海上风电并网技术
新能源发电及并网技术综述
新能源发电及并网技术新能源发电及并网技术综述摘要：随着化石燃料等传统能源的日益枯竭，开发和利用新能源成为当前人类社会迫切需要解决的问题。
新能源的开发利用主要是将其转化为电能，并将电能传输给用户。
因此，新能源发电和并网技术是开发利用新能源的两个最为关键技术。
本文首先介绍新能源发电的概念、分类以及新能源发电系统的运行与控制技术；其次，介绍了新能源并网的运行与控制；然后重点深入介绍了波浪能发电技术以及波浪能发电场的运行与控制。
文章最后对新能源发电及并网技术的研究进行了展望。
关键词：新能源；发电；并网；波浪能0 引言能源是能够向人类提供某种形式能量的自然资源，包括所有的燃料、流水、阳光、地热、风等。
新能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等能源。
人类世界利用能源的最初方式是获取能源的热能，该阶段主要利用的是传统的化石能源。
直到1881年，美国建成世界上第一个发电站，人类才开始大规模地以电能的形式利用能源。
自此，人类社会进入了快速发展阶段。
随着可再生能源发电的发展，电力系统要从目前的以集中电源为主转向集中电源和分散电源相结合的状态，如每个电力用户都可以安装光伏电站，电力系统会像目前的互联网络，每个用户都同时是发电站，既可以从电网内得到电力，也可以向电网输送电力。
根据可再生能源的特点，应加快构建适应可再生能源发电特点的电力系统，至少做好三个方面的技术准备工作。
一是适应可再生能源特点的电力系统调度运行技术；二是小型分布式发电系统并网技术；三是大容量高效率的电力储存技术。
本文综述了新能源发电及并网技术的研究进展。
第一部分介绍了新能源发电技术，包含新能源发电的概念、分类，同时介绍了新能源发电系统的《新能源发电及并网技术》（2014.3~6）任课教师：戴朝华特性及系统的运行与控制。
第二部分介绍了新能源并网的关键技术，包含新能源并网的接口以及并网后的运行与控制。
海上风电运维的技术现状及发展趋势
海上风电运维的技术现状及发展趋势摘要：近年来，为应对全球气候变化，各大主要经济体已制定碳中和目标，随着我国对新能源的需求不断增加，海上风电工程建设也在不断增加。
伴随着海上风电装机量的增长，海上风电运维的需求也随之增大。
而现有的海上风电场运维管理模式对人力资源的依赖程度较高，存在信息化程度不充分、数字化程度不高、智慧化实践不足等问题，导致海上风电场网络信号差，作业效率低，故障率较高等现象。
基于此，本文就海上风电运维的技术现状及发展趋势进行研究，以供参考。
关键词：海上风电；风电运维；运维船；智能监测引言在风电工程的风电机组运行阶段，必须开展针对有效的运维管理与检修工作，使得运维检修工作发挥出一定作用。
鉴于海上风电场位置的特殊性及作业窗口期的制约，在运维检修时，必须对其工作进行合理创新，不可采取单一老旧的检修繁琐，以借鉴陆上风电为主，辅以故障检修的运维策略，这一运维模式难以很好地适应海上风电的运行特点，严重影响风场的生产效率。
1风电机组的日常运维及检修工作价值为最大程度发挥出海上风电项目的运行价值，则需要合理延长风电机组的运行寿命。
为此，开展针对有效的运维检修管理工作重要性十分突显。
海上风电项目投资较大，海上风电运维的成本主要包括风电机组运维、运维船维护和保险等。
为有效控制项目的运行成本，应当科学开展运维检修工作，有效杜绝大故障的出现，对小故障进行科学的应对处理，转变运维方式、优化运维策略、改进运维设备、提高故障诊断和监测技术等，合理运用现代科学技术，使得风电机组保持稳定安全运行。
2海上风电运维的现状随着海上风电不断向深海方向发展，海上风电场的离岸距离逐步增加，海况也愈加复杂，风电运维工作要求逐步提高。
为提高海上运维船舶稳性，船体常采用双体或三体；为降低船舶重量，船体选用铝质或玻璃钢材料；为控制船舶建造和运行成本，通常运维船舶定员保持不超过12人、船长在保持在20m左右。
与此同时，为了输送海上风电运维需要的大型备件与设备，而且要方便施工，运维船舶的通常具有大面积的甲板，并配备配套的吊机。
大型海上风电场并网对配电网的影响探讨
力 系统 的运 行带 来新 的 问题 ， 必须 予 以高度重 视 。
１ 海 上 风 电 场 的并 网接 线 方 式 分 析
海上风 电场 的并 网接线方 式如 图 １ 示 。由 所 于风 力发 电机 的机 端 电压 是 不 稳定 的 ， 因此 在发 电机机 舱里安 装 有一 个 箱 式 变压 器 ， 来 将 风力 用
ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｆ ｒ ａ ｌ ｒ ｅ ｏ ｆｈ ｒ ｎ ａ ｍ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ Ｗ ｉ ｈ ｐ ｒ ｔ ｎ ｅ ｐ ｒｅ ｃ ｅ ｅ ｒ ｄ ｔ ｈ ｎ ｈ ｉ ｒ ｔ ｃ ｉ ｏ ａ ｇ ｆｓ ｏ ｅ ｗｉ ｄ ｆ ｒ ａ ｅ ａ ａｙ ｅ ． ｏ ｔ ｔ ｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｘ ｅ ｉｎ ｅ ｒ ｆ ｒｅ Ｏ Ｓ ａ ｇ ａ ｈ ｏ Ｎａ ｈ ｉ ｎ ａ ｍ ，ｉ ｎ ｌ ｅ ｃ ｎ ｎ ｔ ｒ ｉｐ ｔ ｈ ｎ ｉｃ ｓ ｅ ． ｎ ｕ ｄ ｆｒ ｗｉ ｔ ｉ ｆ ｎ ｅ ｏ ｅ ｗｏ ｋ ｄ ｓ ａ ｃ ｉｇ ｉ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｓ ｕ ｓ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｏｎ ａ ｃ ｕ ｔ ｆｉ ｐ ｃａ ｅ ｔ ｒ ，ｌｒ ｅ ｏ ｆ ｈ ｒ ｒｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｗｉ ｄ ｆ ｒ ｗｉ ｒｎ ｅ ｐ ｏ ｌｍｓ ｔ ｓ ｒ ｃ ： ｃ ｏ ｎ ｓ ｓ ｅ ｉｌｆａ ｕ ｅ ａ ｇ ｆｓ ｏ ｅ ｇ ｉ — ｏ ｎ ｃ ｎ ａ ｍ ｌ ｂ ｉ ｇ ｎ ｗ ｒ ｂ ｅ Ｏ ｏ ｔ ｌ ｔ ｅ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｌ ｃ ｒ ｏ ｒｓ ｓｅ ｈ ｐ ｒ ｔ ｆｅｅ ｔｉ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ．Ｇｉｅ ｈ ｎ ｈ ｏ ｇ ａ ｉ ｇ ｆｓ ｏ ｅ ｗｉ ｄ ｆ ｒ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ，ｇ ｉ－ ｏ ｃ ｖ ｎ Ｓ ａ ｇ ｉ ｎ ｈ ｉ ｄ ｅｏ ｆ ｈ ｒ ｎ ａ ｍ ｓａ ｘ ｍｐ ｅ ｒ Ｄ Ｂｒ ｄ
探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略
探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略摘要：在电力事业快速发展中，重视风力发电并网技术的应用，可实现对风力资源的有效开发与运用，践行环境保护理念的同时提升电能质量。
另外，明确不同风力发电并网技术的优劣势，并通过电压波动以及闪变抑制、增强电能消纳水平、实现电网智能化发展、机组设计改进等策略实现电能质量的控制，推进风力电网并网发展。
关键词：风力发电并网技术；应用；电能质量；控制策略引言当前，我国的风力发电技术已经有较为成熟的应用，并且已经为社会用电发挥了重要作用。
但是，风电并网会在一定程度上对电网产生影响，而且随着风电容量的不断增加，这种影响也越来越明显和严重，所以，要采取有效的方法控制这种不利影响，从而为社会提供更高质量的电能。
1风力发电技术的特点及发展状态风电主要就是将风的动能转变为电力，风能作为一种可再生的清洁能源，受到了全世界的关注。
风能本身就富有丰富的能量，比地球上可开发的水能总量高出十倍左右。
我国的风能资源十分丰富，可开发并利用的风能高达10亿千瓦。
风本身就是一种无公害的能源，且在使用过程中是取之不尽用之不竭的一种能源。
在全球范围内还存在缺水、缺燃料以及交通不便的城市，选择风力发电能规避出现的诸多能源消耗问题。
海上风电也是可再生能源发展的关键领域，同时也是推动风电技术进步及产业升级与发展的必备力量，在当前能源结构调整等诸多前提下，采用风电能够更好地促进调整的体系推进。
当前风力发电技术发展状态可以以下四点进行分析。
单机容量稳步提升。
从20世纪80年代开始，我国单机功率55kW为主要发电功率，从90年代初期开始提升为100~300kW为主要发电功率，从90年代中期开始提升为450~600kW为主要发电功率。
在持续不断地单机容量发展中能够看出，我国风力发电技术也在不断扩大；变桨调节方式替代传统失速功率调节模式。
失速功率调节模式主要存在的问题是由于风力发电组性能受到叶片失速性的影响，整体额定风速持续变高，在风速超过额定数值后发电的功率就会不断下降。
海上风电场及其关键技术发展现状与趋
海上风电场及其关键技术发展现状与趋摘要：随着社会不断向前发展，经济水平不断提高，用电需求的保证成为各国必须确保的基本问题。
然而，传统的火力发电所造成的煤炭资源大量开采以致储量不足和大气污染以及全球变暖等诸多问题亦接踵而至。
海上风电具有清洁、安全、可持续的特点，在世界各国能源战略的地位不断提升，为全球低碳经济发展提供了有力支撑，为人类应对气候变化提供了重要选项，具有广阔的发展前景。
基于此，本文就针对海上风电场关键技术的应用现状及发展趋势进行了分析。
关键词：海上风电场；关键技术；发展趋势中图分类号：TM75 文献标识码：A引言在可再生能源技术中，风力发电是最成熟、最具大规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。
与陆上风电相比，由于海洋环境的特殊性，海上风电的开发仍然存在一些问题，如施工难度大、运营维护困难以及成本更高等。
但海上风电的优点也同样明显：海上风速通常较陆上风速更高，因而同等条件下海上风力发电机的发电量要高于陆上；海上很少有静风期，因而海上风电具有更高的利用小时数；与陆地复杂的地形相比，海上的环境简单，更均匀的风速对设备损坏更小；海上风电不需要占用土地资源，更适宜大规模开发；与陆上风电相比，海上风电一般更靠近负荷中心，可以减少输电损失，电力的消纳也有保障。
凭借这些优点，海上风力发电将成为未来风电技术研究的重心和前沿，并成为未来风电产业发展的主要方向。
1 海上风电场特点⑴风电机组数量多。
尽管从现有海上风电场的角度来看，风力涡轮机的单位容量继续增加，但大多数海上风电场的单位容量都集中在(2-6)MW范围内。
结果，大型海上风电场通常设置有十个甚至十几个单元。
⑵风电场内部电气线路长。
由于风车和跟随风车的叶片长度的限制与影响，风车之间的距离通常为500-600m。
此外，海上风电场通常离海的距离超过10km，而拟议的海上风电场甚至超过30km。
因此，大型风力发电场需要在几十公里内甚至上百公里内的电缆。
国外有关风电并网技术规定
国外有关风电并网技术规定1 丹麦丹麦是目前世界上风电装机比例最高的国家。
截止到2004年底，丹麦电力装机总量为13600MW，电源结构如图3-1所示，其中风电装机为3113MW，占22.8%。
图3-1 丹麦电力装机构成丹麦是世界上风电技术最发达的国家，Vestas公司在风电机组制造行业居全世界第一，丹麦Riso国家实验室和EMD公司分别开发了用于风能资源分析和风电场规划设计的商业化程序WAsP和WindPro，这两个程序在世界范围内得到广泛的应用。
在制定风电场接入电力系统技术规定和导则方面，丹麦也是世界上最早的国家。
在1998年，丹麦电力研究院DEFU(Research Institute of Danish Electric Utilities)提出了风电机组接入中低压电网的技术规定(Connection of Wind Turbines to Low and Medium Voltage Networks. DEFU 111,1998)，用它取代先前的技术规定DEFU 77 和DEFU 100。
该技术规定适用于接入110kV以下电网的风电机组，主要涉及到风电场并网后对电能质量和供电可靠性的影响，给出了风电机组技术参数的推荐值和电压/频率保护的设置范围，但不包括风电场可能带来的稳定性问题。
针对风电场接入输电系统的情况，Eltra输电公司于2000年颁布了新的技术要求(Specifications for Connecting Wind Farms to the Transmission Networks, Second Edition)，适用于风电场接入110kV以上电压等级的电网。
在该技术规定中，输电系统运行商(TSO)提出了风电运营商必须满足的技术要求，以确保电力系统在短时间和长时间内的安全性、可靠性和电能质量。
主要条款简述如下：(1) 功率控制●要求风电场能够将输出功率控制在一定的限值之内，在任何时间超过出力限值的幅度不超过风电场最大功率的5%。
海上风电项目施工与安装流程解析
海上风电项目施工与安装流程解析海上风电是近年来备受关注的清洁能源发展方向之一。
海上风电项目施工与安装流程的顺利进行至关重要，对于项目的成功运营和发电效益起到决定性作用。
本文将分析海上风电项目的施工与安装流程，并解析各个环节的关键步骤和考虑因素。
第一步：前期准备与规划在开展海上风电项目施工与安装前，需要进行充分的前期准备与规划工作。
首先，选址评估是关键的一步，需要考虑风速、水深、海流等因素，以确定最适合建设风电场的海域。
同时，还需进行环境评估，评估项目对海洋生态环境的影响。
在选址确定后，还需要进行工程勘测和测量，以获取精确的地质和地形数据。
这些数据将有助于设计风电场的布局和确定风机类型以及设备尺寸等。
第二步：基础设施建设在完成前期准备工作后，就需要开始建设风电场的基础设施。
首先是建设海上风电桩基，这是风电机组安装的基础。
施工人员需要钻探海床，并将桩基沉入土层中，以确保风电机组的稳定性。
同时，在海上风电项目中还需要建设电缆通道，将风电机组与陆地连接。
这需要铺设大量电缆，并保证其可靠性和抗海洋环境腐蚀的能力。
此外，还需建设变电站和海上维护基地等基础设施。
第三步：风电机组组装和安装风电机组的组装和安装是海上风电项目的重要环节。
首先，各个部件需要在陆地上进行组装，包括风轮、主轴、机舱等等。
这一步需要地面起重机和其他设备协助完成。
组装完成后，将风电机组运输至海上安装位置。
这一过程需要运用海上起重设备，将风电机组顺利卸载至桩基上，并将各个部件连接起来。
随后，进行机组调试和测试，确保其正常运行。
第四步：并网调试和运维完成风电机组的安装后，就需要进行并网调试工作，将风电机组接入电网。
这一过程需要严格遵守安全规范和操作程序，确保电网的稳定运行。
完成并网后，风电场的运维工作也就开始了。
运维人员需要定期巡检和维护风电机组，确保其正常运行。
此外，还需进行设备更换和维修，以确保风电场的长期稳定运行。
总结：海上风电项目的施工与安装流程涉及到多个环节和复杂的工作。
海上风电智能控制与运维关键技术
海上风电智能控制与运维关键技术摘要：现如今，我国对于可再生能源的利用开发越来越重视，随着国家“碳达峰，碳中和”能源和环境战略的提出，风电、光伏等清洁能源的规划和建设速度持续加快。
截至2021年年底，全国风电装机容量约3.3亿kW，同比增长16.6%。
2021年我国风电新增装机容量4757万kW，在我国众多的清洁能源形式当中，风电目前占有最大的容量比例和市场份额。
海上风电具有清洁、安全、可持续的特点，在世界各国能源战略的地位不断提升，为全球低碳经济发展提供了有力支撑，为人类应对气候变化提供了重要选项，具有广阔的发展前景。
关键词：海上风电；智能控制；运维关键技术引言据全球风能理事会（GWEC）统计，中国截至2020年的累计装机容量已达到9898MW，距第一名的英国（10206MW）仅差308MW。
2021年上半年，我国风电新增并网装机1084万kW，其中海上风电新增装机214.6万kW，已超越英国位居全球第一。
海上风电是“十四五”期间最后平价的新能源赛道，拥有更大的发展潜力，有望成为发展最快的新能源细分赛道。
1海上风电发展情况“十二五”时期，国家陆续出台了多部海上风电的专项政策，推动我国海上风电发展步入快车道。
“十三五”以来，我国海上风电并网规模持续增长。
经过十余年的努力，我国已成为全球最重要的海上风电市场之一。
2019年，我国新增装机容量239.5万kW，位居世界第一。
截至2020年底，累计并网装机容量约900万kW，位居全球第三。
根据国家“十四五”能源规划，预计“十四五”期间可保持平均每年600万kW的增长规模，2025年我国海上风电年新增装机将达到1200万kW，行业年均复合增速达到44%，三年累计增长200%，成为发展最快的新能源细分赛道；2025年底预计我国海上风电累计吊装容量达到4800万kW，海上风电市场空间较为可观。
2海上风电智能控制技术2.1极端工况载荷安全控制技术台风是海上风电可能遇到的典型极端工况。
新能源发电并网技术及相关政策解读
新能源发电并网技术及相关政策解读随着全球对环境保护意识的不断增强，新能源发电成为了解决能源和环境问题的重要方向。
为了实现新能源的大规模应用和发展，发电并网技术及相关政策的制定显得尤为重要。
本文将对新能源发电并网技术及相关政策进行解读。
一、新能源发电并网技术1. 概述新能源发电并网技术是指将新能源发电设施与现有的电网系统相连接，实现两者之间的互相支持和供需平衡。
新能源发电并网技术一般包括电源接入、电网调度和运行控制三个主要环节。
2. 电源接入技术电源接入技术是指将新能源发电设施与电网连接的关键环节。
常见的接入技术包括直流接入和交流接入。
直流接入技术具有输电损耗小、电网调度灵活等优势，适用于海上风电等场景；而交流接入技术则适用于太阳能发电等场景。
3. 电网调度技术电网调度技术是指根据电网负荷需求和新能源发电的实际情况，对发电设备进行调度和控制的技术。
该技术旨在保证电网的稳定运行，实现新能源的最大利用。
传统调度技术需要根据实际情况手动进行调整，而随着智能电网技术的发展，电网调度技术可以实现自动化调度和远程监控。
4. 运行控制技术运行控制技术是指对新能源发电设施进行运行状态监测和控制的技术。
通过运行控制技术，可以及时检测设备故障和电网异常，从而保证电网的安全稳定运行。
常见的运行控制技术包括远程监测、故障诊断和预警等。
二、新能源发电并网政策解读1. 国家政策为了推动新能源发电并网，我国出台了一系列相关政策。
其中，最具代表性的是《可再生能源发电优先上网电价政策》，该政策规定了对于可再生能源发电设施，电网企业应当优先接纳，给予一定的上网电价补贴。
此外，我国还鼓励通过市场化方式推动新能源发电并网，提高新能源发电企业的竞争力。
2. 地方政策除了国家政策外，各地方政府也对新能源发电并网给予一定的政策支持。
比如，一些地方政府制定了可再生能源配额制度，要求电网企业必须按照一定比例接纳可再生能源发电设施。
此外，一些地方政府还出台了税收优惠政策，鼓励企业投资新能源发电并网项目。
谈柔性直流输电技术在风电并网中应用
谈柔性直流输电技术在风电并网中应用摘要：柔性（柔性）直流输电解决了新能源尤其是风电并网系统稳定问题；超高压直流输电解决了大功率远距离输电和系统稳定性问题；特高压直流输电解决了输电线路特别长，输送容量特别大的电能传输问题的系统问题；背靠背直流输电，解决了短距离非同步的联网传输的系统稳定性问题。
柔性直流输电是采用先进的电压源换流器VSC技术，是目前公认的风电并网消纳的最佳输电方式，解决了风力发电上网对系统稳定造成的威胁问题。
柔性直流输电是智能电网发展的必然。
关键词：柔性直流；输电技术；风电并网1 风电并网方式简介1.1常规风电并网目前国内风电机组并网多采用高压交流输电模式。
风力发电机系统可分为恒速恒频发电机系统和变速恒频发电机系统。
恒速恒频同步发电机系统因风速的变化会使其转子转矩不稳定，并网后如不能有效控制易发生无功振荡和风机失步。
恒速恒频异步发电机系统如果直接并网会产生4～5倍发电机额定电流的冲击电流威胁电网安全运行，同时在输电线路两端需安装无功补偿装置来提供并网所需的无功支撑。
变速恒频发电机系统在弥补恒速恒频发电机系统缺点的同时带来建设成本高、产生高次谐波电流等新问题。
1.2柔性直流风电并网采用高压直流输电模式并网可以完全的控制风电的潮流，实现送端系统与受端系统的解耦以避免故障的传播，利用直流输电较交流输电降低了线路损耗，且占地面积小，特别适用于离岸风力发电、海上平台供电等场合。
柔性直流输电（HVDCFlexible）并网不仅具备高压直流输电并网的优点，同时还具备无需外部电源支撑可实现自换相的能力，不需要交流系统提供换相容量，适合弱交流系统场合下使用。
具有无功功率的独立控制能力避免了无功补偿装置的使用，实现了无功功率与有功功率的相互独立。
2 柔性直流输电技术2.1柔性直流输电技术传统直流输电以晶闸管为换流原件，采用相控换流技术，以交流母线线电压过零点为基准，通过顺序发出触发脉冲，形成一定顺序的硅阀通与断，从而实现交流电与直流电的相互转换。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
离海岸较远的风电场(或者容量较大的风电场 离海岸较远的风电场 或者容量较大的风电场) Wind farms with higher distance from 或者容量较大的风电场 shore (or very high capacity): • 使用基于VSC的高压直流输电（HVDC-VSC）线路并网
来源: ABB
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session 12
自换向变频器– 自换向变频器 两电平
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
1
海上风电并网技术
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
2
海上风力发电– 德国现状 海上风力发电
• 目前，有一个海上风电场已经投入运行:
First HVDC-VSC connection (400 MW) has been constructed and is in testing phase (Borwind/Bard 1 wind farm)
• 一个容量为8 000 MW的海上风场正处于详细规划阶段
8 000 MW of offshore wind farms are in detailed planning stage
– HVDC-plus (Siemens)：多电平,基于 IGBT的 变频器
Multi-level, IGBT converters
• 现有额定容量可达1200MW
Rating up to 1200MW available
• 为海上风电场并网所安装的最大线路容量: 400MW (Bard 1 风电场)
Longer wind farm connections realized by HVDC-VSC links
• 现有的技术: Available technologies:
– HVDC-light (ABB)： 三电平,基于 IGBT的 变频器
Three-level, IGBT converters
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
4
风电场并网技术 Technologies for Wind Farm Connection
多电平 Multi-Level
两电平 Two-Level
来源: Siemens
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session 15
VSC的无功功率容量 –轻型高压直流输电 的无功功率容量 轻型高压直流输电
Currently, there is 1 offshore wind park in operation:
– 12台5MW容量的风机 12 Wind Generators of the 5MW-class – 离海岸45km 45km distance from shore
• 首条基于电压源型变流器高压直流输电（HVDC-VSC）线路已经建成 (400 MW) ，并进入了测试阶段 (Borwind/Bard 1 风电场)
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
5
海上风电场的并网
Grid Integration of Offshore Wind Farms
• 输电电缆长度由充电电流决定 Length of cable transfer limited by charging currents • 150kV/800mm^2 电缆: 1,6 Mvar/km
150kV/800mm^2 cable: 1,6 Mvar/km
• 需要无功补偿 (若电缆长度较短，可安装在一侧；若电缆长度较长，可 安装在两侧)
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
8
使用HVDC-VSC技术并网 技术并网 使用
Land-side
Sea-side
风电场 2
Largest installed link for offshore wind applications: 400MW (Bard 1 wind farm)
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
海上风电并网技术
Grid Integration of Offshore Wind Generation
Ing. Markus Pöller 博士 DIgSILENT GmbH
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
Low Harmonic contents (high switching frequency)
大的滤波器
High Harmonic contents, large filters required
Q可以由变频器控制/提供
Q can be controlled/provided by the converters
整流器和逆变器都需要消耗大量无 功Q
High Q consumption of both rectifier and inverter
风电场1
陆地侧
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
风电场 3
Wind farm 1
深海侧
9
HVDC 电缆线路 HVDC Cables • 长距离的风电场并网使用HVDC-VSC技术
Need for reactive power compensation (at one end in case of shorter cables, at both ends in case of longer cables)
• 从经济可行性角度考虑，电缆长度应在80到100km之间
Economically feasible length limited to 80...100km
10
HVDC-VSC 技术 HVDC-VSC Technology
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
11
VSC 技术 – 主要组成部件
Forecast 5 000 MW-7 500MW of offshore wind farms until 2015 (Round 1 and Round 2 projects)
• 在项目发展的各个阶段，将达到45 000 MW 装机容量(包括 Round 3 项 目).
Up to 45 000 MW in various stages of project development (including Round 3 projects).
Connection with HVDC-VSC cable
• 标准技术: +/-150kV-DC, 可达500MW 容量
Standard technology: +/-150kV-DC, up to 500MW capacity
• 可行方案: +/-300kV-DC, 可达1200MW 容量
Available: +/-300kV-DC, up to 1200MW capacity
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session
16
自换相/线换相变频器 自换相 线换相变频器 Self/Line-Commutated Converters
深海侧
电缆线
Cable
Sea-side
风电场
Wind farm
Clean Energy Expo China (CEEC) / Wind Power Asia – Conference - Clean Energy & Grid Integration - Session