VSC-HVDC工程应用分析
徐政
浙江大学
HVDC&FACTS Research Center
0571-87952074, www.hvdc.cn
2011年6月
内容提要
1、概述
2、工程应用
概述
目前已经投运的工程主要是由ABB设计、生产的,其他公司也投入了很大
的精力。不同的工程应用场合不同,其技术特点也不太一样。
在世界范围内已经投运和在建的新型直流输电工程的主要技术指标
工程名称
国家
投运
时间
额定
功率
Hellsjon
Gotland
瑞典
瑞典
1997.03
1999.06
3MW/3 Mvar
50MW/±30Mvar
两 侧 交
流
电压/kV
10/10
80/80
直流电
压/kV
±10
±80
直流
电 流
/A
150
350
长度
/km
10
2×70
选择的主要原因
工业试验
风力发电(电压支撑)、
地下电缆
设 备
商
ABB
ABB
Directlink
澳 大 利
1999.12
3×60/±75Mvar
132/110
±80
342
6×59
电力交易、系统互连、地
ABB
Tjaereborg
Eagle Pass
亚
丹麦
美 国 - 墨
西哥
Cross Sound
Cable
Murray link 澳 大 利
美国
Troll A
亚
挪威
2000.08
2000.09
-
7.2MW/
3~+4Mvar
36MW/±36Mvar
10.5/10.
5
132/132
±9
358
2×4.3
风力发电并网示范工程
ABB
下电缆
±15.9
1100
背靠背
电力交易、系统互联、电
ABB
压控制
2002
330MW/±75 Mvar
345/138
±150
1175
2×40
电力交易、系统互联、海
ABB
132/220
±150
1400
2×180
电力交易、系统互联、地
ABB
底电缆
2002
2005
200MW/+140~–150
MVa r
2×40MW
±60
132Kv/5
0Hz,56
kV/0-63
Hz
330/400 ±150
300/11
150
下电缆
4×70
向钻井平台供电和电机
ABB
驱动、海底电缆
2×31
2×74
292 海底
电缆
88
地下电缆和海底电缆,异
步系统互联
提高海上油田的生产效
率,减少温室气体排放
海底电缆,系统互联
ABB
ABB
西 门
子
400MW
±200
爱 沙 尼
亚-芬兰
挪威
美国
2006
2009
2010
Estlink,
Valhall
offshore,
Trans
Cable
Bay
350
78
概述
ABB公司典型工程中的换流器技术参数
工程名称
Gotland
Tjaereborg
Directilind
Hagfors
开关调制方
式
开关频率
[Hz]
换流器
拓扑
两电平 Sinus PWM 1950
投运时
间
1999
2000
2000
1999 三电平 OPWM
Cross Sound Cable
Murrarylink
2002 三电平 3PWM
Sinus PWM
Estlink
2006 两电平 OPWM
1260
1350
1150
非常好 中
中
很好
低
可控性 电路复
杂度 损耗
高
非常好 低
1260∼1650 非常好 中
中
低
低
工程应用
工程
名称
换流
站1
换流
站2
Hellsjön-
Grängesberg
Hellsjoen,
Sweden
Graengesberg,
Sweden
架空线长
电压
传输
度
等级
功率
10kM
+-10 kV
3 MW
投运
时间
1997
备注
experimental HVDC
1997年ABB的试验工程,采用的是10kM的架空线路(原有的三相交流线路),包
含了快速直流开关(Fast DC Switches)
工程应用
Hellsjön-Grängesberg 工程3MM/3MVar
工程应用
工程
名称
换流
站1
换流
站2
Gotland
HVDC Light
Näs,
Sweden
Bäcks,
Sweden
电缆
电压
长度
等级
70 km
+-80
kV
传输
功率
50
MW
投运
年份
1999
备注
风电厂接入
目的:用于风电厂接入,改善电能质量,闪变等。此外很难获得
架设架空线路的许可,地下电缆走廊容易获得。
控制模式:有功和无功功率控制,交流电
压控制,电能质量控制。
工程应用
65MVA/50MW/+-30MVar
这是世界上第一个商业化运行的 VSC-
HVDC 工程。该系统为风力发电提供电压支
持且采用地下电缆输送电能,对环境的影响
很小 。
Näs换流站