大容量海上风电机组发展现状及关键技术

姚钢; 杨浩猛; 周荔丹; 李东东; 黎灿兵; 王杰

doi:10.7500/AEPS20210416003

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大容量海上风电机组发展现状及关键技术

大规模海上风电系统关键技术研究与应用 | 更新时间：2025-06-16

- 大容量海上风电机组发展现状及关键技术
- Development Status and Key Technologies of Large-capacity Offshore Wind Turbines
- 电力系统自动化 2021年45卷第21期页码：33-47
- 作者机构：
  
  1.上海电力大学电气工程学院，上海市 200090
  2.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室（上海交通大学），上海市 200240
- 作者简介：
  
  姚钢(1977—)，男，博士，研究员，博士生导师，主要研究方向：电力电子在电力系统中的应用和新能源并网技术。E-mail：yaogangth@sjth.edu.cn
  杨浩猛(1995—)，男，硕士研究生，主要研究方向：海上风电控制技术。E-mail：power_yhm@163.com
  周荔丹(1973—)，女，通信作者，博士，副研究员，硕士生导师，主要研究方向：电力电子在电力系统中的应用和电能质量。E-mail：zhoulidan@sjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52077135);国家重点研发计划资助项目(2018YFB2100100)
- DOI：10.7500/AEPS20210416003
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-04-16，
  
  修回日期：2021-09-04，
  
  网络出版日期：2021-10-08，
  
  纸质出版日期：2021-11-10
- 稿件说明：
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姚钢,杨浩猛,周荔丹等.大容量海上风电机组发展现状及关键技术[J].电力系统自动化,2021,45(21):33-47.

YAO Gang,YANG Haomeng,ZHOU Lidan,et al.Development Status and Key Technologies of Large-capacity Offshore Wind Turbines[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):33-47.
姚钢,杨浩猛,周荔丹等.大容量海上风电机组发展现状及关键技术[J].电力系统自动化,2021,45(21):33-47. DOI： 10.7500/AEPS20210416003.

YAO Gang,YANG Haomeng,ZHOU Lidan,et al.Development Status and Key Technologies of Large-capacity Offshore Wind Turbines[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):33-47. DOI： 10.7500/AEPS20210416003.

摘要

随着陆上和近海风电资源紧缺，海上风电场选址从近海走向深远海，规模已达吉瓦级，海上风电机组也向10 MW级以上发展。针对大容量海上风电机组，首先阐述了国内外海上风电机组容量、类型及变流器等关键技术的发展现状。其次，对大容量三相和多相化海上风电机组及其遇到的问题和关键技术进行分析，给出了未来多相化海上风电机组的拓扑结构设计和控制策略优化方法。最后，对大容量海上风电机组发展趋势进行了总结。

Abstract

With the short supply of onshore and nearshore wind power resources

the site selection of offshore wind farms is from nearshore to the deep distant offshore

the scale reaches gigawatt level

and the capacity of offshore wind turbines is developing to more than 10 MW level. For large-capacity offshore wind turbines

this paper firstly describes the development status of key technologies such as capacity

types and converters of offshore wind turbines in China and abroad. Secondly

this paper analyzes the problems and key technologies of the large-capacity three-phase and multi-phase offshore wind turbines

and gives the development trend of topology design and control strategy optimization method of the future multi-phase offshore wind turbines. Finally

this paper summarizes the large-capacity offshore wind turbines.

关键词

Keywords

references

中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035年远景目标纲要［EB/OL］.［ 2021-03-13 ］. http：//www.gov.cn/xinwen/2021-03/13/content_5592681.htm http://www.gov.cn/xinwen/2021-03/13/content_5592681.htm .

The 14th Five-Year Plan for national economic and social development of the People's Republic of China and the outline of vision of 2035 ［EB/OL］. ［ 2021-03-13 ］. http：//www.gov.cn/xinwen/2021-03/13/content_5592681.htm http://www.gov.cn/xinwen/2021-03/13/content_5592681.htm .

Offshore wind in Europe： key trends and statistics 2020 ［R］. Brussels ： European Renewable Energy Council ， 2021 .

PÉREZ-RÚA J A ， STOLPE M ， DAS K ， et al . Global optimization of offshore wind farm collection systems ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2020 ， 35 （ 3 ）： 2256 - 2267 .

ELLIOTT D ， BELL K R W ， FINNEY S J ， et al . A comparison of AC and HVDC options for the connection of offshore wind generation in Great Britain ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery ， 2016 ， 31 （ 2 ）： 798 - 809 .

迟永宁，梁伟，张占奎，等 . 大规模海上风电输电与并网关键技术研究综述［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 14 ）： 3758 - 3771 .

CHI Yongning ， LIANG Wei ， ZHANG Zhankui ， et al . An overview on key technologies regarding power transmission and grid integration of large scale offshore wind power ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 14 ）： 3758 - 3771 .

蔡旭，施刚，迟永宁，等 . 海上全直流型风电场的研究现状与未来发展［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 8 ）： 2036 - 2048 .

CAI Xu ， SHI Gang ， CHI Yongning ， et al . Research status and future development of offshore all-direct current wind farms ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 8 ）： 2036 - 2048 .

INAMDAR A ， BHOLE A . Converters for HVDC transmission for offshore wind farms： a review ［C］// 2018 International Conference on Current Trends towards Converging Technologies ， March 1-3 ， 2018 ， Coimbatore， India .

江道灼，谷泓杰，尹瑞，等 . 海上直流风电场研究现状及发展前景［J］. 电网技术， 2015 ， 39 （ 9 ）： 2424 - 2431 .

JIANG Daozhuo ， GU Hongjie ， YIN Rui ， et al . Research status and developing prospect of offshore wind farm with pure DC systems ［J］. Power System Technology ， 2015 ， 39 （ 9 ）： 2424 - 2431 .

YARAMASU V ， WU B ， SEN P C ， et al . High-power wind energy conversion systems： state-of-the-art and emerging technologies ［J］. Proceedings of the IEEE ， 2015 ， 103 （ 5 ）： 740 - 788 .

CHATTERJEE D ， BHATTACHARYA T ， PATARI N . HVDC collection system for offshore wind farm ［C］// 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society ， October 23-26 ， 2016 ， Florence， Italy ： 4145 - 4150 .

王锡凡，卫晓辉，宁联辉，等 . 海上风电并网与输送方案比较［J］. 中国电机工程学报， 2014 ， 34 （ 31 ）： 5459 - 5466 .

WANG Xifan ， WEI Xiaohui ， NING Lianhui ， et al . Integration techniques and transmission schemes for off-shore wind farms ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2014 ， 34 （ 31 ）： 5459 - 5466 .

何秀强，耿华，杨耕，等 . 接入LCC-HVDC的双馈风电场孤岛启动与并网控制策略［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 9 ）： 99 - 107 .

HE Xiuqiang ， GENG Hua ， YANG Geng ， et al . Startup and integration control strategy of DFIG based isolated wind farm connected with LCC-HVDC ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 9 ）： 99 - 107 .

CHUANGPISHIT S ， TABESH A ， MORADI-SHAHRBABAK Z ， et al . Topology design for collector systems of offshore wind farms with pure DC power systems ［J］. IEEE Transactions on Industrial Electronics ， 2014 ， 61 （ 1 ）： 320 - 328 .

RONG F ， WU G P ， LI X ， et al . All-DC offshore wind farm with series-connected wind turbines to overcome unequal wind speeds ［J］. IEEE Transactions on Power Electronics ， 2019 ， 34 （ 2 ）： 1370 - 1381 .

KIM G H ， KANG M H ， AHN J H ， et al . Operation of DC series connected offshore wind farm by using tap changing transformer with MMC-HVDC ［C］// 2018 5th International Conference on Renewable Energy： Generation and Applications ， February 25-28 ， 2018 ， Al Ain， United Arab Emirates ： 291 - 295 .

GUO G P ， SONG Q ， ZHAO B ， et al . Series-connected-based offshore wind farms with full-bridge modular multilevel converter as grid- and generator-side converters ［J］. IEEE Transactions on Industrial Electronics ， 2020 ， 67 （ 4 ）： 2798 - 2809 .

GUAN M Y . A series-connected offshore wind farm based on modular dual-active-bridge （DAB） isolated DC-DC converter ［J］. IEEE Transactions on Energy Conversion ， 2019 ， 34 （ 3 ）： 1422 - 1431 .

APOSTOLAKI-IOSIFIDOU E ， MCCORMACK R ， KEMPTON W ， et al . Transmission design and analysis for large-scale offshore wind energy development ［J］. IEEE Power and Energy Technology Systems Journal ， 2019 ， 6 （ 1 ）： 22 - 31 .

BAHIRAT H J ， MORK B A . Operation of DC series-parallel connected offshore wind farm ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2019 ， 10 （ 2 ）： 596 - 603 .

MARTÍNEZ SANZ I ， CHAUDHURI B ， STRBAC G . Inertial response from offshore wind farms connected through DC grids ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2015 ， 30 （ 3 ）： 1518 - 1527 .

DAHMANI O ， BOURGUET S ， MACHMOUM M ， et al . Optimization of the connection topology of an offshore wind farm network ［J］. IEEE Systems Journal ， 2015 ， 9 （ 4 ）： 1519 - 1528 .

李盛善 . 大型海上高温超导风电机组的MPPT及载荷优化控制研究［D］. 成都：电子科技大学， 2014 .

LI Shengshan . Research and implementation on infrared small target image preprocessing technology ［D］. Chengdu ： University of Electronic Science and Technology of China ， 2014 .

XIONG Y X ， YAO W ， WEN J F ， et al . Two-level combined control scheme of VSC-MTDC integrated offshore wind farms for onshore system frequency support ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2021 ， 36 （ 1 ）： 781 - 792 .

SHEN K G ， XIE B C ， CAI X . Design and research of modular permanent-magnet DC generator based on magnetic integrated transformer for offshore wind farms ［J］. The Journal of Engineering ， 2017 ， 2017（ 13 ）： 2368 - 2373 .

汪令祥 . 永磁同步直驱型全功率风机变流器及其控制［D］. 合肥：合肥工业大学， 2011 .

WANG Lingxiang . Full power wind turbine converter and control for direct drive permanent magnet synchronous generator ［D］. Hefei ： Hefei University of Technology ， 2011 .

LAKSHMANAN P ， GUO J L ， LIANG J . Energy curtailment of DC series-parallel connected offshore wind farms ［J］. IET Renewable Power Generation ， 2018 ， 12 （ 5 ）： 576 - 584 .

MUSASA K ， GITAU M N ， BANSAL R C . Dynamic analysis of DC-DC converter internal to an offshore wind farm ［J］. IET Renewable Power Generation ， 2015 ， 9 （ 6 ）： 542 - 548 .

YIN R ， SHI M ， HU W P ， et al . An accelerated model of modular isolated DC/DC converter used in offshore DC wind farm ［J］. IEEE Transactions on Power Electronics ， 2019 ， 34 （ 4 ）： 3150 - 3163 .

王志新，吴杰，徐烈，等 . 大型海上风电场并网VSC-HVDC变流器关键技术［J］. 中国电机工程学报， 2013 ， 33 （ 19 ）： 14 - 27 .

WANG Zhixin ， WU Jie ， XU Lie ， et al . Key technologies of large offshore wind farm VSC-HVDC converters for grid integration ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2013 ， 33 （ 19 ）： 14 - 27 .

蔡旭，陈根，周党生，等 . 海上风电变流器研究现状与展望［J］. 全球能源互联网， 2019 ， 2 （ 2 ）： 102 - 115 .

CAI Xu ， CHEN Gen ， ZHOU Dangsheng ， et al . Review and prospect on key technologies for offshore wind power converters ［J］. Journal of Global Energy Interconnection ， 2019 ， 2 （ 2 ）： 102 - 115 .

张强，吴延飞，张保顺，等 . 基于三相电流型五电平整流器的空间矢量脉宽调制算法［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 24 ）： 5134 - 5141 .

ZHANG Qiang ， WU Yanfei ， ZHANG Baoshun ， et al . Space vector pulse width modulation strategy based on three-phase five-level current source rectifier ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 24 ）： 5134 - 5141 .

刘战 . 有源中点钳位型五电平变频器控制系统研究［D］. 徐州：中国矿业大学， 2016 .

LIU Zhan . Study on the control system of active neutral-point-clamped five-level converter ［D］. Xuzhou ： China University of Mining and Technology ， 2016 .

JI K ， TANG G F ， PANG H ， et al . Impedance modeling and analysis of MMC-HVDC for offshore wind farm integration ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery ， 2020 ， 35 （ 3 ）： 1488 - 1501 .

杨仁炘，孙长江，蔡旭，等 . 应用于海上直流风场的模块化多电平多端口直流变电站拓扑探究［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （增刊1 ）： 61 - 68 .

YANG Renxin ， SUN Changjiang ， CAI Xu ， et al . Exploration on topologies of modular multilevel multi-port DC-DC substations applied in offshore DC wind farm ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ Supplement 1 ）： 61 - 68 .

LI R ， YU L J ， XU L ， et al . Coordinated control of parallel DR-HVDC and MMC-HVDC systems for offshore wind energy transmission ［J］. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics ， 2020 ， 8 （ 3 ）： 2572 - 2582 .

VIDAL-ALBALATE R ， BELTRAN H ， ROLÁN A ， et al . Analysis of the performance of MMC under fault conditions in HVDC-based offshore wind farms ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery ， 2016 ， 31 （ 2 ）： 839 - 847 .

CHANG Y R ， SHI G ， ZHANG J W ， et al . Analysis and design of a MMC based wind power converter for offshore DC grids ［C］// 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society ， November 9-12 ， 2015 ， Yokohama， Japan ： 1363 - 1368 .

CASTRO L M ， ACHA E . On the dynamic modeling of marine VSC-HVDC power grids including offshore wind farms ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2020 ， 11 （ 4 ）： 2889 - 2900 .

HOU P ， HU W H ， SOLTANI M ， et al . Offshore wind farm layout design considering optimized power dispatch strategy ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2017 ， 8 （ 2 ）： 638 - 647 .

BENADJA M ， CHANDRA A . Adaptive sensorless control of PMSGs-based offshore wind farm and VSC-HVDC stations ［J］. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics ， 2015 ， 3 （ 4 ）： 918 - 931 .

赵海川 . 10 MW永磁风力发电机组变流控制技术研究［D］. 沈阳：沈阳工业大学， 2020 .

ZHAO Haichuan . Study on converter control technology of 10 MW permanent magnet wind turbine generator ［D］. Shenyang ： Shenyang University of Technology ， 2020 .

KARAAGAC U ， MAHSEREDJIAN J ， CAI L ， et al . Offshore wind farm modeling accuracy and efficiency in MMC-based multiterminal HVDC connection ［J］. IEEE Transactions on Power Delivery ， 2017 ， 32 （ 2 ）： 617 - 627 .

宋平岗，李云丰，王立娜，等 . 基于微分平坦理论的模块化多电平换流器控制器设计［J］. 电网技术， 2013 ， 37 （ 12 ）： 3475 - 3481 .

SONG Pinggang ， LI Yunfeng ， WANG Lina ， et al . Differential flatness based design of controller for modular multilevel converter ［J］. Power System Technology ， 2013 ， 37 （ 12 ）： 3475 - 3481 .

GHAT M B ， SHUKLA A . A new H-bridge hybrid modular converter （HBHMC） for HVDC application： operating modes， control， and voltage balancing ［J］. IEEE Transactions on Power Electronics ， 2018 ， 33 （ 8 ）： 6537 - 6554 .

WU Y K ， SU P E ， SU Y S ， et al . Economics- and reliability-based design for an offshore wind farm ［J］. IEEE Transactions on Industry Applications ， 2017 ， 53 （ 6 ）： 5139 - 5149 .

张昭丞，郭佳田，诸浩君，等 . 基于全生命周期成本的海上风电并网方案优选分析［J］. 电力系统保护与控制， 2017 ， 45 （ 21 ）： 51 - 57 .

ZHANG Zhaocheng ， GUO Jiatian ， ZHU Haojun ， et al . Optimization scheme of offshore wind power grid connection based on LCC model ［J］. Power System Protection and Control ， 2017 ， 45 （ 21 ）： 51 - 57 .

蒋海峰，张曼 . 基于混合半云模型的相关性风速及风电场并网可靠性分析［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 22 ）： 127 - 133 .

JIANG Haifeng ， ZHANG Man . Analysis on correlation-based wind speed based on mixed half-cloud model and grid-connection reliability of wind farm ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 22 ）： 127 - 133 .

MACHADO J ， NEVES M V ， SANTOS P J . Economic limitations of the HVAC transmission system when applied to offshore wind farms ［C］// 2015 9th International Conference on Compatibility and Power Electronics ， June 24-26 ， 2015 ， Costa da Caparica， Portugal ： 69 - 75 .

张瑞刚，王冰佳，王杰彬，等 . 海上风电叶片行业优点及发展阻碍分析［J］. 船舶工程， 2020 ， 42 （增刊1 ）： 523 - 525 .

ZHANG Ruigang ， WANG Bingjia ， WANG Jiebin ， et al . Advantages and development obstacles of offshore wind turbine blade industry ［J］. Ship Engineering ， 2020 ， 42 （ Supplement 1 ）： 523 - 525 .

张明明 . 大型海上风电叶片载荷智能控制研究［J］. 工程热物理学报， 2017 ， 38 （ 7 ）： 1363 - 1375 .

ZHANG Mingming . Smart control of fatigue load on a large-scale offshore wind turbine blade ［J］. Journal of Engineering Thermophysics ， 2017 ， 38 （ 7 ）： 1363 - 1375 .

刘一行 . 2 MW永磁风机转子单极整体充退磁系统的研究［D］. 武汉：华中科技大学， 2019 .

LIU Yixing . Research of the magnetizing and demagnetizing system for 2 MW permanent magnet wind motor ［D］. Wuhan ： Huazhong University of Science and Technology ， 2019 .

林鹤云，郭玉敬，孙蓓蓓，等 . 海上风电的若干关键技术综述［J］. 东南大学学报（自然科学版）， 2011 ， 41 （ 4 ）： 882 - 888 .

LIN Heyun ， GUO Yujing ， SUN Beibei ， et al . Overview of offshore wind power key technologies ［J］. Journal of Southeast University （Natural Science Edition）， 2011 ， 41 （ 4 ）： 882 - 888 .

俞黎萍，石亦平，刘瑞峰 . 风电机组主轴承选型与设计分析［J］. 重庆大学学报， 2015 ， 38 （ 1 ）： 80 - 86 .

YU Liping ， SHI Yiping ， LIU Ruifeng . Arrangement and design of main bearing for wind turbine ［J］. Journal of Chongqing University ， 2015 ， 38 （ 1 ）： 80 - 86 .

陈明，王倩，李力森 . 大型风电机组主轴承仿真方法的改进［J］. 轴承， 2019 （ 1 ）： 8 - 12 .

CHEN Ming ， WANG Qian ， LI Lisen . Improvement on simulation method for large scale main bearing in wind turbines ［J］. Bearing ， 2019 （ 1 ）： 8 - 12 .

金鑫，王亚明，李浪，等 . 基于LQG的独立变桨控制技术对风电机组气动载荷影响研究［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 22 ）： 6164 - 6170 .

JIN Xin ， WANG Yaming ， LI Lang ， et al . Dynamics loads optimization analysis of wind turbine based on LQG independent pitch control ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 22 ）： 6164 - 6170 .

韩兵，周腊吾，陈浩，等 . 大型风机的独立变桨控制方法［J］. 电力系统保护与控制， 2016 ， 44 （ 2 ）： 1 - 8 .

HAN Bing ， ZHOU Lawu ， CHEN Hao ， et al . Methods of individual pitch control for large wind turbine ［J］. Power System Protection and Control ， 2016 ， 44 （ 2 ）： 1 - 8 .

周斐 . 大型风机电动变桨系统仿真试验平台设计研究［D］. 上海：华东理工大学， 2016 .

ZHOU Fei . Design and research about the simulation test platform of electric pitch system in large-scale wind turbine ［D］. Shanghai ： East China University of Science and Technology ， 2016 .

刘兴华，敬维，林威 . GH Bladed和Matlab的交互软件设计及风力发电机的独立变桨控制器仿真研究［J］. 中国电机工程学报， 2013 ， 33 （ 22 ）： 83 - 88 .

LIU Xinghua ， JING Wei ， LIN Wei . Interactive software platform design based on GH Bladed and Matlab with simulation study of individual pitch controller of wind turbine ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2013 ， 33 （ 22 ）： 83 - 88 .

徐进，孙静，牛倩 . 基于主动预防策略的风电场智能运维管理解决方案［J］. 水力发电， 2020 ， 46 （ 3 ）： 104 - 107 .

XU Jin ， SUN Jing ， NIU Qian . Solution on intelligent operation and maintenance of wind farm based on active prevention strategy ［J］. Water Power ， 2020 ， 46 （ 3 ）： 104 - 107 .

邓清闯，费怀胜，李朝锋 . 风电场智能运维管控系统方案设计［J］. 机械与电子， 2019 ， 37 （ 1 ）： 71 - 74 .

DENG Qingchuang ， FEI Huaisheng ， LI Chaofeng . Design of intelligent operation and maintenance control system for wind farms ［J］. Machinery & Electronics ， 2019 ， 37 （ 1 ）： 71 - 74 .

张万祥，常征，包道日娜 . 海上风电机组防盐雾措施探讨［J］. 风能， 2011 （ 9 ）： 64 - 65 .

ZHANG Wanxiang ， CHANG Zheng ， BAO Daorina . Research on salt spray prevention measures of offshore wind turbine ［J］. Wind Energy ， 2011 （ 9 ）： 64 - 65 .

付雪婷 . MMC的可靠性分析与容错控制［D］. 长沙：湖南大学， 2019 .

FU Xueting . Reliability analysis and fault tolerant control of MMC ［D］. Changsha ： Hunan University ， 2019 .

郭灵瑜，姚钢，周荔丹 . 全直流海上风电场高升压比DC/DC变换技术综述［J］. 电力系统保护与控制， 2018 ， 46 （ 12 ）： 158 - 169 .

GUO Lingyu ， YAO Gang ， ZHOU Lidan . Research review on high step-up ratio DC/DC converter for offshore DC wind farm ［J］. Power System Protection and Control ， 2018 ， 46 （ 12 ）： 158 - 169 .

高瞻，李耀华，葛琼璇，等 . 适用于大功率三电平中点钳位整流器的SVPWM和DPWM策略研究［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 23 ）： 4864 - 4876 .

GAO Zhan ， LI Yaohua ， GE Qiongxuan ， et al . Research on SVPWM and DPWM strategies suitable for high power three-level neutral point clamped rectifier ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 23 ）： 4864 - 4876 .

陈铮，陈武，刘忠，等 . 具有直流故障阻断能力的电流主动转移型MMC ［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 4 ）： 106 - 114 .

CHEN Zheng ， CHEN Wu ， LIU Zhong ， et al . Active current-transferring modular multilevel converter with DC fault blocking capability ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 4 ）： 106 - 114 .

邓帅荣，周念成，王月月，等 . 基于混合型MMC全桥子模块比例的直流侧故障隔离电压研究［J］. 高电压技术， 2018 ， 44 （ 10 ）： 3250 - 3257 .

DENG Shuairong ， ZHOU Niancheng ， WANG Yueyue ， et al . Research on DC fault isolation voltage based on proportions of full bridge sub-modules of hybrid MMC ［J］. High Voltage Engineering ， 2018 ， 44 （ 10 ）： 3250 - 3257 .

许建中，赵鹏豪，江伟，等 . 具备直流故障穿越能力的混合MMC可靠性分析和冗余配置方法［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 4 ）： 953 - 960 .

XU Jianzhong ， ZHAO Penghao ， JIANG Wei ， et al . Reliability analysis and redundancy configuration of hybrid MMCs with DC fault blocking capability ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 4 ）： 953 - 960 .

高瞻，李耀华，葛琼璇，等 . 低载波比下三电平中点钳位变流器改进型同步载波脉宽调制策略研究［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 18 ）： 3894 - 3907 .

GAO Zhan ， LI Yaohua ， GE Qiongxuan ， et al . Research on improved synchronized carrier based PWM for three-level neutral point clamped converter under low carrier ratio ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 18 ）： 3894 - 3907 .

王泽，张凯，陈济民，等 . 应用于模块化多电平变频器的电容电压脉动抑制技术综述［J］. 电工技术学报， 2018 ， 33 （ 16 ）： 3756 - 3771 .

WANG Ze ， ZHANG Kai ， CHEN Jimin ， et al . A summary of capacitor voltage ripple suppression techniques applied to modular multilevel converters for AC motor drives ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2018 ， 33 （ 16 ）： 3756 - 3771 .

ZHAO F Z ， XIAO G C ， ZHU T H ， et al . Harmonic analysis and suppression method of output current distortion for medium-voltage motor drives with modular multilevel converter ［J］. IEEE Transactions on Power Electronics ， 2020 ， 35 （ 1 ）： 744 - 759 .

鲁晓军，向往，林卫星，等 . 混合型MMC接入弱交流电网稳定性分析及控制参数优化［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 16 ）： 70 - 78 .

LU Xiaojun ， XIANG Wang ， LIN Weixing ， et al . Stability analysis and control parameter optimization for hybrid modular multilevel converter connected to weak AC system ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 16 ）： 70 - 78 .

高尚，王建华，李周，等 . 模块化多电平中压变流器阻抗分析及次/超同步振荡抑制［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 6 ）： 116 - 121 .

GAO Shang ， WANG Jianhua ， LI Zhou ， et al . Impedance analysis and sub-synchronous and super-synchronous oscillation suppression of modular multilevel medium voltage converter ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 6 ）： 116 - 121 .

KOLLURI S ， GORLA N B Y ， SAPKOTA R ， et al . A new control architecture with spatial comb filter and spatial repetitive controller for circulating current harmonics elimination in a droop-regulated modular multilevel converter for wind farm application ［J］. IEEE Transactions on Power Electronics ， 2019 ， 34 （ 11 ）： 10509 - 10523 .

ALI S ， SOOMRO J B ， MUGHAL M ， et al . Power quality improvement in HVDC MMC with modified nearest level control in real-time HIL based setup ［J］. IEEE Access ， 2020 ， 8 ： 221712 - 221719 .

周少泽，李彬彬，王景坤，等 . 改进型模块化多电平高压变频器及其控制方法［J］. 电工技术学报， 2018 ， 33 （ 16 ）： 3772 - 3781 .

ZHOU Shaoze ， LI Binbin ， WANG Jingkun ， et al . A hybrid modular multilevel high-voltage converter and its control method ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2018 ， 33 （ 16 ）： 3772 - 3781 .

徐千鸣，罗安，马伏军，等 . 谐振滤波型模块化多电平换流器低频控制方法［J］. 中国电机工程学报， 2016 ， 36 （ 2 ）： 489 - 498 .

XU Qianming ， LUO An ， MA Fujun ， et al . The control scheme of modular multilevel converter with tuned filter operating at low frequency ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2016 ， 36 （ 2 ）： 489 - 498 .

YAO G ， GAO Y C ， ZHOU L D ， et al . Multi-phase permanent magnet synchronous generator variable speed constant frequency offshore wind system based on modular multilevel converter ［C］// 2019 IEEE Innovative Smart Grid Technologies ， May 21-24 ， 2019 ， Chengdu， China ： 2127 - 2132 .

杨超，许海平，袁志宝，等 . 双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流研究［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 8 ）： 1679 - 1689 .

YANG Chao ， XU Haiping ， YUAN Zhibao ， et al . Global minimum peak current control of the three level isolated half-bridge bi-directional DC-DC converters with PWM-phase-shifting control ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 8 ）： 1679 - 1689 .

刘寅迪，曾翔君，骆一萍，等 . 基于MPPMSG的混合高压直流风电系统故障穿越技术［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 8 ）： 133 - 140 .

LIU Yindi ， ZENG Xiangjun ， LUO Yiping ， et al . Fault ride-through technology of hybrid HVDC wind power system based on multi-phase permanent magnet synchronous generator ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 8 ）： 133 - 140 .

应有，孙勇，杨靖，等 . 大型双馈风电机组电网故障穿越过程载荷特性分析［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 12 ）： 131 - 138 .

YING You ， SUN Yong ， YANG Jing ， et al . Load characteristic analysis of grid fault ride-through process for DFIG based large wind turbine ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 12 ）： 131 - 138 .

LI Y P ， YANG S C ， WANG K ， et al . Research on PI controller tuning for VSC-HVDC system ［C］// 2011 International Conference on Advanced Power System Automation and Protection ， October 16-20 ， 2011 ， Beijing， China ： 261 - 264 .

CRESPO T ， DUARTE M A ， CEBALLOS G ， et al . Fractional order controllers for back-to-back converters ［J］. IEEE Latin America Transactions ， 2018 ， 16 （ 9 ）： 2427 - 2434 .

LAMINE F M ， FATMA S ， NADIA B . Fractional order and classical PI controllers application to wind energy conversion systems ［C］// 2019 1st International Conference on Sustainable Renewable Energy Systems and Applications ， December 4-5 ， 2019 ， Tebessa， Algeria .

MUSARRAT M N ， FEKIH A ， ISLAM M R . FOSMC versus PI for the control of the grid side converter of a DFIG-based wind turbine ［C］// 2020 IEEE International Conference on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices ， October 16-18 ， 2020 ， Tianjin， China .

SRIKAKULAPU R ， VINATHA U . A hybrid controller design for VSC-HVDC transmission system for PMSG based offshore wind farm ［C］// 2017 IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference ， November 8-10 ， 2017 ， Bangalore， India .

XIONG L Y ， WANG J ， MI X ， et al . Fractional order sliding mode based direct power control of grid-connected DFIG ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2018 ， 33 （ 3 ）： 3087 - 3096 .

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