高压直流技术在海上风电中的应用

目前，海上风力发电机组并网供电普遍采用交流输电加静止无功补偿器(StaticVarCompensator，SVC)形式，但是对于额定容量达到几百兆瓦的大型海上风电场，由于交流并网方式必须与电网保持同步并且交流电缆传输容量有限，而直流并网可以与电网异步运行。因此对远距离、大容量传输，高压直流（High-VoltageDC,HVDC）方式比高压交流（High-VoltageAC,HVAC）方式更具优势。目前，HVDC技术主要有两种，一种是传统的基于晶闸管的相控换流器的高压直流输电（Line-CommutatedConverter-HVDC，LCC-HVDC）技术；另一种是新型的基于电压源型变流器的轻型高压直流输电（VoltageSourceConverter-HVDC，VSC-HVDC）技术。ABB近期推出的新版高压直流技术属于第二种，实现输电容量翻番。选择何种方式进行海上风电场并网，需要考虑各种风电并网方式的特点。交流传输并网方式结构简单，成本低，但是传输距离和容量受限，适合小容量、近距离的海上风电场并网LCC-HVDC的传输并网方式不受传输距离的限制，风电场的频率可以大范围变化，但换流站成本较高，一般用于特大型海上风电场并网VSC-HVDC的传输并网方式优点最多，非常适合于海上风力发电场与岸上电网的并网连接，但受大功率IGBT发展水平的限制，VSC-HVDC输电系统的最大传输容量目前只能达到几百兆瓦，且换流站成本较高，因此比较适合于中大型海上风电场的并网。目前海上风电场的容量都不是太大，所以采用传统HVDC进行海上风电场并网的工程暂时还没有。而基于VSC的轻型直流输电用于风电场并网的的商业化运行代表性的实际工程有：瑞典哥特兰岛工程用于陆上风电场并网；丹麦Tjaereborg工程用于海上风电场并网。这两个工程的顺利投运及其取得的效益，为我国风电场采用柔性直流输电方式并网提供了应用前提与可行性验证。采用VSC-HVDC并网的风电场工程