海上风电多类型直流送出系统拓扑经济性分析

摘要

相比于柔性直流输电(VSC-HVDC)送出方案,送端采用不控整流器(diode rectifier,DR)的DR-HVDC方案具有损耗低、体积小和成本低的优点,是未来海上风电送出技术的重要发展方向之一。为了解决黑启动和海上交流电压调控问题,现有的DR-HVDC拓扑主要采用海上平台装设储能、系统增加交流联络线路、送端换流站并联VSC三种方案。以深远海海上风电送出为背景,对上述三种DR-HVDC拓扑方案进行了经济性分析,并与VSC-HVDC方案进行比较。采用了全寿命周期成本分析(life cycle cost analysis,LCCA)方法,建立了上述四种送出方案的经济性分析模型,并对各方案的离岸距离、装机容量、上网电价以及有效工作时长等因素进行单一变量分析。结果表明,相比于VSC-HVDC,DR-HVDC送出方案的换流站成本、运行损耗和维护成本均显著降低。同时,随着海上风电容量和输送距离的增加,采用送端并联VSC和送端储能的DR-HVDC方案的经济性优势更加明显。因此,DR-HVDC送出方案在海上风电并网中具有广阔的应用前景。