電力電子系統在風能發電中的應用與前景展望

      1）海上風力發電：風力渦輪發電機技術未來主要的發展趨勢就是離岸安裝。海上有大量風能資源可以在海水相對較淺的許多區域安裝風力渦輪發電機。離岸渦輪發電機通常能產生比安裝在附近區域的岸上的渦輪發電機多50％的能量。原因在于海平面上的空氣阻力比較小。另一方面，離岸系統的平臺結構和安裝要比岸上系統多花50％以上的能量。但是，應當滓意離岸渦輪發電機比岸上渦輪發電機有大約多25—30年的壽命。原因在于海f的低擾動使風力渦輪發電機的疲勞載荷較輕。

      傳統的熱量流通空氣調節（HVAC）輸電系統是一個將風電場跟電閼相聯的簡單、便宜的解決方法。高壓直流輸電（HVAC）接入電網技術能將風電場機組連接到電網，并且將電能安全有效地輸送到負載中心。對離岸風電場來說，DHVC輸電系統比HAC輸電系統具有很多優點。

      1）發送和接受端的頻率是獨立的。

      2）直流輸電的距離不受電纜負荷電流的影響。

      3）離岸安裝與大陸擾動隔離。

      4）功率流是完全確定和可控的。

      5）電纜功率損耗低。

      6）每根電纜的功率傳輸容量較高。

      基于電壓源變流器（VSC）的HVAC輸電系統越來越受到廣泛的關注，不僅僅足跟電網相連的大型離岸風電場的關系。現在基于VSC的解決方案已經被ABB公司推向市場，并且命為“HVAC light”，Simens公司命名為“HVAC Plus”。圖3給出了基VSC的HVD輸電系統的原理圖。這種相對較新的技術（在1999年被商業化安裝運行）只有在能自關斷電流的IGBT器件發展下才可能實現。這意味著已不需要一個有源換流電壓了。因此，基于VSC的HVDC輸電系統就不再需要很強的離岸和岸上的交流電網，甚至能在完全癱瘓的電網中啟動（黑暗啟動能力）。但是，這種系統還有其他一些優點：無功和有功可以分別獨立控制，這樣就可以減少對無功功率補償的需要，并且能提高交流電網在它們連接點的穩定性。