柔性直流输电助力海上风电向深远海迈进

1978年，世界上第一座风力发电站在丹麦建成。随后，英国、德国、日本、美国等国也相继加入了风电研究的浪潮。在中、美、欧等国家和地区的推动下，风电迎来了高速发展。截止2018年，世界风电装机容量已接近6亿千瓦，并仍保持快速增长的趋势。
　　与世界各国相比，中国风电技术起步较晚，始于上世纪80年代。截止2019年9月，中国风电装机容量已超过1.9亿千瓦，是世界第一风电大国。风电成为仅次于火电和水电的国家第三大主力电源。
　　海上风电，作为中国风电发展的下一个至高点，是我国实现能源结构转型的重要手段。
　　与陆上风电相比，海上风电具有几个优点：风力大、风密度大、风力比较稳定；离负荷中心近，不需要长距离大容量的输电线路；节约资源、节约土地，是最具发展潜力的清洁资源之一。
　　随着海上风电的迅速发展，对各方面技术要求进一步提高，当前制约海上风电发展的一项关键技术是并网发电。风电并网主要有3种方式：交流并网、常规直流并网、柔性直流并网。
　　交流并网，要求风电场与所连接的交流电网需保持严格同步，但随着风电场规模的扩大，交流并网存在的电压和频率稳定性问题，成为限制其发展的主要因素。
　　常规直流并网，采用直流方式并网，风电场与电网无需保持同步。但常规直流不具备发出无功的能力，且易发生换相失败，占地面积较大。因此不适用于海上风电场并网。
　　柔性直流输电作为新一代直流输电技术，继承了常规直流并网优点的同时，避免了常规直流并网存在的问题。柔性直流”一词来源于英文flexible，是20世纪90年代兴起的以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术。它采用最先进的电压源型换流器（VSC）和全控器件（IGBT），是输电技术的一次升级。
　　柔性直流输电技术优势：
　　1、 通过直流方式并网，无需风电场与所连接的交流电网保持同步。
　　2、采用以IGBT为代表的全控型器件，能够独立的控制换流器的无功功率，为风电场提供动态无功支撑。
　　3、具有良好的故障穿越性能，能够最大限度地隔离风电场和并网交流电网故障时的相互影响，没有换相失败的风险，减小了风机因低压脱网的概率。
　　4、占地面积小，适合海上风电场的应用。
　　5、能够在风电场发生严重故障时，为风电场母线充电实现故障后的快速恢复。
　　2019年7月，国内启动多个海上风电柔性直流输电项目，包括：如东海上风电柔性直流输电示范项目、射阳海上风电场柔性直流输电项目。这些项目的启动，标志着中国海上风电柔性直流输电时代的到来。