觀點凝練

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（文章來源：中國電力）

摘要：高壓直流送出技術是大規模、遠距離海上風電開發的重要手段，送出換流閥是其核心裝備。基于模塊化多電平換流器(MMC)的交流匯集送出換流閥存在成本高、體積和重量大等問題，海上平臺工程建設成本高，而基于直流變壓器(DCT)的直流匯集送出換流閥有望解決這一問題。首先，通過分析直流匯集送出換流閥的技術特征和可行的拓撲結構，明確了采用容性能量轉移型直流變壓器(CET-DCT)構成直流匯集送出換流閥，具有成本低、體積和重量小、效率高等特點。然后，進一步將CET-DCT拓撲改進為適用于工程應用的雙極拓撲，介紹了所提拓撲的基本工作原理，并搭建了仿真模型和實驗平臺，仿真結果和實驗結果充分驗證了拓撲的可行性。最后，與基于MMC的交流匯集送出換流閥拓撲綜合對比表明，基于CET-DCT的直流匯集送出換流閥技術經濟性更好。

結論：本文針對遠海風電高壓直流送出方式的直流匯集送出換流閥的可行性和技術經濟性進行了研究，得到如下結論。

（1）通過分析直流匯集送出換流閥的技術特征和可行的拓撲結構，明確了采用CET-DCT作為直流匯集送出換流閥的拓撲較為合適，并將其改進為更適用于工程應用的雙極拓撲，通過仿真和實驗驗證了其可行性。

（2）基于CET-DCT的直流匯集送出換流閥所需的總IGBT器件數量更少，同時采用低成本的二極管和晶閘管器件，總半導體器件成本較低，且無需交流變壓器，相較于交流匯集送出換流閥，總成本有望降低50%。

（3）基于CET-DCT的直流匯集送出換流閥的總電容儲能需求是基于MMC的交流匯集送出換流閥的一半，且無需體積和重量大的交流變壓器，體積和重量將減少50%以上，海上平臺工程建設成本也有望降低。

（4）基于CET-DCT的直流匯集送出換流閥的拓撲運行效率高于基于MMC的交流匯集送出換流閥。

因此，基于CET-DCT的直流匯集送出換流閥在成本、體積重量和效率方面均優于基于MMC的交流匯集送出換流閥，且能夠降低海上平臺工程建設的成本，在大規模、遠距離海上風電高壓直流送出場景下具有更好的應用前景。

引文信息

廖修譜, 周全, 李磊, 等. 一種適用于遠海風電直流匯集送出換流閥的拓撲及其技術經濟性分析[J]. 中國電力, 2022, 55(6): 118-127.LIAO Xiupu, ZHOU Quan, LI Lei, et al. A feasible topology of dc collection valve for long-distance offshore wind farms and cost-effective analysis[J]. Electric Power, 2022, 55(6): 118-127.