[实用新型]一种海上风电直流送出系统

说明书

本实用新型提供了一种海上风电直流送出系统，包括多个独立运行的直流送出子系统、陆上交流开关场和系统电网；直流送出子系统包括依次连接的海上风电场、送端海上换流站、直流海缆和受端陆上换流站；陆上交流开关场包括交流断路器和交流母线；受端陆上换流站输出的交流电能统一汇集至陆上交流开关场；陆上交流开关场与系统电网之间为至少双回路出线连接。采用本技术方案，不仅能够实现超大容量的海上风电直流送出，而且整个系统安全可靠、成本低，具有良好的经济效益。

技术领域

本实用新型涉及海上风电直流送出系统。

背景技术

柔性直流输电技术是近期发展的输电新技术，具有系统稳定、交直流系统相互解耦、有功无功可独立控制、调节方式灵活、海域使用面积少等诸多优点，尤其适用于远距离、大容量的深远海上风电场的并网送电。目前我国已建设并投运了几项陆地柔性直流科技示范项目，但海上风电场柔性直流送出在国内尚在起步阶段。

现有海上风电柔性直流送出技术方案一般为单个海上风电直流送出容量在1000MW左右，风电电能送至陆上后，采用交流500kV或者交流220kV送出，并且多数情况下采用交流500kV送出。因此存在送出线路可靠性与经济性之间的矛盾：单回500kV送出线路经济性优，单位投资造价节省，但是由于陆上线路500kV送出通常采用架空线路送出方式，线路遭受雷击或者受电网内影响故障情况下线路跳闸，会迫使海上风电整个风电场电能中止送出。双回路500kV线路送出可靠性高，不容易受到环境条件以及电网内单回线路故障影响，但是单位投资高，经济性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种经济效益好、送电容量大且安全可靠的海上风电直流送出系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种海上风电直流送出系统，包括多个独立运行的直流送出子系统、陆上交流开关场和系统电网；直流送出子系统包括依次连接的海上风电场、送端海上换流站、直流海缆和受端陆上换流站；陆上交流开关场包括交流断路器和交流母线；受端陆上换流站输出的交流电能统一汇集至陆上交流开关场；陆上交流开关场与系统电网之间为至少双回路出线连接。

进一步的，送端海上换流站包括海上换流阀、海上联接变压器和海上交流断路器。

进一步的，受端陆上换流站包括陆上联接变压器、陆上交流断路器和陆上换流阀。

进一步的，陆上交流开关场采用GIS配电装置或AIS交流配电装置。

进一步的，直流送出子系统还包括设置在海上风电场和送端海上换流站之间的交流升压站。

进一步的，陆上交流开关场为单母线分段接线或双母线接线或一个半断路器接线。

进一步的，受端陆上换流站通过对称单极接线或真双极接线连接至陆上交流开关场。

本实用新型的有益效果：

(1)本技术方案通过若干大规模(一般1000MW左右)的直流送出子系统在陆上交流开关场实现换流站交流侧的连接，形成超大容量(2000MW及以上)的海上风电直流送出系统，实现超大容量的海上风电直流送出方案，且各直流送出子系统可独立运行，互不影响、便于维护。

(2)陆上交流开关场与电网之间可采用至少双回路出线，保证在送出线路其中一回故障的情况下，超大容量的海上风电电能仍能够通过非故障线路外送，有效提高了系统的安全可靠性。

(3)本技术方案不存在直流侧组网项目中直流难以分断的问题，无需额外配置直流断路器，全系统均可采用成熟可靠的交直流设备，系统运行的可靠性高，投资造价低。

(4)各个受端陆上换流站内配置简洁，不需要单独配置交流配电装置以及相应的场区，同时陆上交流开关场接线的统筹规划，均能够起到降低成本的效果。