海上平台柔性直流换流站工程应用方案研究
柔性直流输电工程技术的研究与应用
３ 结 论 与 展 望
随 着 社 会 的 发 展 ， 全 球 应 对 气 候 变 化 的 要 求 及 能 源 供 给 安 全 形 式 日趋 严 峻 ， 迫 切 需 要 构 建 更 为 智 能 、清 洁 、高效 、可 靠 的输 电网 络 ， 因 此 柔 性 直 流 电技 术 也 成 了 世 界 各 国 电力 行 业
孤 岛供电、城市供 电、智能 电网互联等领域 。 用 于风电、太阳能等功率输 出波动较大的可再 生 能 源接 入 ， 可 以缓 解 功 率 波 动 引 起 的 电压 波
动 ， 改善 电 能 质 量 。 用 于 海 岛 、 海 上 钻 井 平 台 供 电 时 ， 可 以 充 分 发 挥 柔 性 直 流 系 统 自换 相 的 技 术 优 势 ， 大 幅减 少 投 资 及 运 行 费 用 。用 于 向
术和建设快速发展的阶段 ，随着装机容量的需
求不断提升 ，某些领域逐步取代传统直流和交 流输 电系统是大势所趋。
世 界范 围内的柔性直流输 电应用将会获得更为
深 远 广 阔 的发 展 。未 来 的十 年 将 是 直 流 电网 技
而模 块化多 电平柔性直流输 电系统则一般采用 交流侧接 地的方式 。这些接点方式都是单极对
称系 统， 正 常 情 况 下 不 需要 单 独 设 置 专 门接 地 ， 但 当直 流 线 路 或 换 流 器 发 生 故 障 后 ，整 个 系 统 将 无 法 运 行 。在 相 同 系 统 参 数 下 ，单 极 不 对 称 系 统 换 流 阀所 耐 受 电压 水 平 是 单 极 对 称 系 统 的
自上世纪 ８ Ｏ年 代 柔 性 直 流 输 电技 术 概 念
性 、选 择 性 、灵 敏 性 、快 速 性 、 可控 性 、 安 全
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述1、简述柔性直流输电技术的背景和发展历程随着能源结构的优化和电网互联的需求增长，直流输电技术以其长距离、大容量、低损耗的优势，在电力系统中占据了举足轻重的地位。
然而，传统的直流输电技术，如基于晶闸管的直流输电（LCC-HVDC），存在换流站需消耗大量无功、无法独立控制有功和无功功率、对交流系统故障敏感等问题。
因此，柔性直流输电技术（VSC-HVDC）应运而生，它采用电压源型换流器（VSC）和脉宽调制（PWM）技术，实现了对有功和无功功率的独立控制，并具有快速响应、灵活调节、易于构成多端直流系统等优点。
柔性直流输电技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代初，当时基于绝缘栅双极晶体管（IGBT）的VSC技术开始应用于风电场并网和孤岛供电等领域。
随着电力电子技术的快速发展，VSC的容量和电压等级不断提升，使得柔性直流输电技术在电网互联、新能源接入、城市配电网等领域得到了广泛应用。
进入21世纪后，随着全球能源互联网的提出和新能源的大规模开发，柔性直流输电技术迎来了快速发展的黄金时期。
目前，柔性直流输电技术已经成为直流输电领域的研究热点和发展方向，其在全球范围内的大规模应用也为电力系统的智能化、绿色化、高效化发展提供了有力支撑。
2、阐述柔性直流输电技术在现代电力系统中的重要性在现代电力系统中，柔性直流输电技术已经日益显示出其无法替代的重要性。
它作为一种先进的输电技术，不仅克服了传统直流输电技术的局限性，还以其独特的优势在现代电网建设中占据了举足轻重的地位。
柔性直流输电技术的灵活性和可控性使得它在大规模可再生能源接入电网中发挥了关键作用。
随着可再生能源如风能、太阳能等的大规模开发和利用，电网面临着越来越大的挑战。
这些可再生能源具有随机性、波动性和间歇性等特点，对电网的稳定性造成了威胁。
而柔性直流输电技术通过其独特的控制策略，可以实现对有功功率和无功功率的独立控制，从而有效地解决可再生能源接入电网所带来的问题，提高电网的稳定性和可靠性。
海上风电柔性直流输电关键设计技术
海上风电柔性直流输电关键设计技术摘要：针对海上风电柔性直流送出的关键设计技术，本文从系统设计、接线设计、关键设备选择、绝缘配合等几个领域进行了深入研究，阐述了柔性直流设计的核心设备配置方案及参数选取原则，为柔性直流设计的主要技术原则提供了技术积累。
关键词：柔性直流; 海上风电;设计技术引言海上风电作为中国风电发展的下一个至高点，是我国实现能源结构转型的重要手段。
与陆上风电相比，海上风电具有几个优点：风力大、风密度大、风力比较稳定；离负荷中心近，不需要长距离大容量的输电线路；节约资源、节约土地，是最具发展潜力的清洁资源之一。
2022 年以来，海上风电项目离岸距离随单机容量提升不断提升，海风项目深远化趋势明显。
针对深远海风电，传统高压交流送出受无功电流、充电电压、损耗等影响，在远距离高压大容量场景下受限。
而高压直流输电由于存在换流器的触发延⾓和关断⾓以及波形的⾓正弦，需要吸收⾓量的⾓功功率，其值约为换流站所通过的直流功率的40%~60%。
因⾓需要⾓量的⾓功功率补偿及滤波设备，需要大面积海上平台用于布置以上设备。
且常规直流系统存在换相失败的问题，需要强交流系统支撑，而海上风电难以满足。
再此背景下，柔性直流输电因其不需要无功补偿，可接入弱交流系统、无源系统，占地面积小等特点，在深远海风电中的优势逐渐显现。
1、柔性直流输电网络设计技术柔性直流输电系统从网络型式上常见的有：两端型、多端型及网络型。
两端型接线：点对点，或背靠背构成，送出端换流站与接收端换流站一一对应，两端型换流站也是目前应用最多的接线型式。
多端型接线：打破两端型一一对应的特征，可以实现一端送出，多端接收。
也可以实现多端送出，一端接收。
网络型接线：在多端型接线的基础上发展而来，可是实现多个送端站和多个接收站互联。
换流站常用接线型式有对称单极、对称双极+金属回线、对称双极+接地极等几种类型，接线示意如下图：图1 对称单极接线图2 对称双极+金属回线接线图3 对称双极+接地极接线2、换流阀设计技术相较于陆上换流站，海上换流站造价对换流阀设备的重量和体积更敏感；海上高湿度、高盐度环境，对换流阀设备防护设计要求更高；换流阀采用整体运输、安装抗震抗倾斜、运行抗振动的要求高；同时海上环境下检修对天气条件要求高，且窗口期较短，对换流阀可靠性要求高。
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展摘要：柔性直流输电作为新一代直流输电技术，在世界范围内已经得到广泛发展和应用。
文中针对柔性直流输电在工程技术、工程应用与未来发展３个方面分别进行了总结和分析。
针对柔性直流输电系统主接线、换流器拓扑结构、控制和保护技术、柔性直流电缆、换流阀试验等多方面进行了全面的技术分析，并指出其技术难点以及未来发展的目标和方向。
介绍了国内外柔性直流输电工程应用领域及现状，并结合未来电网发展特点及需求，分析了柔性直流输电工程应用的趋势，表明了柔性直流输电技术对促进未来电网的发展具有极其重要的作用。
关键词：柔性直流输电；两电平换流器；模块化多电平换流器；直流电网前言：早期的柔性直流输电都是采用两电平或三电平换流器技术，但是一直存在谐波含量高、开关损耗大等缺陷。
随着工程对于电压等级和容量需求的不断提升，这些缺陷体现得越来越明显，成为两电平或三电平技术本身难以逾越的瓶颈。
因此，未来两电平或三电平技术将会主要用于较小功率传输或一些特殊应用场合该技术的出现，提升了柔性直流输电工程的运行效益，极大地促进了柔性直流输电技术的发展及其工程推广应用。
本文从工程技术、工程应用与未来发展３个层面出发，首先分析了柔性直流输电工程现阶段技术发展所面临的挑战，未来相关技术的发展方向及预期的技术目标；然后总结了世界柔性直流输电工程的发展和应用情况，介绍了国外和国内典型柔性直流输电工程，指出其技术和应用上的特点；最后分析了未来国内外在柔性直流输电工程应用领域可能的发展趋势和前景。
一，柔性直流输电工程技术（一）柔性直流输电系统主接线采用两电平、三电平换流器的柔性直流输电系统一般采用在直流侧中性点接地的方式，而模块化多电平柔性直流输电系统则一般采用交流侧接地的方式。
无论是采用直流侧中性点接地的两电平、三电平换流器还是采用交流侧接地的模块化多电平换流器的柔性直流输电系统均为单极对称系统。
正常运行时接地点不会有工作电流流过，不需要设置专门的接地极，而当直流线路或换流器发生故障后，整个系统将不能继续运行。
大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望
结论与展望
本次演示通过对海上风电并网控制策略的研究，提出了一种基于柔性直流输 电系统的控制策略。该策略具有提高并网效率、增强适应性等优势，为海上风电 并网提供了新的解决方案。通过仿真和实验验证，策略在有功功率控制、无功功 率控制和稳定性控制等方面均表现出良好的性能。然而，该策略仍存在一定的局 限性，未来研究可针对以下几个方面进行深入探讨和完善：
2、海上风电并网技术
海上风电并网技术主要包括同步发电机组和电力电子变换器两种方案。同步 发电机组通过齿轮箱将风力发电机组的动力转化为电能，再通过变压器升压后接 入电网。电力电子变换器则直接将风力发电机组的电能转化为直流电，然后通过 逆变器转化为交流电并入电网。
三、存在的主要问题和不足
1、海上风电输电技术
一、研究背景与意义
海上风电作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的发展潜力。然而，海上 风电的输电与并网技术相较于陆上风电更加复杂。如何实现大规模海上风电的高 效、安全输电与并网，对于推动海上风电产业的发展具有重要意义。
二、大规模海上风电输电与并网 关键技术研究现状
1、海上风电输电技术
目前，海上风电输电技术主要涉及电缆输电和柔性直流输电两种方式。电缆 输电具有传输容量大、损耗小等优点，但电压等级受到限制，适用于近海风电场。 柔性直流输电则具有灵活性高、可靠性好等优点，适用于远距离、大规模海上风 电输电。
1、有功功率控制方面：通过对风电机组的有功功率进行精确控制，策略可 以有效提高风电场的输出功率和稳定性；
2、无功功率控制方面：策略通过调节机组的无功功率，可以有效提高电网 的稳定性，降低运行成本；
3、稳定性控制方面：通过对整个风电场进行建模和控制，策略可以显著提 高电网的稳定性，增强其对复杂环境的适应性。
海上油气平台用柔性直流输电系统分析与设计_赵彪
0 引言随着海上油田平台的大范围联网和向深海进军，海上输电的容量将更大、距离将更远。
若采用传统的中高压交流供电方式［1-2］，由于受限于海底电缆的充电容量，有功负荷一般偏小，控制电压过高，容易击穿海缆，将严重影响平台的正常生产［3-5］。
而若采用常规直流，由于海上平台主要为大功率高压电动机等变频负荷，本身需要消耗无功，无法为换流站提供换流容量，因此无法使用。
相比中高压交流输电和常规直流输电，柔性直流输电不存在交流输电功角稳定性问题、充电容量小；不需借助受端电网换相，可以为海上平台的无源负荷供电；并且谐波电流小、无需滤波装置，可减小海上平台的占地面积［6-10］。
因此，在海上平台输电系统中采用柔摘 要：在海上油气田输电系统中采用柔性直流输电方式，可有效提高输电距离、减小设备占地面积、提高运行可靠性，具有较大的发展前景。
文章探讨了柔性直流输电技术在某海上油气田（A 油气田）中的应用，通过对A 油气田调整工程和输电要求的调研，给出了对应的柔性直流输电系统换流器、主接线和接地方式等设计方案。
在此基础上，根据技术经济性分析，给出了相关主回路参数设计。
最后，搭建了仿真模型，验证了本文分析和设计的正确性和有效性。
关键词：海上油气平台；柔性直流输电；换流器；主接线；接地方式海上油气平台用柔性直流输电系统分析与设计赵彪1，郭宏2，平朝春2，孙大卫1，谢小荣1，宋强1（1.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京市 100084；2.中海油研究总院，北京市 100028）基金项目：国家高技术研究发展计划项目（863项目）（2012AA050216）．Supported by the National High Tech-nology Research and Development Program of China（863 Program）（2012AA050216）．性直流输电方式，尤其是在长距离输电方面，可以有效地突破输电距离限制，降低系统造价，提高系统运行稳定性和可靠性等，是具有高度灵活性的海上平台输电系统新型输电方式。
海上风电通过柔性直流输电系统并网的控制策略研究
4、通过仿真和实验验证策略的有效性和优越性，分析并网控制的效果和优 化策略。
本次演示提出的控制策略具有以下优势：
1、通过对柔性直流输电系统的优化控制，可以有效提高风电并网效率；
2、采用先进的人工智能算法，使得策略具有较好的自适应能力和鲁棒性；
3、整体优化设计可以降低策略 的成本和提高可靠性；
1、有功功率控制方面：通过对风电机组的有功功率进行精确控制，策略可 以有效提高风电场的输出功率和稳定性；
2、无功功率控制方面：策略通过调节机组的无功功率，可以有效提高电网 的稳定性，降低运行成本；
3、稳定性控制方面：通过对整个风电场进行建模和控制，策略可以显著提 高电网的稳定性，增强其对复杂环境的适应性。
结论与展望
本次演示通过对海上风电并网控制策略的研究，提出了一种基于柔性直流输 电系统的控制策略。该策略具有提高并网效率、增强适应性等优势，为海上风电 并网提供了新的解决方案。通过仿真和实验验证，策略在有功功率控制、无功功 率控制和稳定性控制等方面均表现出良好的性能。然而，该策略仍存在一定的局 限性，未来研究可针对以下几个方面进行深入探讨和完善：
海上风电通过柔性直流输电系 统并网的控制策略研究
01 引言
03 技术方案 05 结论与展望
目录
02 研究现状 04 策略应用与效果分析
引言
Байду номын сангаас
随着全球对可再生能源需求的不断增长，海上风电作为一种清洁、高效的能 源形式，已经引起了广泛的。海上风电场由于其独特的地理优势，往往能够大规 模地开发和利用风能。然而，如何将这些远离陆地的海上风电场产生的电力高效 地并入电网，仍然是一个需要解决的重要问题。柔性直流输电系统（Flexible DC Transmission System, FDCT）
柔性直流输电技术研究与应用
柔性直流输电技术研究与应用近年来，随着能源的迅速增长，电力输送的需求也越来越急迫。
在这样的形势下，柔性直流输电技术为电力输送提供高效、可靠的解决方案。
今天我们将探讨柔性直流输电技术的发展历程、原理及其在现代电力系统中的应用。
一、柔性直流输电技术的发展历程柔性直流输电技术最初是在20世纪60年代初期提出的。
它的前身是HVDC（高压直流输电）技术，但当时的HVDC技术存在很多问题，例如输送距离有限，电压等级受限，不适用于超过500千伏的高压输电等。
因此，为了解决这些问题，研究人员开始探索柔性直流输电技术，并于20世纪90年代初期实现了这一技术的商业应用，它成为了HVDC技术的一种变体。
在21世纪初，随着电网技术的发展，柔性直流输电技术得到了更广泛的运用。
使用柔性直流输电技术，电力系统可以实现更可靠、高效的输电，同时也可以更好地应对复杂的电网环境和负荷变化。
二、柔性直流输电技术的原理柔性直流输电技术的原理是利用直流电流的优点，通过直流电压的调整和逆变器的控制，实现电力系统中交流和直流之间的转换。
在这一过程中，柔性直流输电技术使用高能效、低损失的半导体器件来逆变电流，并利用高速控制器以精确的方式控制转换过程。
与传统的HVDC技术相比，柔性直流输电技术对输电线路和电缆的电压等级不再是局限性，能够适应各种电力系统的需求。
三、柔性直流输电技术的应用现代电力系统中的柔性直流输电技术广泛运用于电力输送、换流站、再生能源接入等领域。
在电力输送方面，柔性直流输电技术可以实现长距离、高电压电力输送。
它不仅可以减少能源损耗，还可以提高电力传输效率。
例如，在欧洲的海底电力输送系统中，柔性直流输电技术已经得到广泛应用。
在换流站方面，柔性直流输电技术可以提高交流和直流之间的电力转换效率，还可以帮助电力系统维持稳定的电压和频率。
例如，在中国南方的某一个换流站，柔性直流输电技术帮助电力系统解决了频繁的电压波动问题。
在再生能源方面，柔性直流输电技术可以帮助电力系统更好地集成太阳能、风能等再生能源。
海上风电场柔性直流输电换流站设计要点研究
201中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2020.04 （上）海上风电代表着风电技术领域的前沿和制高点，也是我国战略性新兴产业的重要内容。
我国可供开发的海上风能资源丰富，海上风电的开发利用不仅是风电产业向纵深发展的关键一环，也是带动我国相关海洋产业协调发展的有效途径，具有重要的战略意义。
根据欧洲海上风电的开发经验，呈现出整体装机容量不断壮大、单机容量不断扩大、离岸距离越来越远等特点。
我国已投运和在建的海上风电项目主要为近海和滩涂风电，均采用交流汇集交流送出方案，但随着远海风电的开发，装机容量和离岸距离进一步扩大，柔性直流输电送出方案将成为未来一段时期内海上风电并网的主流技术。
海上风电采用柔性直流输电的关键点在于海上换流站的设计，本文着重于海上换流站展开研究。
1 欧洲远海风电开发现状目前，海上风电并网建设方案主要有两种：交流送出方案、柔性直流送出方案。
交流送出方案在技术上比较成熟，海上平台建设难度较低，国内外均有运行业绩，但限制于海缆总长度和充电功率的影响，需要额定配置无功补偿装置，输送容量和输送距离受限，该方案适用于近海和滩涂海上风电开发，且装机容量一般小于400MW。
柔性直流送出方案不存在交流海缆充电功率的问题，无须额外的无功补充装置，适用于大容量、远距离的输送场合；同时，直流方案与交流电网相互独立，风电场故障对电网无影响，不会增加系统短路电流水平和电网保护整定值，在电网故障期间还能提供动态无功支撑，具有很强的故障恢复能力。
对于80km 以外的深远海海上风电开发，且容量一般大于400MW，一般采用柔性直流送出方案。
欧洲海上风电开发较早，技术相对较成熟，随着深远海海上风电项目的陆续开发，呈现出整体装机容量不断壮大、单机容量不断扩大、离岸距离越来越远等特点。
近几年，德国在建和投运的远海海上风电工程都采用了柔性直流送出的方案。
2 海上换流站的特点采用柔性直流输电的海上风电场与传统交流送出的海上风电场最大的区别在于用于安装庞大电气设备的海上换流站，海上风电场柔性直流输电换流站设计要点研究张勇，桑芝峰，于建忠（中广核工程有限公司，广东 深圳 518000）摘要：随着我国海上风电的发展，海上风电场离岸距离越来越远、规模越来越大，为了将远海风电场发出的电能长距离送至陆上电网，柔性直流输电技术将成为今后必备的选择。
柔性直流工程方案
柔性直流工程方案本文将结合某某工程项目，详细介绍柔性直流技术在该工程中的应用方案。
一、工程背景某某工程是一个位于某某地区的大型电力供应项目，该地区电力需求量大，但由于传统交流输电形式存在电阻损耗大、能量转换效率低等问题，因此需要引入新的输电技术以提高电力供应的可靠性和效率。
二、技术方案1. 技术选型针对某某工程的电力输送需求，我们选择了柔性直流技术作为主要的输电方式。
柔性直流技术具有输电效率高、能量损耗小、占地面积小、环境友好等优点，能够满足大容量电力输送的需求，因此非常适合用于该工程项目。
2. 主要设备选型在柔性直流技术中，主要设备包括高压直流输电线路、换流站设备、柔性直流变流器等。
为了确保工程的可靠运行，我们选择了国内外知名的厂家生产的设备，确保设备的质量和稳定性。
3. 输电线路布置某某工程的输电线路采用地下敷设方式，选择优质的绝缘材料，通过合理的敷设设计，确保输电线路的安全可靠。
4. 现场安装调试在设备到位后，我们将进行现场的安装调试工作，确保设备的正常运行。
在调试过程中，我们将对设备进行严格的质量检测和安全评估，确保设备运行稳定。
5. 运行管理在设备安装调试完成后，我们将建立专门的运行管理团队，负责设备的日常监控和维护工作，确保设备的长期稳定运行。
三、工程效果通过引入柔性直流技术，某某工程将实现以下效果：1. 提高供电可靠性：柔性直流技术能够减小输电线路的电阻损耗，提高输电效率，从而确保了电力供应的可靠性。
2. 提高供电效率：柔性直流技术具有高效节能的特点，能够减小能量转换损耗，提高供电效率。
3. 降低环境影响：柔性直流技术具有较小的占地面积，能够减少对环境的影响，符合可持续发展的要求。
4. 灵活运行：柔性直流技术能够实现输电线路的灵活运行，能够根据电力需求自主调节输电功率，满足不同场景的用电需求。
综上所述，柔性直流技术在某某工程中将发挥重要作用，提高电力输送的效率和可靠性，为当地的电力供应做出贡献。
海上柔性直流换流阀安装施工工法(2)
海上柔性直流换流阀安装施工工法海上柔性直流换流阀安装施工工法一、前言海上柔性直流换流阀安装施工工法是一种在海上进行的换流阀安装工法，主要用于海上风电场、海上油田和海上输电工程等项目。
该工法具有特殊的要求和技术难题，需要采取一系列的施工措施和安全保障措施，以确保施工过程的安全和质量。
二、工法特点该工法具有以下几个特点：1. 适用于海上环境：工法适用于恶劣的海上环境，能够应对海洋水流、波浪、风力等因素对施工的影响。
2. 保证电力传输稳定：通过柔性直流换流阀的安装，能够实现直流电力在海上的可靠传输，提高电力传输效率和稳定性。
3. 安装施工灵活多样：该工法可以根据实际项目需求进行不同方式的安装施工，灵活性强。
4. 保证施工质量：通过严格的质量控制措施和施工规范，保证施工质量符合设计要求。
三、适应范围该工法适用于海上风电场、海上油田和海上大型输电工程等项目。
四、工艺原理该工法的施工工法与实际工程之间的联系主要基于以下技术措施：1. 海洋环境调查：通过对施工区域海洋环境的深入调查，了解海洋水流、波浪、风力等因素对施工的影响，为施工工法的确定提供依据。
2. 设计方案优化：根据调查结果，对施工的设计方案进行优化，确定最佳的施工工法和安装位置。
3. 柔性直流换流阀制造与测试：根据设计方案进行柔性直流换流阀的制造，并进行严格的测试和检验，确保其质量达到设计要求。
4. 施工现场准备：在施工现场进行结构搭设、设备安装等准备工作，包括海上平台搭建和设备安装等。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段包括以下几个步骤：1. 海上平台搭建：先在海上搭建平台，为后续的安装工作做好准备。
2. 柔性直流换流阀安装：将柔性直流换流阀安装到事先确定的位置上，并进行固定和连接。
3. 测试与调试：安装完成后对柔性直流换流阀进行测试与调试，确保其正常工作。
4. 完善电缆系统：根据实际需求，完善电缆系统的布置和连接。
5. 安全检查和验收：对整个施工过程进行安全检查和质量验收，确保施工符合设计要求。
考虑交流和柔性直流的海岛联网供电方案研究
考虑交流和柔性直流的海岛联网供电方案研究覃惠玲 1，许峰 2，刘裕昆 11. 广西电网公司规划研究中心；2. 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司摘要：[目的]通过与内陆联网的方式，保障中大型海岛的电力供应稳定性、安全性和可靠性，对于推进我国海洋战略的实施以及军民融合发展具有重要的意义。
[方法]以国内沿海某中大型海岛作为研究案例，分析了中大型岛屿与内陆联网的必要性和联网方案。
结合已投产的工程经验和造价，通过技术安全性、投资经济性、土地资源使用情况和海洋资源占用情况对交流和柔性直流联网送电方案进行了对比分析。
[结果]研究结果表明：各方案安全性均能满足要求，交流方案网损低于柔直方案。
总投资、占地面积和海缆路由方面，交流方案均优于柔直方案，因此为满足海岛的电力需求，推荐采用交流联网的方案。
[结论]本文的研究方法和成果可为同类型的海岛与内陆联网工程提供参考。
关键词：海岛；联网；交流；柔性直流中图分类号：文献标志码：文章编号：Study on Power Supply Schemeof Island Interconnection considering AC and VSC-HVDCQIN Huiling1, XU Feng2, LIU Yukun1(1. Planning and Research Center of Guangxi Power Grid Corporation, Nanning 530000, China; 2. China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Co., Ltd., Guangzhou 510663, China)Abstract:[Purpose] It is of great significance for the implementation of China's marine strategy and the integration ofmilitary and civilian development to ensure the stability, securityand reliability of power supply of medium and large-scale islandsthrough the way of interconnection with the inland. [Method] As a case study of a large and medium-sized island in the coastal area of China, this paper analyzes the necessity and power supply scheme of connecting the large and medium-sized island with the inland. Based on the experience and cost of the project under operation, this paper makes a comparative analysis of the AC and VSC-HVDC power transmission schemes through technical security, investment economy, land and marine resource occupation. [Results] The results show that the safety of each scheme can meet the requirements, and the network loss of AC scheme is lower than that of VSC-HVDC scheme. In terms of total investment, floor area and submarine cable route, AC scheme is superior to the VSC-HVDC scheme. Therefore, in order to meet the power demand of the island, the AC scheme is recommended. [Conclusion] The research methods and results of this paper can provide reference for the same type of interconnection projects.Key words: islands; interconnection; AC; VSC-HVDC我国海岸线较长，沿海岛屿众多，如何通过开发海岛从而带动整个海洋经济的发展至关重要。
海上风电柔性直流输电及变流器技术研究
以电压源换流器（ＶＳＣ）和绝缘栅双极晶体管 （ＩＧＢＴ）为基础的轻型ＨＶＤＣ，把ＨＶＤＣ的经济容 量延伸到了几ＭＷ到几百ＩＶｌＷ。
１）用于海上风电场柔性直流输电系统。轻型 ＨＶＤＣ系统具有常规ＨＶＤＣ的优点，还可直接向小 型孤立的远距离负荷供电，更经济地向市中心送 电，便于连接分散电源，运行控制方式灵活多变，减
万方数据
第４期
王志新等：海上风电柔性直流输电及变流器技术研究４１５
用ＨＶＤＣ联网，降低网损耗，改善电能质量等。
结构，其中：ｅ。，ｅｂ，ｅｃ为三相电源电压瞬时值，ｉ。，ｉｂ， ｉ。为三相输入电流瞬时值，Ｌ。为网侧滤波电感，Ｒ。
为滤波电感寄生电阻，Ｃｄ。为直流测滤波电容，Ｔ１～ Ｔ６为整流器功率开关。
１近海风电场研究开发与建设状况１１４ｊ 国际上开展近海风电的研究与开发始于２０世
纪７０年代，主要集中在欧洲和美国，大致分为５个 时期：１９７７—１９８８，欧洲对国家级近海风电场的资
＊基金项目：教育部留学回国科研基金（Ｎｏ．２００７１１０８）；上海市教育发展基金（Ｎｏ ２００６００３）；中国博士后基金（Ｎｏ．２００５０３８４３５）资助。
３．２柔性直流输电变流器主电路拓扑结构 图３所示柔性直流输电变流器基于ＩＧＢＴ和
ＶＳ，采用ＰＷＭ技术，其核心部件为两端的环流器 ——＿ＶＳＣ（图中虚线所包含部分）。送端和受端换 流器可采用相同的ＶＳＣ结构。ＶＳＣ使用具有高频 开断功能的ＩＧＢＴ器件，以ＰＷＭ控制方式对逆变 电路开关器件的通断进行控制，在两固定的直流电 压间快速切换来产生交流电压，并通过交流低通滤 波器从高频脉冲调制电压中得到期望的基波电压。 使用ＰＷＭ技术，可瞬时地改变交流输出电压的相 位与幅值，从而实现有功与无功的独立调节。经 ＰＷＭ逆变的交流电压可随控制系统的变化而变 化。图４所示柔性直流输电变流器的主电路拓扑
海上油气田柔性直流输电系统关键技术及应用方案
海上油气田柔性直流输电系统关键技术及应用方案李强;魏澈;洪毅;周志超;姜田贵;张丽娜【摘要】基于目前海上油气田电力现状及特点,论证了采用柔性直流输电系统通过陆地电网给海上油气田供电的必要性和可行性,并对柔性直流输电技术在海上油气田应用的关键技术进行了研究,包括系统主接线设计、换流器与海底电缆的电压等级选取以及海上平台换流站与控制保护系统的设计等.以渤海某油田具体工程项目为例,从用电负荷、主接线形式、系统容量选择以及换流器和海底电缆的选取等方面介绍了该油田采用柔性直流输电的技术方案,并与平台自发电方案进行了经济性指标对比.结果表明,采用柔性直流输电技术利用岸电为该油田供电能节省一次投资约10％以上,降本增效显著.本文研究成果对于实现我国海上油气田柔性直流输电系统国产化具有十分重要的意义.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2016(028)002【总页数】5页(P156-160)【关键词】海上油气田;柔性直流输电系统;主接线形式;换流器;海底电缆;电压等级选取;海上平台换流站设计;控制保护系统设计【作者】李强;魏澈;洪毅;周志超;姜田贵;张丽娜【作者单位】中海油研究总院北京 100028;中海油研究总院北京 100028;中海油研究总院北京 100028;浙江省电力设计院浙江杭州 31000;南京南瑞继保电气有限公司江苏南京 21000;中海油研究总院北京 100028【正文语种】中文【中图分类】TU852长期以来，海上石油平台一般均采用海上自发电方案，即在中心处理平台或浮式生产储油、卸油装置上设置一个或多个主电站，通过海底电缆将电站互联并向周边井口平台供电[1-2]。
随着区域油田开发规模越来越大以及增产措施等带来的电力负荷的增加，海上平台电力负荷变得十分可观。
此外，部分油田没有伴生气或者伴生气不足，主电站须采用原油发电机组，原油自耗量巨大。
而采用柔性直流输电技术利用岸电为海上油气田供电可以很好地解决上述问题。
海上柔性直流换流站消防灭火系统分析及应用
海上柔性直流换流站消防灭火系统分析及应用
林伯江
【期刊名称】《海峡科学》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】海上柔性直流换流站是远海风电输送的理想解决方案,建设需求日益增加。
受限于海上条件,海上换流站的结构、设备布置紧凑,消防安全至关重要。
该文分析
了海上柔性直流换流站的内外部特点,并提出高压细水雾灭火系统覆盖全站大部分
区域,站内精密设备房间设置气体消防灭火系统,站内大空间防护区增设自动高空水
炮的全站消防灭火技术方案,以期为海上换流站工程的消防灭火设计提供解决方案。
【总页数】4页(P61-64)
【作者】林伯江
【作者单位】中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU892
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电接入多端柔性直流输电系统中换流站退出运行时直流功率再分配策略
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!#年第4卷第1期2017 Vol.4 N o.1南方能源建设SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION勘测设计Survey ZDesignD O I： 10 .16516/j.gedi.issn2095-8676.2017 .01.012海上平台柔性直流换流站工程应用方案研究郝为瀚(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广州510663)摘要：随着柔性直流输电技术的不断发展，至今已经成为主流的直流输电技术，在海岛供电、风电接入、电网互连等 方面已经有了大量的应用，积累了充足的工程经验。
由于柔性直流输电技术的自身特点，用于海上平台供电有着先天 的优势。
基于陆上柔性直流换流站的技术基础，从拓扑结构、主要电气设备选型、电气平面布置以及二次系统等方面 论述了海上平台换流站的工程应用方案，对柔性直流输电技术的在海上平台供电领域的应用以及发展方向提出了一些 具有积极意义的设想和建议。
关键词$柔性直流输电技术；海上平台换流站；M M C拓扑结构中图分类号：TM71 文献标志码：A文章编号$2〇95-8676(2017)01-0〇66-05Research on VSC-HVDC Converter Station Application on Offshore PlatformHAO W eihan(ChinaEnergy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Co. $Ltd. $Guangzhou510663，China)A b s tra c t：W itli the continuous development o f VSC-HVDC technology,it has become the mainstream o f DC transmission technology.In the island power supply，wind power access，power grid interconnection，and so has a la^ge number o f applications，has accumulated plenty o f engineering experience.Because o f its own chaacteristics，VSC-HVDC tedinology has an innate advantage in power supply for offshiore platforms.B ased on the technical foundation o f the VSC-HVDCconverter the engineering application scheme o f the offshore platform converter station from the aspects o f topological equipment selection，electrical plane layout and secondary system，etc.And it also has a number o f positi'^e ideas and suggestions about the VSC-HVDCtechnology offshore platform power supply applications and the development o f the direction.Key w o rd s:VS C-H VD C;converter station on offshore platform;M M C topological structure随着国民经济的快速增长、国内能源需求缺口 扩大和海洋战略的有力推进，海上钻井平台业务发 展迅猛，而海上平台的电力供应保障对海上平台的 持续、安全工作非常重要[1]。
随着沿海区域油田开发规模越来越大，增产措 施等带来的电力负荷增加，海上平台电力负荷变得 十分可观。
目前海上石油钻井平台电源通常靠价格收稿日期：2016-11-01基金项目：中国能建广东院科技项目* STATCOM设计规范和设备标准研究"（EV02811W)作者简介：郝为瀚（1984),男，内蒙古包头人，工程师，硕士，主要从事柔性直流输电技术的研究工作（e-mail) haoweihan@。
昂贵的柴油或天然气发电，不但发电成本高、供电 可靠性难以保证，而且破坏环境；同时，原油发电 机组还得背负着高昂的保养维护费用，长期依赖国 外厂家技术支持[2]。
因此，海上平台研究新型供电 模式迫在眉睫，具有十分重要的持续性发展意义。
柔性直流输电可以实现换流阀的自我关断与开 通，对受端电网短路容量没有要求，无换相失败问 题，控制灵活，无需吸收交流侧无功便可以完成对 故障系统功率的支援，提高系统的稳定[3]。
较之传 统直流输电具有紧凑化、模块化设计，易于移动、安装、调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电 等优点，非常适合应用在陆电送海上平台。
海上平 台属于典型的无源网络，从供电的电能质量，供电 的可靠性及投资造价方面的比较，柔性直流输电是第1期郝为瀚：海上平台柔性直流换流站工程应用方案研究67解决无源网络供电的有力手段'&%$国外海上平台 直 电技术已有较多 ，并逐 为未来海上平台输电技术的主 向；在国 ，直 电技术有 ，海上业务的迅猛 及逐步提高的技术 ，碍于 为技术 向的趋势。
本文基于陆上 直 站的技术基础，针对海上平台 站的特点 分析研究，提出海上平台 直 站的 案。
1拓扑结构! 1系统拓扑结构海上平台 直 电系统可由陆上 站、直流线路、海上 站 。
大电网经陆上换站整流后，以直电的形式经海底电缆线：至海上 站，海上 站将直流电 后再输至各周边平台，为各平台提 电源。
根据海上油气平台的建设思路，海上 站设置于中心平台，站 侧可 海上 系统电压级 电压，海 各周边平台接。
海上平台 直 电示意图如图1所示。
图1海上平台柔性直流输电系统原理示意图Fig.1Schematic diagram of the HVDC system onoffshore platforms!:换流器拓扑结构直 电技术的不断发展，模块化多电平换流器（M o d u la r M u ltile v e l C o n v e rte r，M M C)技术 两电平 器、三电平换流器 结构成为了柔性直流技术领域最主流的的拓扑结构[5]。
化多电平 器 子 联技术，子中的功率器件可 化I G B T或压接式I G B T，化I G B T较后者 更为 ，且器件制造厂更多。
另外，在电平数达到一定程 ，M M C 电压具有较高的 ，不设器，开关频率大幅降低，损耗减小[6]。
!3主回路拓扑结构对 直 电系统的主回 结构，目前主要的接线方式主要采用对称单极或双极方案[7]。
两种方案各有特点：对 接线具有对称的直流电压，从 化了变压器设计，同省了联接变压器的 及用作金属回线的电缆，但对接线 耐受电压是双极系统的！倍;对称双极系一故障 够 运，可 要高，但是有多个器及联接变压器，成本要高，部分技术 要进一研究，通常 于可 要求较高或电压等 级较高和容量较大的应用场合[*。
此，对 系统接线越来越被 和接受，工程 也越来越多，对于 不大、要有 技术经验的海上平台输电系 说，对 接线更具优势。
综上所述，对于海上平台柔性直 电系统，较具优势的 结构方案是 M M C器的对结构。
对 的直 站 主要电气设备 工程基本一致，主要包:电压器、联接变压器、电抗器、交 设备、装、计算机监控系统、控制保护系统及站用电设备等。
：主要电气设备选择海上平台处于海 境，内部电气设备除了需要 国标及电 业 的各 外，还 ：潮湿、高腐蚀 境对设备提出的特殊要求[%。
由于海上平台的 站为电 业中的新兴 ，至今无完整 可供参照执行，一般可参考石、业 ，借鉴石油生产平台、电气设备的特殊要求。
本文将针对海上平台 直流站中的主要电气设备的 论述，相技术参 实际工程 研究，本文不对 论述。
:1电压源换流阀开关器件，由于I G B T运 可靠、厂商广泛等优势，近年 ，已经 到4 500 V/3 000 A的等级[1]，虽然仍没有完全达到晶闸管类 器件的水平，但是已经可 大部分高压大 ：器的 ，是 于直电工程的开器件，直流输电工程中占绝对主导。
68南方能源建设第4卷目前主流的I GB T器件可分为模块式和压接式 两种型式。
模块式I GB T额定电流相对较小，工业界应用广泛，生产厂家众多，电压等级从600 i6 500 V ，额定电流可达到1 500 A ，主要生产厂家 包括有英飞凌、三菱、日立、A B B 、D Y N E X 等公 司；压接式I GB T额定电流较大，工程应用业绩较少，目前电压最大可达到4 500 V ，电流最大可达 到3 000 A ，但生产厂家较少，仅限于A B B 、东芝、W e s tc o d e 三家公司。
对于海上平台柔性直流换流站，换流器的功率器件推荐采用模块式I G B T ，可以根据系统电压及 容量选择提供 3 300 V /1 500 A 、4 500 V /1 200 A 、 6 500 V /750 A 等I G B T 模块。
器件有大量的工程应 用经验，有较多厂家可供选择，器件供应较为有保 证，换流器易于实现国产化。
在I G B T 选型时，应 核对各种工况下I G B T承受的电压和电流，使其不会超出I GB T器件的安全工作区域导致器件损坏。
由于电路中必然存在杂散参数和非理想因素，并考 虑到运行的安全裕量，一般情况下在运行的电压和 电流都会留有一定的裕量，实际工程中典型的方式是取额定参数的1/2〜2/3左右。
2.2联接变压器联接变压器是柔性直流换流站与交流系统之间 传输功率的纽带，联接变压器的变比选择应使得换 流器出口电压与阀侧电压匹配，而联接变压器的漏 抗电感值一般并无准确的计算公式，一般根据经验 综合考虑各方面因素选择，然后通过计算或仿真进验。
对于海上平台柔性直流换流站，联接变压器选 型主要考虑：1)联接变压器的变比选择应使得换流器出口电 压与网侧电压匹配。
2)阻抗的选择需考虑变压器的电压等级、容量、耐受短路电流水平、运输条件限制。
实际工程 中，一般选择短路阻抗15%的连接变压器。
3)—般变压器阀侧按星形连接，中性点引出 (与接地方式有关），网侧根据系统情况可选择星型型 接。