大规模海上风电场电力输送方式研究

目前海上风电场建设迅速,正在向规模化、深远海化趋势发展,场内的功率送出需求已成为风电技术发展研究的热点之一。文中介绍了适用于海上风电的电力输送方式：高压交流输电、高压直流输电和分频输电,分析总结其拓扑结构、特点、研究现状及成果。高压直流输电技术应用研究广泛,根据实际需要衍生技术多样,本文对其进行了梳理。结合海上输电需求,思考现阶段发展境况,对大规模海上风电场电力输送方式做出总结。     

海上风电并网与输送方案比较

风力发电是新能源发电技术中最成熟和最具规模开发条件的发电方式之一。大容量远距离的海上风电是未来风电发展的趋势。介绍海上风电系统的3种并网技术以及输电方式:高压交流、高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)以及分频输电技术。工频交流海上风电系统一般适用于小规模近海风电场,HVDC和分频输电适用于大规模远距离海上风电场。分频海上风电系统是一种具有自主知识产权的本土技术,在目前的技术和经济条件下,分频海上风电系统是一种具有优势和竞争力的海上风电方案。主要对这3种海上风电并网的技术可行性、经济性以及效率等方面进行讨论,最后对海上风力发电技术进行总结和展望。     

大规模海上风电场并网接入方式

海上风电场以其储量丰富、风力稳定、干扰少等特点,受到越来越多的关注,是未来风力发电发展利用的大趋势。对比分析了适用于海上风电场并网的高压交流(HVAC),常规高压直流(LCC-HVDC)和柔性直流输电(HVDCFlexible)3种并网方式,并着重探讨了几种柔性直流输电并网的具体方案以及适用于海上风电场的直流换流站拓扑结构。     

海上风电场输电方式研究

海上风电对于推动我国绿色转型发展、保障东部负荷中心能源电力供应具有重要意义。目前我国海上风电项目以近海海上风电项目为主,未来随着技术进步、成本下降,海上风电将向规模化、深远海化趋势发展,如何实现大容量海上风电的远距离输送是一个极具现实意义而又十分迫切的课题。本文在借鉴现有海上风电项目实际经验的基础上,重点分析交流输电方式和柔性直流输电方式等海上风电主要输电方式存在的问题,对不同输电方案的技术性和经济性进行对比研究,通过相关论证分析对海上风电输电方式的选取提出建议。     

轻型直流输电系统在海上油气田的应用

基于轻型直流输电(HVDC Light)在海上油气田的运用实例,分析设计了轻型直流输电系统的拓扑结构,阐述了其工作原理和控制策略。系统采用正负直流母线双极供电模式,系统可在"双极模式"与"单极模式"之间安全切换,且发生"单极故障"可带电维修,大大提高系统了系统运行的可靠性。最后应用Matlab仿真软件搭建了系统的Simulink仿真模型,仿真结果验证了系统设计的正确性与可行性,为轻型直流输电技术在海上油气田的应用奠定了坚实基础。     

集装箱式海上柔性直流输电方案探讨

传统的海上工作平台依靠柴油发电机提供电能,但这种供电方式效率低、污染大、噪声大,因此需要一种清洁高效的电源替代方案;此外,钻井平台的空间有限,还要求该电源结构紧凑。集装箱式柔性直流供电系统具有移动方便、成本低廉、防雨和防腐蚀性好以及噪声低等优点,具有广阔的发展前景。文中详细介绍了集装箱式柔性直流输电方案的电气系统设计和集装箱布置方案,以及样机的研制与试验,可为海上各类工作平台的供电方案提供借鉴。     

电力电子技术在交流输电系统中的应用

总结了输电系统中电力电子技术在改善电能质量、提高电网稳定性和功率灵活调节等方面的应用,论述了高压直流输电技术(HVDC)和柔性交流输电技术(FACTS)的结构原理、实际应用和发展前景,讨论了国内外在输电系统技术方面所取得的最新研究成果。     

金沙江大容量水电远距离输送方式的选择

论述金沙江流域大容量水电远距离外送面临的挑战和输电方案的选择，特别是交流高压输电与直流高压输电方案的比较，按照全国电网互联的战略规划．毕中-川渝电网应发展成为区域同步电网而不是混合电网。从合理的电网结构考虑，交流输电方案比直流输电方案更具竞争力。同时．从对区域电力市场运营的适应性．电网可靠性和灵活性、技术成熟性、国际运行经验以及技术设备本地化的角度，对交流/直流两种方案作了评价。推荐采用750kV交流超高压送出．同时通过区城电网之间直流联络线转送的方案。     

基于模块化隔离型DC/DC变换器的海上直流风电场并网方案

与传统的海上风电场采用中压交流系统汇集电能不同,海上直流风电场采用直流系统实现电能的汇集和远距离传输。为减小海上风电场的投资,提高其运行效率,设计了一种基于模块化隔离型DC/DC变换器(MIDC)的新型海上直流风电场并网方案。首先,对三种可能作为MIDC子模块的DC/DC变换器进行了参数设计和对比分析,最终确定了LLC串并联谐振变换器作为MIDC子模块的拓扑。在此基础上,设计了MIDC的控制系统,在实现MIDC子模块间均压和均流的同时,实现了对风力发电机组输出功率的最大功率跟踪。最后,通过仿真验证了所设计的海上直流风电场并网方案的可行性和所设计的MIDC控制系统的有效性。     

大规模海上风电场集群交直流输电方式的等价距离研究

随着海上风电场的布局逐步从近海走向远海,以及新型柔性直流(direct current,DC)输电技术等日趋成熟,在规划设计中研究分散布局的大规模海上风电场集群最优输电方式,合理选择先进适用、安全可靠、经济合理的输电技术,为大规模分散式海上风电场群输电方式决策提供科学的方法是十分必要的。本文首先分析了海上风电场两种主要输电方式即高压交流输电方式、柔性直流输电方式的技术特点,然后对各种输电方式进行了详细的成本构成分析及计算,并对不同距离和容量下的输电方式做出经济性比较。最后通过计算得到了海上风电交流/直流输电方式的等价距离,研究结果可为输电规划以及工程设计提供参考。     

“电力电子技术”课程教学内容改革研究

为了突出电气工程及其自动化专业(电力系统及其自动化方向)的特色,实现培养应用型高素质电力人才的目标,结合电力电子技术在电力系统中应用的一些新技术和装备,对电力电子技术课程内容进行改革。从柔性交流输电、高压直流输电、用户电力技术、智能电网、微电网等方面对现有的电力电子技术课程内容进行补充,使其更符合电力系统及其自动化方向教学要求。     

海上风电场输电方式的经济性分析

介绍了海上风电场交流输电与柔性直流输电两种组网方式及其优缺点.通过算例分析了容量为100、500、1000 MW的海上风电场投入与距离关系,对比了采用高压交流输电和柔性直流输电两种不同输电方案的经济性.在阐述这些输电方式特点和相关操作的同时,对设备的投资、运行和维护成本等进行了评估,得出海上风电场采用柔性直流输电方式更为经济.     

联于弱交流系统的直流输电特性研究之一——直流输电的输送能力

本文通过对交直流系统相互作用的模型系统的分析，对联于弱交流系统的直流输电的输送功率特性作了研究，详细讨论了最大功率曲线、最大可送功率、临界短路比和边界短路比的概念和算法，并提出了划分交流系统强弱的一种准则。     

特高压输电技术引领我国电力科技创新

2006年3月28曰,国家电网公司在北京发布了2005年特高压输电技术研究成果,正式发布由国家电网公司总经理刘振亚主编的《特高压交流输电技术研究成果专辑(2005年)》和《特高压直流输电技术研究成果专辑(2005年)》。专辑收入了交流特高压专题论文29篇、直流论文33篇,对我国特高压输电技术研究成果进行了全面总结。本专辑对2005年开展的特高压输电关键技术课题、可行性研究专题和工作组研究成果中的重点内容进行了汇编。该书可以帮助电力系统技术人员全面了解目前特高压交直流输电工程的进展情况和已经取得的成果,很多成果可以作为今后研究、设计和建没的统一的基础条     

输配电设备发展简况和上海输配电设备发展中需要关注的若干问题

本文中回顾了输配电技术和设备的发展简况，提出了上海输配电设备发展中需要考虑的若干关键问题。     

远海岸海上风电输电方式技术经济分析

全球海上风电呈现远海化、规模化、集群化趋势,远海风电输电方式选择至关重要。考虑海上风电场规模、离岸距离等因素,采用等年值法,结合14种远海风电典型场景,从技术性、经济性两个维度,对高压工频交流、柔性直流、低频交流等3种海上风电输电方式进行对比分析。研究表明,工频交流输电技术在中小容量、中远距离海上风电送出应用场景具有技术、经济优势,柔性直流输电技术应用于大容量、远距离海上风电送出场景时经济优势凸显。同时,对35、66 k V交流汇集-柔直送出两种方案进行比较,指出66 k V汇集无海上升压站-柔直方案更具经济性,进一步缩短了交直流输电方式等价距离,并给出典型场景海上风电输电方式选择建议,提出了远海岸海上风电送出方式选择指导意见。     

海上油气田群岸电技术工程应用探讨

以海上油气田岸电项目-秦皇岛、曹妃甸岸电示范工程为例,从高压交直流技术方案比选、陆地供电方案设计、海缆设计、海上变电站系统设计及油田内部适应性改造等全方面关键技术展开论述,总结了海上油气田岸电工程研究思路和关注重点,对后续渤海岸电项目推进实施具有指导性意义。     

全寿命周期成本在海上风电输电方式经济性评估中的应用

建立了基于全寿命周期成本(LCC)的海上风电输电方式经济性评估模型,统筹考虑了海上风电输电系统的初始投入成本、运行成本、维护成本、故障成本和废弃成本,寻求在保证安全可靠下在全寿命周期内的经济性和持续性最优方案 比较了用于海上风电接入的高压交流输电、传统的高压直流输电和柔性直流输电方式,根据其特点以典型的输电工程为例,分析了不同输送距离和不同传输容量下各输电系统的LCC情况,给出了各种输电方式的LCC适用范围.算例分析表明,该方法可以克服传统评估方法的片面性,得到更科学、全面的经济性评估结果,具有很好的实用价值.     

用户电力技术及柔性交流输电技术

用户电力和柔性交流输电技术是由美国名电力专家Ｎ．Ｇ．Ｈｉｎｇｏｒａｎｉ博士几乎在同一时间（１９８８年和１９８６年）创建的两项新技术概念。后已为人所熟知，故本着重介绍前的含义、作用、控制器和发展。本在结论中还提出了我国采用此方法的可能地区和应作准备工作的建议。