摘要：海上风力发电是转变传统能源结构，提高风能利用效率的基础。借助风机完成对电能生产，在借助输电技术，将风电场所产生的电能，并入电网中。其中，输电技术是海上风力发电的基础。故此，需详细的展开对海上风力发电输电技术展开分析，并解读具体的输电方式和输电技术，旨在推动风力发电电能传输质量与效率。
关键词：海上风力发电；输电技术；应用实践
前言
电能是现代生产和生活的基础能源类型，传统的电能主要以火力发电为主，且占据着主导地位。受到煤炭资源总量的限制，研究新型的发电方式就变得尤为重要。海上风力发电主要是借助风电机将风能转化电能，并运用有效的输电技术，将电能并入到电网中，进而完成海上风力发电及其运用的全过程，其中输电技术是影响海上风力发电并网的根本。基于此，本文对海上风力发电的输电技术及其应用实践展开探讨，解读海上风力发电的关键技术、输电方式和具体的输电技术，具体内容如下。
一、海上风力发电的关键技术分析
1、输电并网系统架构技术
海上风力发电的规模不断扩大，为有效完成并，通常情况下，风机主要选择星型和串型的连接方式。其中串型连接是每个风机均具备独立的变压器，再由多个风机连接成为串型，并与变电站连接。而星型连接，是风机与临近装有变压器的风机平台连接，最后集中到变电站，实现并网。
2、高压直流输电技术
高压直流输电技术可以分为基于晶闸管电网换相器的LCC-HVDC技术和基于电压源换流器的VSC-HVDC技术。混合式直流输电技术，对岸上部分的变电站，运用LCC技术，海上变电站运用VSC技术，可有效地凸显柔性直流输电技术的特质，还能降低海上风力发电站的造价成本。
3、高压交流输电技术
根据海上风力发电电厂的规模情况，如果规模较小或是距离海岸线较远，高压直流输电技术的应用效果不够理想。这时，可以选择高压交流输电技术，并完成与电网的对接。具体的应用设备类型由交流电缆、风机侧变压器和声压主变压器、动态无功补偿装置等，可以有效的完成还是风力发电场的电能传输，且效果显著。
二、海上风力发电的输电方式分析
海上风力发电与陆上电网之间的电缆连接，可以选择高压交流或是高压直流的输电方式。
（1）高压直流输电方式，主要运用LCC-HVDC和VSC-HVDC两种，但是，运用传统直流输电技术的线路容易受到交流网络的干扰，就可能会导致输电系统出现临时中断的情况，故此，在实际的应用中，主要选择＞500MW以上的海上风力发电
（2）高压交流电输电方式。高压交流电输电，主要是运用HVAC-高压交流输电系统，且具有良好的无功补偿，能实现对无功功率的有效控制。
具体的海上风力发电输电技术的应用，需要结合风电场的基本情况。选择适宜的输电技术，进而保障海上风力发电的输电质量，降低电能损失，提升风电并网的有效性。比较分析高压交流输电技术和高压直流输电技术的优缺点。
①高压交流输电技术适用于风电场规模相对较小，且输电范围＜50km，如果传输距离＞50km，高压交流输电技术则失去优势，会导致成本增高的情况。
②传LCC-HVDC输电技术主要使用于＞500MW以上的风力发电。却也存在一定的问题，主要受到无功率和电路中产生的谐波干扰，需要对其进行进一步。
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③VSC-HVDC直流输电技术适用于＜500MW的风电场，且需要实现长距离传输，这类直流输电技术具有控制无功和输出的有功效果好，且独立性强。但是，＞5800MW以上的海上风力发电，会导致电能损失，且具有较高成本。
三、海上风力发电的输电技术
1、海上风电场电能传输及技术分析
海上风电场电能传输及其技术是保障风电场电能有效运用的基础，电能传输技术主要是通过高压交流电能传输技术和LCC-HVDC和VSC-HVDC等。借由这些电能传输技术，能实现高压交流电并网和高压直流电并网。其中高压直流电中可以选择基于的PCC的常规HVDC并网，具有独立性强和传输距离不受限制的方式，且具有较高的稳定性、损耗低等特点，可以满足海上风力发电的电能传输的基本需求。对于基于VSC的轻型HVDC并网方式，具有有功、无功控制效果显著的方式，可完成风电场与交流组网的接入。
2、海上风力发电分频输电技术
分频输电技术，是一种在升压的前提下，完成对电频率的控制，将原有点频率为50Hz降低到50/3Hz的方式，完成电能传输。选择分频输电技术，能有效的改善线路的传输水平，且可以有效增加海底输电线路的服务年限的目的，效果显著。但是，综合分析分频输电技术的经济性，确存在变压器的体积与造价大的问题，且获取风能的效果不够理想。
3、海上风力发电直流输电技术
风电场风力发电直流输电技术可以分为LCC-HVDC和VSC-HVDC两种类型。在具体的多端直流输电并联接线方式中，可以选择放射式和环网式。多端直流输电技术是现代风电长输电技术的重要类型，对海上风电并网具有积极意义，且对未来电网发展也具有良好影响。在选择多端直流输电技术的运用，需对故障穿越技术、运行方式、拓扑关系等展开综合分析，进而保障直流输电技术的合理运用。Torres-Olguin, R.E.;Molinas, M.;Undeland, T等，在对海上发电直流输电技术的研究中提出了的混合直流输电技术的方式，有效的将VSC和LCC技术联合应用，即保障了VSC的特点也保障了LCC的优势，提升了传输的水平和质量，且成为现代海上风力发电常用的输电方式。而且，国内研究者对海上直流输电技术也通过不断研究和分析，上海交通大学结合国家相关课题，完成对传统直流电压控制法的研究，并提出了新型的基于协调直流电压控制有功功率动态分配控制测量，对保障海上风力发电的稳定与电能传输具有积极的影响。
结论
海上风力发电将逐渐成为我国电网中的重要组成部分，未来海上风电的规模也会不断增加。目前，国内对海上风力发电输电技术的主要研究方向集中在海上风电场交流并为特性的研究、柔性直流输电技术的分析和研究、海上风电场集电系统、变电系统和送出系统的优化等。其中高压直流输电技术中的VSC-HVDC输电技术，可广泛的用于深海、远海区域，优势明显，具有较高的应用价值。
参考文献
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作者简介
缪璐（1989-），女，汉，江苏省南通人，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：海上风力新能源发电，电力系统及其自动化（二次部分）。
论文作者:缪璐
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/28
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