【精彩论文】大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望

观点凝练

摘要：海上风电具有风力资源稳定性强、年利用小时数高等特点，随着海上风电机组大型化、投资规模扩大以及建设成本下降，基于柔性直流输电技术的大规模海上风电送出已成为海上风电发展和研究的热点方向。结合国内外典型海上风电柔性直流输电工程，对换流阀、联接变压器、耗能装置、高压直流断路器、海底直流电缆关键电气设备应用现状等进行分析和总结，介绍控制系统构、硬件组成和控制算法研究现状。考虑到海上平台所处的盐雾腐蚀环境，介绍了联接变压器、换流阀的防腐设计和海水冷却系统设计。分析、总结了大规模海上风电的并网技术方案的研究现状，对海上换流站、海上风电场的发展趋势进行展望。
结论：本文结合国内外典型海上风电柔性直流输电工程，对柔直输电系统中关键电气设备的技术路线、拓扑结构、功能、型式、防腐/冷却系统设计、应用现状等进行了总结和分析。综述了现有、未来的并网技术方案，并对海上换流站、海上风电场的发展趋势进行展望。主要结论如下。

（1）在大规模海上风电柔性直流送出领域，中国当前处于理论研究向应用示范过渡阶段，缺乏实际建设运行经验。

（2）在建海风柔直输电工程直流电压等级、额定功率达到400 kV/1 100 MW。随XLPE绝缘直流电缆技术不断进步，500 kV直流电压等级的海风柔直工程有望付诸实践。

（3）基于66 kV海上风电场、无海上升压站的柔直输电方案在国外已有工程应用。该方案有望在国内得到推广应用。

（4）海上风电柔直送出工程多采用“点对点”方式。随着高压直流断路器、高压大功率DC/DC变换器等关键技术的突破，大规模海上风电有望通过多电压等级直流电网实现传输。

引文信息

刘卫东, 李奇南, 王轩, 等. 大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望[J]. 中国电力, 2020, 53(7): 55-71.LIU Weidong, LI Qinan, WANG Xuan, et al. Application status and prospect of vsc-hvdc technology for large-scale offshore wind farms[J]. Electric Power, 2020, 53(7): 55-71.‍

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编辑：杨彪

审核：方彤

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