最后,對于海上風電場來說,如果使用交流電纜連接,當電纜長度超過一定數值后,需要很大的感性無功補償裝置,尤其是對于距離岸邊較遠的風電場來說,在線路中間進行無功補償幾乎沒有可能。
而使用柔性直流輸電電纜理論上沒有距離限制,所以當超過一定的等價距離后,一般大于50~100千米,使用直流并網是最合理的選擇。
常規直流輸電存問題
常規直流需要所連交流系統提供換相電壓,比較容易發生換相失敗的故障,這對于風電場來說大大降低了其安全穩定運行的能力。
常規直流在傳輸同樣容量的功率時,比交流和柔性直流輸電方案的占地面積要大得多(兩倍以上),因此不適合風電場使用。
常規直流在傳輸較小容量時,與交流和柔性直流輸電相比單位造價較高,因此不適合用于風電場并網。
對于風電場來說,當風力不夠使得風機從系統中切除后,為給風電場處的負荷供電,系統將有限度地向風電場傳輸有功功率,這時可能需要無功補償來保證系統穩定運行。而常規直流不具備發出無功的能力,且本身還需要大量的無功補償裝置,這同樣會加大換流站的面積,因此不適合在風電場(尤其是海上風電場)使用。
柔性直流輸電對可再生能源發展意義重大
從柔性直流輸電技術本身來說,它能夠給風電場提供良好的動態無功支撐,避免風電場的無功補償設備投資;同時提供優異的并網性能,防止風電場的電壓波動對交流系統的影響,并同時改善風電場對系統波動的抗干擾能力。由于能夠提供電壓支撐作用,它還能大幅度提升風電場在交流系統發生故障情況下的低電壓穿越能力;另外,由于柔性直流輸電不受距離限制,因此也是國外大型遠距離海上風電場并網的唯一選擇。基于以上顯著優勢,柔性直流輸電目前已成為國際上公認的風電場并網的最佳技術方案。
目前柔性直流輸電換流站的單位成本大約為常規直流輸電的1.5倍左右,但是隨著技術的改進以及工程的大量應用,其造價也在逐漸降低。尤其是當傳輸距離較長時,使用柔性直流輸電方案與交流輸電相比其技術經濟性就更為優越。因此在我國風電場(尤其是海上風電場)大規模開發利用越來越多的情況下,柔性直流輸電技術的大規模推廣應用,對于滿足我國清潔高效的能源利用的需要,有著顯著的意義。