一種適用于遠(yuǎn)海風(fēng)電直流匯集送出換流閥的拓?fù)浼捌浼夹g(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

廖修譜，周全，李磊，李彬彬，王志遠(yuǎn)，楊明，徐殿國(guó)

(1. 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心, 廣東 廣州 510663；2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引言

海上風(fēng)能資源豐富，具有風(fēng)速高、利用小時(shí)數(shù)高、環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)，是中國(guó)為實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)需大力開(kāi)發(fā)的新能源之一。中國(guó)未來(lái)海上風(fēng)電場(chǎng)的平均離岸距離將大于100 km，單個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)的平均安裝容量將大于500 MW，開(kāi)發(fā)大規(guī)模、遠(yuǎn)距離海上風(fēng)電將是中國(guó)未來(lái)能源發(fā)展的趨勢(shì)，亟須經(jīng)濟(jì)、高效的遠(yuǎn)海風(fēng)電匯集與送出方式[1-2]。

根據(jù)送出方式的不同，海上風(fēng)電送出主要包括工頻高壓交流送出、低頻高壓交流送出和高壓直流(HVDC)送出[2-4]。工頻高壓交流送出主要采用工頻高壓交流海纜直接接入岸上交流電網(wǎng)，是目前近海風(fēng)電場(chǎng)采取的主要送出方式，但是工頻高壓交流海纜存在對(duì)地充電電流、無(wú)功較大、海纜的最大傳輸容量隨著送出距離的增加而減小的缺點(diǎn)[5]，不適宜遠(yuǎn)距離送出。為提高交流海纜送出距離，文獻(xiàn)[6]提出將送出頻率降低至15 Hz左右，可減弱充電電流的影響，提高海纜的最大傳輸容量，經(jīng)岸上交交變頻器后接入岸上交流電網(wǎng)，但尚無(wú)工程應(yīng)用。高壓直流送出方式采用高壓直流海纜進(jìn)行功率傳輸，經(jīng)岸上逆變站后接入岸上交流電網(wǎng)。由于直流海纜不存在無(wú)功問(wèn)題，其最大傳輸容量不受距離限制，是目前遠(yuǎn)海風(fēng)電主要采取的送出方案[7]，如國(guó)內(nèi)在建的如東海上風(fēng)電柔性直流輸電示范工程。……