摘要：随着柔性直流输电技术的快速发展,基于模块化多电平变换器（modular multilevel converter,MMC）的海上换流站成为深远海风场接入直流输电系统的首选方案,但由于MMC换流器子模块数量众多、体积与重量较大,使得基于MMC的海上换流站系统较为复杂、成本较高。该文提出一种由二极管整流器和高变比辅助变换器组成的低成本混合型换流器。辅助变换器在风场启动阶段建立风场内网电压、返送功率,实现风场的黑启动;在风场正常发电阶段补偿风场的无功功率和二极管整流器的电流谐波。二极管整流器在风场正常发电阶段承担全部功率输送任务。与采用全功率MMC换流器方案相比,提出的低成本混合型换流器能够大幅减少换流器子模块数量,从而降低体积与重量,减少系统总成本,并能够提高输电效率。以一个160MW的海上换流器为案例,通过仿真分析验证所提出的换流器拓扑、控制原理及降低成本的有效性。

关键词：柔性直流输电 海上风场 模块化多电平变换器 二极管整流器 

单位：风力发电研究中心(上海交通大学); 上海市闵行区200240