)計服務(wù)開發(fā)帶動高科技的潛在市場開發(fā)，創(chuàng)造出可觀的和超額的綜合經(jīng)濟效益。
產(chǎn)品設(shè)計行為，對每個企業(yè)的經(jīng)營而言，有著相當大的影響，整個企業(yè)的運作不應(yīng)是按照某個人的主觀意志去做，企業(yè)是以較高利潤和發(fā)展的因素去實現(xiàn)創(chuàng)造性的生產(chǎn)行為，使用低成本去生產(chǎn)能發(fā)揮出最高機能的產(chǎn)品，利用現(xiàn)有的科技手段和富有創(chuàng)造性的形態(tài)設(shè)計來促進企業(yè)產(chǎn)品的銷售。產(chǎn)品設(shè)計是一個體系，是由許多要素組合成的一種新的工業(yè)技術(shù)。產(chǎn)品設(shè)計的根本方法在于科學(xué)合理地應(yīng)用、協(xié)調(diào)這些要素，使之發(fā)揮到所需的最佳狀態(tài)。
參考文獻：
