海上风电直流送出与并网技术综述

蔡旭; 杨仁炘; 周剑桥; 方梓熙; 杨明扬; 史先强; 陈晴

doi:10.7500/AEPS20210909007

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海上风电直流送出与并网技术综述

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

- 海上风电直流送出与并网技术综述
- Review on Offshore Wind Power Integration via DC Transmission
- 电力系统自动化 2021年45卷第21期页码：2-22
- 作者机构：
  
  1.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
  2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江省杭州市 311122
- 作者简介：
  
  蔡旭(1964—)，男，通信作者，博士，教授，主要研究方向：可再生能源功率变换与并网技术、大功率电力电子与电力系统控制。E-mail：xucai@sjtu.edu.cn
  杨仁炘(1992—)，男，博士，助理研究员，主要研究方向：可再生能源友好并网。E-mail：frank_yang@sjtu.edu.cn
  周剑桥(1992—)，男，博士，助理研究员，主要研究方向：大功率电力电子在电力系统中的应用。E-mail：jianqiaozhou@sjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2019YFE0104800)
- DOI：10.7500/AEPS20210909007
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-09-09，
  
  修回日期：2021-09-21，
  
  网络出版日期：2021-10-15，
  
  纸质出版日期：2021-11-10
- 稿件说明：
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蔡旭,杨仁炘,周剑桥等.海上风电直流送出与并网技术综述[J].电力系统自动化,2021,45(21):2-22.

CAI Xu,YANG Renxin,ZHOU Jianqiao,et al.Review on Offshore Wind Power Integration via DC Transmission[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):2-22.
蔡旭,杨仁炘,周剑桥等.海上风电直流送出与并网技术综述[J].电力系统自动化,2021,45(21):2-22. DOI： 10.7500/AEPS20210909007.

CAI Xu,YANG Renxin,ZHOU Jianqiao,et al.Review on Offshore Wind Power Integration via DC Transmission[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):2-22. DOI： 10.7500/AEPS20210909007.

摘要

随着深远海风电开发利用的快速发展，风电直流送出与并网成为技术热点。针对风电交流汇集直流送出、低成本直流送出、多端直流送出和多电压等级直流送出技术，全面论述了海上风电直流送出技术在系统拓扑、装备、控制与保护方面的现状和存在的问题，以及研究热点和发展趋势，指出海上风电场集群共享直流集中送出是近期的主流方案，系统的宽频振荡是亟待解决的问题，使整体系统体现主导电源特征是关注的热点。为降低成本，基于二极管整流送出的技术路线具有良好的预期，但纯二极管整流送出需要风电机组的改进。海上风电多端直流并网系统的成熟依赖于低成本直流断路器和暂态控制保护技术的进步，而海上风电多电压等级直流并网系统尚缺乏直流变压器等关键装备的支撑。

Abstract

With the rapid development of deep and distant offshore wind power

the transmission and the grid integration of wind power via HVDC systems have become technical hotspots. Focusing on several vital technologies such as AC collection-based DC transmission

low-cost DC transmission

multi-terminal DC transmission and multi-voltage-level DC transmission

the paper comprehensively discusses the current status

existing problems

research hotspots and development trends of the offshore wind power via DC transmission technologies in terms of system topology

equipment

control and protection. It is pointed out that the transmission and grid integration of offshore wind farms via the centralized HVDC system is the mainstream scheme in the near future. For such a system

the broadband oscillation is an urgent problem to be solved

it is the focus of attention to make the whole system perform the characteristics of dominant power sources. In terms of cost reduction

the technical route of the diode rectifier based HVDC transmission system has good features. However

to use pure diode rectifiers as the sending-end converter requires the improvement of wind turbines. For the multi-terminal DC grid with wind power integration

the development depends on the progress of low-cost DC circuit breaker and transient control and protection technology. And the offshore wind power transmission and grid integration via multi-voltage-level DC grid still lacks the support of the DC transformer and other key equipment.

关键词

Keywords

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