大容量直驱风电机组级联直流组网系统设计

厉 孟, 谢 桢, 李长乐

[1. 海军驻北京作战系统 军事代表室,北京 100094； 2. 海军工程大学 舰船综合电力技术国防科技重点实验室,湖北 武汉 430033；3. 上海电器科学研究所(集团)有限公司，上海 200063]

大容量直驱风电机组级联直流组网系统设计

厉 孟1, 谢 桢2, 李长乐3

[1. 海军驻北京作战系统 军事代表室,北京 100094； 2. 海军工程大学 舰船综合电力技术国防科技重点实验室,湖北 武汉 430033；3. 上海电器科学研究所(集团)有限公司，上海 200063]

传统交流组网风电场系统存在多次电能转换、成本高的问题。针对这个问题，设计了一种大容量直驱风电机组级联直流组网海上风电场系统，其直接将每台机组的直流输出级联形成高压直流进行传输，而无需额外的海上升压站平台。风电机组采用了永磁直驱风力发电机及其变流器，其中变流器包括了AC/DC单元和DC/DC单元，并设计了控制策略，即通过DC/DC单元的占空比调节来实现电流的持续输出和最大功率跟踪。陆基逆变电站采用晶闸管型逆变器，设计了工作模式和控制策略，其主要功能是实现高压直流链路的电压电流调节。最后，基于PSCAD/EMTDC仿真平台，搭建了容量为150 MW的风电场系统进行了仿真计算，计算结果验证了该系统具有较高的鲁棒性和对风速变化的适应性，同时每个机组都能独立的实现最大风能捕获。

风力发电； 海上风电场； 高压直流链路； 直流组网

0 引 言

与其他可再生能源相比，风能增长迅速，在能源利用中占比越来越大[1-3]。目前海上风电场的研究已经取代陆基风电，成为了研究热点[4]。……