第 卷第 期
年 月
沈阳工程学院学报自然科学版
Journal of Shenyang Institute of EngineeringNatural Science
Vol N No
Jan
收稿日期
作者简介 鲍洁秋 男沈阳人助理工程师硕士
VSCHVDC 系 统 在 海 上 风 电 传 输 中 的 应 用
鲍洁秋孟垂懿
沈阳工程学院 电气工程系沈阳
摘要 为了实现将轻型高压直流输电系统应用于海上风电传输从轻型直流输电系统原理与特性入手 通过其数学等
效电路图推导出有功无功功率表达式在此基础上分析了其换流器的 种基本控制方式结合交流输电和传统直流输
电系统分析了轻型直流输电系统的性能优势分别从技术角度与经济角度分析了将轻型直流输电技术应用于海上风电
系统的可行性并研究了相关工程案例
关键词 轻型直流输电电压源换流器海上风电
中图分类号 TK文献标识码
A
文章编号
随着风力发电的发展很多国家已将目光移向海
上风力发电海上风电凭借其天然优势在世界范围内
得以迅速发展截至 年 月全球海上风电总装
机容量为 GW其中 MW 为 年新增容
量另有 GW 正在建设中欧盟提出了到 年
海上风电总装机容量 GW 的目标为此海上风电
装机容量必须以年均 的速度增长从 年的
MW 增加到 年的 MW欧盟风能协会
认为这是个巨大的挑战不过是可以实现的
年被业界誉为我国海上风电发展的元年
月底中国也是亚洲的第一个大型海上风电项目
上海东海大桥风电厂已全部并网发电 MW 风电机
组 台总装机容量达 MW
然而来自国内外的专家学者指出发展海上风电
仍存在一些困难和问题其中比较突出的问题有海上
风电为间歇性发电会对电网的安全稳定运行带来一
定风险海上风电场发电运行效率低真正满发功率的
时间不足 无功消耗大系统稳定性差而且远距
离海上输电更为困难针对上述问题这里提出了一种
全新的适合海上风电远距离传输的轻型高压直流输电
VSCHVDC技术并将该技术与传统的海上风电传
输技术作比较分析该技术的优势并结合国内外应用
现状讨论将轻型高压直流输电技术应用于海上风电
系统传输的可行性
1VSCHVDC 系统的原理与特性
11VSCHVDC 系统原理
VSCHVDC 是在电压源换流器VSC技术和门极
可关断晶闸管GTO及绝缘栅双极晶体管IGBT等全
控型功率器件基础上发展起来的所应用的换流器是由
高频开关器件 IGBT 构成的正弦脉宽调制SPWM式
电压源换流器VSC其基本工作原理如图 所示
图 1VSCHVDC 系统原理
设送端受端换流器均采用 VSC则 个换流器
具有相同的结构VSCHVDC 的单侧主电路结构主要
由 VSC换流电抗器直流传输线和交流滤波器 部
分组成L 为换流电抗器的等效电感R 为 VSC 的等
效损耗电阻VSC 主电路的每个桥臂都是由多个串
并联的全控器件及其反并联的续流二极管和并联在直