Hybrid Cascaded HVDC Transmission System with Multiple Voltage Levels for Large-scale Offshore Wind Power

Peiyu MENG; Wang XIANG; Shimin DI; Weihan HAO; Jinyu WEN

doi:10.7500/AEPS20210425008

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Hybrid Cascaded HVDC Transmission System with Multiple Voltage Levels for Large-scale Offshore Wind Power

Research and Application of Key Technologies for Large-scale Offshore Wind Power System | 更新时间：2025-06-16

- Hybrid Cascaded HVDC Transmission System with Multiple Voltage Levels for Large-scale Offshore Wind Power
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 21, Pages: 120-128(2021)
- 作者机构：
  
  1.强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学），湖北省武汉市 430074
  2.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东省广州市 510663
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Key R&D Projects of Xinjiang Uygur Autonomous Region of China(2020B02002)
- DOI：10.7500/AEPS20210425008
  CLC：
- Received：25 April 2021，
  
  Revised：2021-08-26，
  
  Published Online：22 September 2021，
  
  Published：10 November 2021
- 稿件说明：
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孟沛彧,向往,邸世民等.大规模海上风电多电压等级混合级联直流送出系统[J].电力系统自动化,2021,45(21):120-128.

MENG Peiyu,XIANG Wang,DI Shimin,et al.Hybrid Cascaded HVDC Transmission System with Multiple Voltage Levels for Large-scale Offshore Wind Power[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):120-128.
孟沛彧,向往,邸世民等.大规模海上风电多电压等级混合级联直流送出系统[J].电力系统自动化,2021,45(21):120-128. DOI： 10.7500/AEPS20210425008.

MENG Peiyu,XIANG Wang,DI Shimin,et al.Hybrid Cascaded HVDC Transmission System with Multiple Voltage Levels for Large-scale Offshore Wind Power[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):120-128. DOI： 10.7500/AEPS20210425008.

摘要

海上风电场拥有更加丰富与稳定的风能资源，同时具备适宜大规模开发的优点，发展潜力巨大，是未来风电的主要发展趋势。文中总结分析了现有工程和理论研究中涉及的大规模海上风电直流送出拓扑，包括仅采用模块化多电平换流器的柔性直流换流站系统和二极管整流单元-模块化多电平换流器混合直流换流站系统，归纳了各方案的运行特点。为解决现有方案运行灵活性低、可行性差的问题，提出了一种多电压等级混合级联直流送出系统，从技术性和经济性两方面对方案进行了对比分析。最后，设计了多电压等级混合级联直流送出系统协调控制策略，通过PSCAD/EMTDC仿真分析对并网方案进行了可行性验证。

Abstract

Offshore wind farm has more abundant and stable wind energy resources

and has the advantages suitable for large-scale development. It has great development potential and is the main development trend of wind power in the future. This paper summarizes and analyzes the high voltage direct current (HVDC) transmission topologies for the large-scale offshore wind power involved in the existing engineering and theoretical research

including the flexible DC converter station system using only modular multilevel converter (MMC) and the hybrid HVDC converter station system using diode rectifier unit (DRU-MMC). The operation characteristics of each scheme are summarized. In order to solve the problems of low flexibility and feasibility of the existing schemes

a hybrid cascaded HVDC transmission system with multiple voltage levels is proposed

and the schemes are compared and analyzed from the perspectives of technology and economy. Finally

the coordinated control strategy for the hybrid cascaded HVDC transmission system with multiple voltage levels is designed

and the feasibility of the grid integration scheme is verified by PSCAD/EMTDC simulation analysis.

关键词

Keywords

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