亚洲第一个柔直海上风电项目——如东H6(40万千瓦)并网投产

大型风力发电机都是直接并入电网运行。所以，必须风力机集中安装在一个地方，形成规模，将此称为风电场(Wind fled)或称为风力农场(Wind farm)也有叫风力田的。但实际应用中，英文90%以上用Wind farm，中文95%以上用风电场。其意义完全相同。

Wind farm是美国1987年提出的，是指众多的风力机安装在旷野上，有几十台、几百台至上千台，并网运行的中大型风力发电机，由计算机控制，统一管理向电网输送强大的电力。由此可见，风电场是应用现代科学技术，对风能资源进行大规模开发利用的一个创举。风电场的崛起标志着风力发电跃入了具有实际意义和商品价值的新阶段。

近日，如东H6(40万千瓦)海上风电项目并网投产，将于年内实现整体并网目标。届时，年上网电量将达24亿千瓦时，可满足100万个三口之家一年的正常用电需求。同时可节约标准煤约74万吨、减排二氧化碳约183万吨，以助力“碳达峰、碳中和”目标的实现。

海上风电场多指水深10米左右的近海风电。与陆上风电场相比，海上风电场的优点主要是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更丰富，风电机组单机容量更大(3～5兆瓦)，年利用小时数更高。海上风电场建设的技术难度也较大，建设成本一般是陆上风电场的2～3倍。

柔性直流输电作为新一代直流输电技术，其在结构上与高压直流输电类似，仍是由换流站和直流输电线路(通常为直流电缆)构成。基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission，VSC-HVDC)技术由加拿大McGill大学的Boon-Teck Ooi等人于1990年提出，是一种以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型输电技术，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。

柔性直流输电系统中两端的换流站都是利用柔性直流输电，由换流器和换流变压设备，换流电抗设备等进行组成。其中最为关键的核心部位是 VSC ，而它则是由整流桥和直流电容器共同组成的。系统中，综合考虑它的主电路的拓扑结构及开关器件的类型，能够采用正弦脉宽调制技术，将此类技术在调制参考波与三角载波进行数据的对比，在后者数据相对较小的情况下，就会发生触发下桥臂开关导通并关断下桥臂。这主要是由于浮动数值和相位都可以利用脉宽调制技术来进行智能化调解。因此，VSC 的交流输出电压基频分量的幅值及相位也可通过脉宽进行调节。

换流站是指在高压直流输电系统中，为了完成将交流电变换为直流电或者将直流电变换为交流电的转换，并达到电力系统对于安全稳定及电能质量的要求而建立的站点。换流站中应包括的主要设备或设施有：换流阀、换流变压器、平波电抗器、交流开关设备、交流滤波器及交流无功补偿装置、直流开关设备、直流滤波器、控制与保护装置、站外接地极以及远程通信系统等。

换流站的主要设备

由换流变压器和换流阀组成的换流装置是换流站的核心。换流阀有早期的汞弧换流阀和近代的晶闸管换流阀。50年代末以来，可控硅技术的迅速发展，使单个元件容量增大，可靠性提高，价格逐步降低、无逆弧故障，维护检修方便，占地面积小。70年代晶闸管换流阀已经代替汞弧阀。

换流站的控制调节和保护系统实现下列功能：停、送直流功率，控制电力潮流的方向，调节潮流的数量和其他电气参量，处理和限制换流阀非正常运行和交、直流系统干扰所造成的影响，保护换流站的设备，以及监测换流站的各种参量。换流站及直流输电系统的运行性能和安全可靠程度与控制调节系统的性能和可靠程度密切相关，对整个电力系统的运行也有重要的影响。所以换流站的控制调节和保护系统是换流站的智能部分，其发展趋向是采用微机技术。

换流站的优势：

输送相同功率时，线路造价低：交流输电架空线路通常采用3根导线，而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。因此，直流输电可节省大量输电材料，同时也可减少大量的运输、安装费。

线路有功损耗小：由于直流架空线路仅使用1根或2根导线，所以有功损耗较小，并且具有"空间电荷"效应，其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。

适宜于海下输电： 在有色金属和绝缘材料相同的条件下，直流时的允许工作电压比在交流下约高3倍。2根心线的直流电缆线路输送的功率Pd比3根心线的交流电缆线路输送的功率Pa大得多。运行中，没有磁感应损耗，用于直流时，则基本上只有心线的电阻损耗，而且绝缘的老化也慢得多，使用寿命相应也较长。、系统的稳定性问题：在交流输电系统中，所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。如果采用直流线路连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，所以不存在上述的稳定问题，也就是说直流输电不受输电距离的限制。

能限制系统的短路电流：用交流输电线路连接两个交流系统时，由于系统容量增加，将使短路电流增大，有可能超过原有断路器的速断容量，这就要求更换大量设备，增加大量的投资。直流输电时，就不存在上述问题。

调节速度快，运行可靠： 直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。 如果采用双极线路，当一极故障，另一极仍可以大地或水作为回路，继续输送一半的功率，这也提高了运行的可靠性。

新闻来源：中国电力网

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