SE524852C2 - System och förfarande för generering av elektrisk energi till havs samt elektriskt ställverk för användning vid systemet - Google Patents

System och förfarande för generering av elektrisk energi till havs samt elektriskt ställverk för användning vid systemet

Info

Publication number
SE524852C2
SE524852C2 SE0200613A SE0200613A SE524852C2 SE 524852 C2 SE524852 C2 SE 524852C2 SE 0200613 A SE0200613 A SE 0200613A SE 0200613 A SE0200613 A SE 0200613A SE 524852 C2 SE524852 C2 SE 524852C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
switchgear
intermediate station
voltage
seabed
generator sets
Prior art date
Application number
SE0200613A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0200613D0 (sv
SE0200613L (sv
Inventor
Mats Leijon
Hans Bernhoff
Original Assignee
Swedish Seabased Energy Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE0200066A external-priority patent/SE524400C2/sv
Priority claimed from SE0200065A external-priority patent/SE520921C2/sv
Application filed by Swedish Seabased Energy Ab filed Critical Swedish Seabased Energy Ab
Priority to SE0200613A priority Critical patent/SE524852C2/sv
Publication of SE0200613D0 publication Critical patent/SE0200613D0/sv
Priority to US10/501,068 priority patent/US7045912B2/en
Priority to ES02793705T priority patent/ES2282505T3/es
Priority to PCT/SE2002/002405 priority patent/WO2003058055A1/en
Priority to AT02793705T priority patent/ATE356931T1/de
Priority to CA2472942A priority patent/CA2472942C/en
Priority to AT02793706T priority patent/ATE369492T1/de
Priority to DK02793706T priority patent/DK1474607T3/da
Priority to PT02793706T priority patent/PT1474607E/pt
Priority to PT02793705T priority patent/PT1466090E/pt
Priority to CN028270541A priority patent/CN1615400B/zh
Priority to EP02793705A priority patent/EP1466090B1/en
Priority to DK02793705T priority patent/DK1466090T3/da
Priority to JP2003558334A priority patent/JP4732690B2/ja
Priority to AU2002359188A priority patent/AU2002359188B2/en
Priority to PCT/SE2002/002404 priority patent/WO2003058054A1/en
Priority to ES02793706T priority patent/ES2291525T3/es
Priority to AU2002359187A priority patent/AU2002359187A1/en
Priority to NZ534543A priority patent/NZ534543A/en
Priority to DE60221712T priority patent/DE60221712T2/de
Priority to EP02793706A priority patent/EP1474607B1/en
Priority to DE60218900T priority patent/DE60218900T2/de
Priority to TW092100175A priority patent/TW200302317A/zh
Priority to TW092100176A priority patent/TWI276741B/zh
Publication of SE0200613L publication Critical patent/SE0200613L/sv
Priority to ZA2004/06297A priority patent/ZA200406297B/en
Publication of SE524852C2 publication Critical patent/SE524852C2/sv
Priority to CY20071101266T priority patent/CY1106906T1/el

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03D11/04—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/008—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with water energy converters, e.g. a water turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • F03D9/257—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor the wind motor being part of a wind farm
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B7/00—Enclosed substations, e.g. compact substations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • F03D13/256—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation on a floating support, i.e. floating wind motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

25 30 land, vilket avstånd ibland kan vara stort. Föreliggande uppfinning är inriktad på problemet att på ett effektivt sätt överföra energin från generatoraggregaten till ett på land baserat elnät och har som ändamål att uppnå en lösning på detta.
Redogörelse för uppfinningen Det angivna ändamålet har enligt uppfinningens första aspekt ernàtts genom att ett system av det i patentkravets 1 ingress angivna slaget innefattar de speciella sårdragen att systemet innefattar ett flertal ställverk, varvid vardera ställverk är anslutet till ett antal generatoraggregat och att vardera ställverk innefattar en vattentät behållare inrymmande ställverkskomponenter, vilken behållare är förankrad i havsbottnen, och att systemet innefattar en mellanstation till vilken åtminstone några av ställverken är anslutna, vilken mellanstation är ansluten till mottagningsstationen.
Tack vare ett så utformat system kan ställverket förläggas i nära anslut- ning till generatoraggregaten. Detta medför minimering av förluster och möjliggör att energin från ett flertal generatoraggregat kan överföras via en enda gemen- sam kabel som ansluts till elnätet på land. Systemet medför en helhetslösning där såväl generatoraggregaten och ställverket kan byggas upp som standardiserade moduler med standardiserade komponenter. Förutom en god ekonomi vad gäller såväl uppbyggande som drift av ett system enligt uppfinningen medför det även fördelar ur miljösynpunkt eftersom något behov av att uppföra ställverksbyggnader i miljökänsliga kustområden ej föreligger. Anordnandet av en mellanstation medför att överföringen till land görs på ett enkelt och rationellt sätt genom den därmed åstadkomna centraliseringen av överföringen.
Enligt föredragna utföringsformer av det uppfunna systemet innefattar generatoraggregaten vindkraftaggregat och/eller vågkraftaggregat och/eller av havsströmmar drivna aggregat. Därvid är det normalt de lokala betingelserna som är bestämmande vilka slag av aggregat som är de mest lämpade. I vissa fall kanske endast ett slag av aggregat är aktuellt medan i andra fall en kombination kan vara möjlig och fördelaktig.
Enligt ytterligare en fördelaktig utföringsform är vardera ställverk anslutet till en på land anordnad mottagningsstation.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar mellanstationen en vattentät behållare inrymmande elektriska komponenter, vilken behållare är för- 15 20 25 30 (fw l' J) Ja.. t' I) C, I FO 3 ankrad i havsbotten. Genom att även mellanstationen är utformad för förankring i havsbotten ges stor flexibilitet för var den kan lokaliseras så att systemet som hel- het kan optimeras ur lokaliseringssynpunkt.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är åtminstone något ställverk och/eller mellanstationen beläget under vattenytan, företrädesvis intill havsbotten.
Fördelaktigast är därvid om samtliga dessa enheter är belägna på detta sätt.
Genom lokaliseringen under vattenytan och speciellt intill havsbotten minimeras störningarna på omgivningen. Systemet kan därför anläggas på platser där det eljest skulle kunna uppstå konflikt med andra intressen såsom fiske, sjöfart och miljö.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar åtminstone något av ställverken, normalt samtliga, en spänningshöjande transformator. Alternativt eller som komplement är en spänningshöjande transformator anordnad i mellan- stationen. Genom att överföra energin på en förhöjd spänningsnivå uppnås en gynnsammare överföring såväl ur teknisk som ekonomisk synvinkel.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar ställverken och/eller mellanstationen en omriktare. Därmed kan spänningen gynnsamt över- föras som AC.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar ställverken och/eller mellanstationen energilagringsorgan. Därmed kan systemet enkelt anpassa levererad effekt i beroende av fluktuationer hos tillgänglig effekt respek- tive effektbehov.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar ställverken och/eller mellanstationen filtreringsorgan för filtrering av utgående och/eller inkom- mande ström och spänning. Spänningen levererad av generatoraggregat av det slag det här är fråga om kan i många fall vara instabil och variera med avseende på frekvens och amplitud samt innehålla överlagringar. Genom anordnande av fil- treringsorganen uppnås att dessa defekter elimineras eller åtminstone reduceras så att en ren och störningsfri spänning överförs till nätet.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är ställverken och/eller mellanstationen fyllda med en icke-korrosiv, buffrad vätska. Därmed förhindras att aggressivt saltvatten tränger in och komponenterna i ställverk och mellanstation skyddas. 20 25 30 C 7"! PÅ) -fïu C Û l P »D 4 Ovan angivna föredragna utföringsformer av det uppfunna systemet anges i de av kravet 1 beroende patentkraven.
Ur uppfinningens andra aspekt har det angivna ändamålet ernåtts genom att ett elektriskt ställverk av det i patentkravets 13 ingress angivna slaget innefattar de speciella särdragen att ställverket innefattar en vattentät behållare inrymmande ställverkskomponenter, vilken behållare är anordnad för förankring i havsbotten.
Genom det uppfunna ställverket tillhandahålles en central komponent för det uppfunna systemet. Med ställverket enligt uppfinningen möjliggörs därför att förverkliga de fördelar som är förknippade med ett sådant system och som redo- gjorts för ovan.
Föredragna utföringsformer av det uppfunna ställverket anges i de av kra- vet 15 beroende patentkraven. Dessa utföringsformer har sin motsvarighet i en del av de föredragna utföringsformerna av det uppfunna systemet. Dessa har redo- gjorts för ovan och vad som vinnes med dessa utföringsformer, varför här hänvi- sas till dessa.
Ur uppfinningens tredje aspekt har det angivna ändamålet ernåtts genom att ett förfarande av det i patentkravets 19 ingress angivna slaget innefattar de speciella åtgärderna att ställverkets komponenter anordnas inne i en vattentät behållare, vilken behållare förankras i havsbotten, och av att ett flertal ställverk ansluts till en gemensam mellanstation, vilken mellanstation är ansluten till mottagnlngsstationen.
Genom det uppfunna förfarandet vinnes fördelar av samma slag som angi- vits ovan för det uppfunna systemet.
Föredragna utförandeformer av det uppfunna förfarandet anges i de av kravet 19 beroende patentkraven. Därvid vinnes fördelar av motsvarande slag som vinnes med de föredragna utföringsformerna av det uppfunna systemet och som redogjorts för ovan.
Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskriv- ning av fördelaktiga utföringsexempel av desamma under hänvisning till medföl- jande ritningsfigurer.
Kort beskrivning av figurerna Fig 1 är en schematisk sidovy av ett första utföringsexempel enligt uppfinningen, 15 20 25 30 Fig 2 är en schematisk vy från ovan av ett andra utföringsexempel enligt uppfin- ningen, Fig 3-6 är scheman illustrerande olika exempel på omvandling av spänningen vid ett system enligt uppfinningen, Fig 7 är ett schema över några komponenter hos ett ställverk enligt uppfin- ningen, Fig 8 illustrerar ett alternativt likriktningsexempel.
Beskrivning av fördelaktiga utföringsexempel l fig 1 illustreras i en principskiss ett exempel på ett system enligt uppfin- ningen. Ett ställverk 1 är anordnat vilande på havsbotten B. Ställverket 1 består av en vattentät behållare bildad av en huskåpa 2 och en bottenplatta 3, vilken exempelvis kan vara av betong. Ställverket 1 är förankrat i havsbotten B. Till ställ- verket är generatorerna 4-9 hos ett antal generatoraggregat anslutna. Generator- aggregaten har i figuren symboliserats med olika slags symboler representerande vindkraftaggregat 4, 5, vågkraftaggregat 6, 7 en av ytströmmar driven vattenturbin 8 och en av undervattenströmmar driven vattenturbin 9. Till ett och samma ställ- verk kan generatoraggregat av olika slag vara anslutna såsom illustrerats i figu- rerna. Normalt torde dock endast ett slag av aggregat vara anslutbara, varför figu- rerna kan ses som illustrerande olika tänkbara exempel. Vindkraftaggregaten 4, 5 kan med fördel utgöras av aggregat i enlighet med de som beskrivs i SE 0200064- 4, men kan naturligtvis vara av godtyckligt slag. Vågkraftaggregaten 6, 7 kan med fördel utgöras av aggregat i enlighet med de som beskrivs i SE 0200065-1 och SE 0200066-9, men kan naturligtvis även de vara av godtyckligt slag.
Vardera generatoraggregat 4-9 är elektriskt förbundet med ställverket 1 genom ledningar 10-15 som via genomföringar genom huskåpan 2 är anslutna till komponenterna inne i ställverket. Spänningen matas från respektive aggregat såsom làgspänd lik- eller växelspänning.
Komponenterna i ställverket 1 är av konventionellt slag och är ej utritade i figurerna. Dessa komponenter kan innefatta halvledare, omriktare, brytare, mät- organ, reläskydd, ventilavledare eller andra överspänningsskydd, jordare, last- kopplare eller frånsklljare samt transformator.
Genom utgående ledningar 16 levererar ställverket en utgående lik- eller växelspänning, företrädesvis högspänning. Växelspänningen är lågfrekvent och 10 15 20 25 30 (Il l J CTO C '1 l* J 6 kan vara tre- eller flerfasig. Även standardfrekvenser såsom 50 eller 60 Hz kan användas.
Genom den i ställverket anordnade transformatorn omvandlas inkom- mande lågspänning till utgående högspänning. Omriktare respektive växelriktare i ställverket används i förekommande fall då omvandling DC-AC eller vice versa är aktuellt.
Spänningen levereras till en på land belägen mottagningsstation, eventu- ellt via en mellanstation, för att matas ut på ett elnät.
Fig 2 illustrerar ett exempel på ett system enligt uppfinningen som kan vara ändamålsenligt då ett större antal generatoraggregat ingår i systemet. Figurer är en symbolrepresentation av systemet sett i fågelperspektiv och visar ett havs- område H ifigurens vänstra del och ett landområde L i dess högra del. Kom- ponenterna i vänstra delen av figuren är belägna delvis under delvis ovanför vattenytan.
Systemet innefattar en första grupp generatoraggregat 4a-6a, en andra grupp generatoraggregat 4b-6b och en tredje grupp generatoraggregat 4c-6c.
Vardera aggregat kan vara av godtyckligt slag bland de som illustreras i fig 1. Den första gruppens generatoraggregat 4a-6a är via undervattensledningar förbundna med ett första ställverk 1a beläget under vattenytan. På motsvarande sätt är de båda övriga grupperna generatoraggregat 4b-6b och 4c-6c anslutna till ett andra lb respektive tredje 1c ställverk. Vardera av ställverken 1a-1c är via undervat- tensledningar 16a-16c anslutna till en mellanstation 17, även den belägen under vattenytan. Från mellanstationen 17 leds spänningen som lågfrekvent trefas växelspänning via undervattensledningar 18 till en på land belägen mottagnings- station 19. I mottagningsstationen omvandlas spänningen till standardfrekvens såsom 50 eller 60 Hz.
Avståndet mellan generatoraggregaten och mottagningsstationen kan vara från någon kilometer till många 10-tals kilometer. Då systemet är uppbyggt enligt fig 2 får avstånden mellan å ena sidan ställverken och mellanstationen och å andra sidan mellan mellanstationen och mottagningsstationen optimeras.
Transmissionen från generatoraggregaten till en mottagningsstation på land kan ske på olika sätt med olika omvandlingar av spänningen. I fig 3 till 6 illust- reras schematiskt några exempel på detta. I vardera exempel är generatoraggre- gaten anordnade längst till vänster och mottagningsstationen på land L längst till 10 15 20 25 30 35 c w r-a IX. c :z (fl ro 7 höger. Med 21 symboliseras en omriktare/växelriktare och med 22 en spännings- höjande transformator. I fig 3 och 4 levererar generatoraggregaten Iikspänning som ifig 3 överförs till land som växelspänning och i fig 4 som Iikspänning.
I fig 5 och 6 levererar generatoraggregaten växelspänning som omvandlas till Iikspänning. I fig 5 överförs det till land som växelspänning och i fig 6 som lik- spänning.
I fig 7 illustreras närmare några vitala komponenter i ett ställverk enligt ett utföringsexempel med tre generatoraggregat 4, 5, 6 anslutna till ställverket 1. Var- dera aggregat är via en brytare eller kontaktor 23 och en likriktare 24 ansluten till en växelriktare 25 i en bipolär koppling enligt figuren. I figuren är kopplingsschema utritat endast för aggregatet 4. Övriga aggregat 5, 6 är anslutna på motsvarande sätt.
Växelriktaren levererar trefasström via en transformator 26 till en trefasled- ning som leder till en mottagningsstation på land, eventuellt via en mellanstation.
Likriktarna kan vara dioder som kan vara styrda och av typen IGBT, GTO eller tyristor, innefattar bipolära komponenter eller ostyrda. Spänningarna på DC- sidan kan vara parallellkopplade, seriekopplade eller en kombination av båda delarna. Andra kända halvledarkombinationer kan alternativt användas.
Många andra kopplingsalternativ visas inom uppfinningens ram. Exempel- vis kan man använda en helvågslikriktare av den typ som illustreras i fig 8.
I vardera ställverk 1 och/eller i mellanstationen 17 kan även vara inrymda energilager och filter. Energilagren kan exempelvis utgöras av batterier, konden- satorer, SMES-typer, svänghjul eller kombinationer av dessa. Filtren kan innefatta aktiva komponenter på motsvarande sätt som vid omriktare. Även passiva LC-filter liksom elektromekaniska komponenter såsom svänghjul omformare eller synkron- kompensator.
Ehuru systemet enligt uppfinningen är tillämpbart på olika slag av vågkraft- aggregat, vindkraftaggregat och havsströmdrivna turbinaggregat är det speciellt fördelaktigt att utnyttja aggregat av de slag som beskrivs i de inledningsvis nämnda SE 0200064-4, SE 0200065-1 och SE 0200066-9.

Claims (24)

20 30 521%- Siffå 8 PATENTKRAV
1. System för generering av elektrisk energi innefattande ett flertal generator- aggregat anordnade till havs och minst ett elektriskt ställverk anslutet till genera- toraggregaten, kännetecknat av att systemet innefattar ett flertal ställverk varvid vardera ställverk är anslutet till ett antal generatoraggregat, och vardera ställ- verk innefattar en vattentät behållare inrymmande ställverkskomponenter, vilken behållare är förankrad i havsbotten, och att systemet innefattar en mellanstation till vilken åtminstone några av ställverken är anslutna, vilken mellanstation är an- sluten till mottagningsstationen.
2. i System enligt patentkravet 1, kännetecknat av att generatoraggregaten innefattar vindkraftaggregat.
3. System enligt patentkravet 1 eller 2 kännetecknat av att generatoraggre- gaten innefattar vågkraftaggregat.
4. System enligt något av patentkraven 1-3 kännetecknat av att generator- aggregaten innefattar av havsströmmar drivna aggregat.
5. System enligt något av patentkraven 1-4, kännetecknat av att vardera ställverk är anslutet till en på land anordnad mottagningsstation.
6. System enligt patentkravet 1, kännetecknat av att mellanstationen innefattar en vattentät behållare inrymmande elektriska komponenter, vilken be- hållare är förankrad i havsbotten.
7. System enligt något av patentkraven 1-6, kännetecknat av att åtminstone något ställverk och/eller mellanstationen är beläget under vattenytan, företrädesvis intill havsbotten.
8. System enligt något av patentkraven 1-7, kännetecknat av att åtminstone något av ställverken innefattar en spänningshöjande transformator och/eller att mellanstationen innefattar en spänningshöjande transformator. 20 25 30 E 2 Å- S 2 9
9. System enligt något av patentkraven 1-8, kännetecknat av att åtminstone något av ställverken innefattar en omriktare och/eller att mellanstationen innefattar en omriktare.
10. något av ställverken och/eller mellanstationen innefattar energilagringsorgan. System enligt något av patentkraven 1-8, kännetecknat av att åtminstone
11. stone något av ställverken och/eller mellanstationen innefattar filtreringsorgan för System enligt något av patentkraven 1-10, kännetecknat av att åtmin- filtrering av utgående och/eller inkommande ström och spänning.
12. ü System enligt något av patentkraven 1-11, kännetecknat av att åtmin- stone något av ställverken eller mellanstationen är fyllt med en icke-korrosiv, buffrad vätska.
13. Elektriskt ställverk för användning vid ett system enligt något av patentkra- ven 1-12, kännetecknat av att ställverket innefattar en vattentät behållare inrym- mande ställverkskomponenter, vilken behållare är anordnad för förankring i havs- bofien.
14. Elektriskt ställverk enligt patentkravet 13, kännetecknat av att komponen- terna innefattar en spänningshöjande transformator.
15. Elektriskt ställverk enligt patentkravet 13 eller 14, kännetecknat av att komponenterna innefattar en omriktare.
16. att ställverket innefattar energilagringsorgan. Elektriskt ställverk enligt något av patentkraven 14-15, kännetecknat av
17. att ställverket innefattar filtreringsorgan för filtrering av utgående och/eller inkom- Elektriskt ställverk enligt något av patentkraven 15-16, kännetecknat av mande ström och spänning. 20 25 . v ~ u .o 10
18. att ställverket är fyllt med en icke-korrosiv, buffrad vätska. Elektriskt ställverk enligt något av patentkraven 15-17, kännetecknat av
19. gin genereras av ett flertal till havs anordnade generatoraggregat vilka ansluts till Förfarande vid generering av elektrisk energi vid vilket den elektriska ener- ett ställverk, kännetecknat av att ställverkets komponenter anordnas inne i en vattentät behållare, vilken behållare förankras i havsbotten och av att ett flertal ställverk ansluts till en gemensam mellanstation, vilken mellanstation är ansluten till mottagningsstationen.
20. ,_ Förfarande enligt patentkravet 19, kännetecknat av att ställverket ansluts till en på land anordnad mottagningsstation.
21. Förfarande enligt något av patentkraven 19-20, kännetecknat av att åtminstone något av ställverken och/eller mottagningsstationen anordnas under vattenytan, företrädesvis intill havsbotten.
22. Förfarande enligt något av patentkraven 19-21, kännetecknat av att genererad spänning upptransformeras i åtminstone något av ställverken och/eller i mellanstationen.
23. Förfarande enligt något av patentkraven 19-22, kännetecknat av att utgå- ende spänning fràn åtminstone något av ställverken och/eller från mellanstationen är växelspänning.
24. Förfarande enligt något av patentkraven 19-23, kännetecknat av att förfa- randet utövas under användning av ett system enligt något av patentkraven 1-12.
SE0200613A 2002-01-08 2002-02-28 System och förfarande för generering av elektrisk energi till havs samt elektriskt ställverk för användning vid systemet SE524852C2 (sv)

Priority Applications (26)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0200613A SE524852C2 (sv) 2002-01-08 2002-02-28 System och förfarande för generering av elektrisk energi till havs samt elektriskt ställverk för användning vid systemet
DE60221712T DE60221712T2 (de) 2002-01-10 2002-12-19 Wellenenergieeinheit und die verwendung einer wellenenergieeinheit zur erzeugung elektrischer energie, verfahren zur erzeugung elektrischer energie und komponentensystem zur herstellung eines lineargenerators für eine wellenenergieeinheit
EP02793706A EP1474607B1 (en) 2002-01-10 2002-12-19 A wave-power unit and the use of a wave-power unit for production of electric power, a method of generating electric power and a system of components for manufacturing a linear generator for a wave-power unit
DE60218900T DE60218900T2 (de) 2002-01-08 2002-12-19 Wellenenergieeinheit und anlage zur erzeugung von elektrischer energie und verfahren zur erzeugung elektrischer energie
DK02793705T DK1466090T3 (da) 2002-01-08 2002-12-19 Bölgeenergienhed og anlæg til frembringelse af elektrisk energi og en fremgangsmåde til frembringelse af elektrisk energi
AU2002359188A AU2002359188B2 (en) 2002-01-10 2002-12-19 A wave-power unit and the use of a wave-power unit for production of electric power, a method of generating electric power and a system of components for manufacturing a linear generator for a wave-power unit
PCT/SE2002/002405 WO2003058055A1 (en) 2002-01-10 2002-12-19 A wave-power unit and the use of a wave-power unit for production of electric power, a method of generating electric power and a system of components for manufacturing a linear generator for a wave-power unit
AT02793705T ATE356931T1 (de) 2002-01-08 2002-12-19 Wellenenergieeinheit und anlage zur erzeugung von elektrischer energie und verfahren zur erzeugung elektrischer energie
CA2472942A CA2472942C (en) 2002-01-10 2002-12-19 A wave-power unit and the use of a wave-power unit for production of electric power, a method of generating electric power and a system of components for manufacturing a linear generator for a wave-power unit
AT02793706T ATE369492T1 (de) 2002-01-10 2002-12-19 Wellenenergieeinheit und die verwendung einer wellenenergieeinheit zur erzeugung elektrischer energie, verfahren zur erzeugung elektrischer energie und komponentensystem zur herstellung eines lineargenerators für eine wellenenergieeinheit
DK02793706T DK1474607T3 (da) 2002-01-10 2002-12-19 Bölgeenergienhed og anvendelsen af en bölgeenergienhed til produktion af elektrisk effekt, en metode til generering af elektrisk effekt og et system af komponenter til fremstilling af en lineær generator for en bölgeenhed
PT02793706T PT1474607E (pt) 2002-01-10 2002-12-19 ''unidade de energia das ondas e utilização de uma unidade deenergia das ondas para produção de energia eléctrica, método de gerar energia eléctrica e sistema de componentes para fabricar um gerador linear para uma unidade de energia da sondas''
PT02793705T PT1466090E (pt) 2002-01-08 2002-12-19 Unidade de energia nas ondas e instalação para a produção de energia eléctrica e um método para gerar energia eléctrica
CN028270541A CN1615400B (zh) 2002-01-10 2002-12-19 波能装置及包括波能装置的发电设备、发电方法及制造波能装置的线性发电机的组件系统
EP02793705A EP1466090B1 (en) 2002-01-08 2002-12-19 Wave-power unit and plant for the production of electric power and a method of generating electric power
US10/501,068 US7045912B2 (en) 2002-01-08 2002-12-19 Wave-power electric device and method
JP2003558334A JP4732690B2 (ja) 2002-01-10 2002-12-19 波力装置、発電のための波力装置の使用、発電方法、ならびに波力装置用のリニア発電機を製造するための一式の構成要素
ES02793705T ES2282505T3 (es) 2002-01-08 2002-12-19 Unidad y planta olamotriz para la produccion de energia electrica y un metodo para generar energia electrica.
PCT/SE2002/002404 WO2003058054A1 (en) 2002-01-08 2002-12-19 Wave-power unit and plant for the production of electric power and a method of generating electric power
ES02793706T ES2291525T3 (es) 2002-01-10 2002-12-19 Una unidad olamotriz y el uso de una unidad olamotriz para la produccion de energia electrica, un metodo para generar energia electrica y un sistema de componentes para fabricar un generador lineal para una unidad olamotriz.
AU2002359187A AU2002359187A1 (en) 2002-01-08 2002-12-19 Wave-power unit and plant for the production of electric power and a method of generating electric power
NZ534543A NZ534543A (en) 2002-01-10 2002-12-19 A wave-power unit and the use of a wave-power unit for production of electric power, a method of generating electric power and a system of components for manufacturing a linear generator for a wave-power unit
TW092100176A TWI276741B (en) 2002-01-10 2003-01-06 Electric device and method
TW092100175A TW200302317A (en) 2002-01-10 2003-01-06 Electric device and method
ZA2004/06297A ZA200406297B (en) 2002-01-10 2004-08-06 A wave-power unit and the use of a wave-power unit for production of electric power a method of generating electric power and a system of components for manufacturing a linear generator for a wave-power unit
CY20071101266T CY1106906T1 (el) 2002-01-10 2007-10-04 Μοναδα κυματικης ενεργειας και χρηση μιας μοναδας κυματικης ενεργειας για παραγωγη ηλεκτρικης ενεργειας, μεθοδος παραγωγης ηλεκτρικης ενεργειας και συστημα εξαρτηματων για την κατασκευη γεννητριας γραμμικης λειτουργιας για μοναδα κυματικης ενεργειας

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0200066A SE524400C2 (sv) 2002-01-08 2002-01-08 Vågkraftaggregat för produktion av elenergi, vågkraft, användningen av ett vågkraftaggregat eller vågkraftverk samt förfarande för att generera elektrisk energi
SE0200065A SE520921C2 (sv) 2002-01-10 2002-01-10 Vågkraftaggregat, användning av ett vågkraftaggregat, förfarande för att genera elektrisk energi, system av komponenter för tillverkning av linjärgenerator till ett vågkraftaggregat samt förfarnde vid tillverkning av en linjärgenerator
SE0200613A SE524852C2 (sv) 2002-01-08 2002-02-28 System och förfarande för generering av elektrisk energi till havs samt elektriskt ställverk för användning vid systemet

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0200613D0 SE0200613D0 (sv) 2002-02-28
SE0200613L SE0200613L (sv) 2003-07-11
SE524852C2 true SE524852C2 (sv) 2004-10-12

Family

ID=27354791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0200613A SE524852C2 (sv) 2002-01-08 2002-02-28 System och förfarande för generering av elektrisk energi till havs samt elektriskt ställverk för användning vid systemet

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE524852C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE0200613D0 (sv) 2002-02-28
SE0200613L (sv) 2003-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101707464B1 (ko) 분산형 발전 시스템
US8212411B2 (en) System for generating electric energy
EP1466090B1 (en) Wave-power unit and plant for the production of electric power and a method of generating electric power
RU2479914C2 (ru) Устройство электропитания
KR101835192B1 (ko) 다이오드 정류기를 구비한 변환기 스테이션
AU2010302999B2 (en) An electrical power conversion system and method
AU2002359188B2 (en) A wave-power unit and the use of a wave-power unit for production of electric power, a method of generating electric power and a system of components for manufacturing a linear generator for a wave-power unit
US7164212B2 (en) Electric device and method
NO329649B1 (no) Bolgekraftaggregat
CN102016301A (zh) 风电设备和包括复数个风电设备的风电场
CN102570494A (zh) 用于风力涡轮和风力涡轮发电站的电力传输系统及其操作方法
US9325251B2 (en) Power delivery systems and methods for offshore applications
KR20160088416A (ko) 전력을 전송하기 위한 설비
RU2405966C2 (ru) Система для выработки электрической энергии
SE524852C2 (sv) System och förfarande för generering av elektrisk energi till havs samt elektriskt ställverk för användning vid systemet
Luckey Light link to offshore.
KR20080112249A (ko) 전기 에너지 생성 시스템
UA91418C2 (uk) Система для вироблення електричної енергії

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed