海上风电场高压XLPE绝缘海缆可靠性评估的方法

摘要

海上风电场需要对所使用的高压XLPE绝缘海缆方案的稳定性能以及故障损失风险进行评估,但目前国内外尚无应用在此领域中可靠性评估的实用方法.结合近海风电场海底电缆传输系统多种故障状态的特点,建立海底电缆的故障树模型和马尔可夫可修系统可靠性评估模型.最后,以国内某海上风电项目为案例进行分析,计算结果显示:三种方案的稳态无故障状态概率分别为97.5％、96.7％、97.4％;年传输容量期望计算值分别为1.9496 × 102、1.9673×102、1.9496×102MW;年故障损失成本期望值分别为2.51×103、1.77×103、2.61×103万元.根据计算结果可知,方案1无故障状态概率最大,但是三方案中,年传输容量和故障损失成本期望计算值对比分析,方案2(2回110 kV三芯高压XLPE绝缘交流钢丝铠装海缆)较优.实例表明,近海风电场高压XLPE绝缘海底电缆传输系统的可靠性评估需考虑其不同的故障状态,马尔可夫可修系统模型能够根据海缆传输系统不同的故障状态,从传输容量和故障损失成本的角度优化海缆的设计方案.