一种海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统的制作方法

本发明属于电力系统输配电，更具体地，涉及一种海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统。

背景技术：

1、风电与光伏外送是我国大型新能源基地电力外送的重要途径。随着新能源技术的不断发展，以海上风电和滩涂光伏为代表的大规模海上新能源的接入与消纳需求逐步提升。

2、但是，采用传统交流输电网架的陆上电网的扩展主要基于大型常规电源构建，加之风/光等新能源发电具有随机性、波动性和间歇性等特点，使得海上风电和滩涂光伏的并网接入为陆上电网的运行稳定性等方面带来新的困难与挑战。同时，随着大规模海上新能源的快速发展建设，沿海输电断面的输电能力拓展的边际效应趋低。沿海输电通道空间资源极其紧缺，工程实施难度极大，电网规划建设难以和高速发展的风/光新能源电源建设相适应。

3、采用交直流混联的方式打捆送出海上风电和滩涂光伏是提高系统安全稳定性和沿海输电通道利用率的较优选择，但是海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统的构建技术尚不成熟。对此，兼具安全稳定性和经济性的海上风电和滩涂光伏交直流组网送出方式成为大规模海上风电和滩涂光伏接入与消纳的一个迫切需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，旨在解决现有大规模海上风电和滩涂光伏打捆送出技术尚不成熟、风/光新能源接入影响电网安全稳定性、沿海输电通道空间资源紧缺等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，包括至少一个海上风电交流汇集-直流送出系统、至少一个滩涂光伏直流汇集-直流送出系统以及至少一个直流打捆送出系统，所述直流打捆送出系统包括陆上换流站以及与陆上换流站交流端连接的陆上电网，所述陆上换流站直流端形成一个直流打捆端口，直流端为一个时，该直流端为所述直流打捆端口，在直流端多于一个时，所有直流端并联形成所述直流打捆端口，所述海上风电交流汇集-直流送出系统和滩涂光伏直流汇集-直流送出系统的送出线路分别与直流打捆端口相连。

3、作为本发明的优选，所述海上风电交流汇集-直流送出系统包括海上风电场群、海上换流站、连接海上风电场群与海上换流站交流端的交流汇集网络以及与海上换流站直流端连接的直流送出海缆，所述直流送出海缆形成所述海上风电交流汇集-直流送出系统的送出线路；

4、所述滩涂光伏直流汇集-直流送出系统包括滩涂光伏场群、直流送出线路以及连接滩涂光伏场群和直流送出线路的直流汇集网络，直流送出线路另一端形成所述滩涂光伏直流汇集-直流送出系统的电力输出端连接在所述直流打捆端口上，所述直流送出线路形成所述滩涂光伏直流汇集-直流送出系统的送出线路。

5、作为本发明的优选，所述滩涂光伏直流汇集-直流送出系统还包括连接于海上换流站直流端用于直流的升压的直流-直流变压器。

6、作为本发明的优选，所述滩涂光伏直流汇集-直流送出系统中的直流汇集网络包括连接滩涂光伏场群的直流汇集海缆以及连接直流汇集海缆与直流变压器的直流汇集母线。5 根据权利要求4所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：所述直流汇集海缆包括内部直流汇集海缆以及外部直流汇集海缆，所述内部直流汇集海缆是连接一滩涂光伏场中各发电机组的直流汇集海缆；所述外部直流汇集海缆是连接各滩涂光伏场之间的直流汇集海缆，用于连接至少一个滩涂光伏场站与直流汇集母线。

7、作为本发明的优选，所述海上风电交流汇集-直流送出系统中的交流汇集网络包括依次连接在海上风电场群与海上换流站交流端之间的交流汇集海缆以及交流汇集母线；所述交流汇集海缆包括海上内部交流汇集海缆以及外部交流汇集海缆；所述内部交流汇集海缆是每一海上风电场的各风电机组之间的交流汇集海缆，所述外部交流汇集海缆是各海上风电场之间的交流汇集海缆。

8、作为本发明的优选，所述海上换流站交流端通过海上换流站联结变压器连接所述交流汇集母线。

9、作为本发明的优选，所述陆上换流站中含有多个子换流器，所述子换流器采用电压源型换流器，或者电网换相换流器等具备电流双向流动能力的换流器。

10、作为本发明的优选，所述陆上换流站为多个，多个陆上换流站所对应的多个直流端，该多个直流端并接。

11、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

12、本发明提出采用成熟的交流汇集-直流送出系统承担大规模海上风电的并网送出，采用具备汇集成本优势的直流汇集方式承担大规模滩涂光伏的并网送出，可兼具交直流汇集两者的优势，提高大规模海上风电和滩涂光伏组网送出的经济性。

13、本发明通过将海上风电交流汇集-直流送出系统和滩涂光伏直流汇集-直流送出系统的送出线路通过直流打捆端口相连，实现海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出，保障大规模海上风电和滩涂光伏的接入与消纳。

14、由于风力发电和光伏发电都具有较强的随机性、波动性和间歇性，通过海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统将风电和光伏的出力聚合，可以充分利用风电和光伏的互补特性，有效降低风电和光伏的出力随机性，提高系统的运行稳定性，降低风电和光伏接入对陆上电网安全稳定性的影响。

15、本发明针对大规模海上风电和滩涂光伏的接入与消纳需求，通过海上风电交流汇集-直流送出系统和滩涂光伏直流汇集-直流送出系统共用陆上换流站将电能输送至陆上电网，与传统的大规模海上风电并网系统、滩涂光伏并网系统相比，提高了海上风电和滩涂光伏并网系统的结构紧凑性，有效应对沿海输电通道空间资源紧缺的问题，提高了沿海输电通道利用率，同时提高了经济效益和环境效益。

技术特征：

1.一种海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：包括至少一个海上风电交流汇集-直流送出系统、至少一个滩涂光伏直流汇集-直流送出系统以及至少一个直流打捆送出系统，所述直流打捆送出系统包括陆上换流站以及与陆上换流站交流端连接的陆上电网，所述陆上换流站直流端形成一个直流打捆端口，直流端为一个时，该直流端为所述直流打捆端口，在直流端多于一个时，所有直流端并联形成所述直流打捆端口，所述海上风电交流汇集-直流送出系统和滩涂光伏直流汇集-直流送出系统的送出线路分别与直流打捆端口相连。

2.根据权利要求1所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：所述滩涂光伏直流汇集-直流送出系统还包括连接于海上换流站直流端用于直流的升压的直流-直流变压器。

4.根据权利要求3所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：所述滩涂光伏直流汇集-直流送出系统中的直流汇集网络包括连接滩涂光伏场群的直流汇集海缆以及连接直流汇集海缆与直流变压器的直流汇集母线。

5.根据权利要求4所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：所述直流汇集海缆包括内部直流汇集海缆以及外部直流汇集海缆，所述内部直流汇集海缆是连接一滩涂光伏场中各发电机组的直流汇集海缆；所述外部直流汇集海缆是连接各滩涂光伏场之间的直流汇集海缆，用于连接至少一个滩涂光伏场站与直流汇集母线。

6.根据权利要求2所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：所述海上风电交流汇集-直流送出系统中的交流汇集网络包括依次连接在海上风电场群与海上换流站交流端之间的交流汇集海缆以及交流汇集母线；所述交流汇集海缆包括海上内部交流汇集海缆以及外部交流汇集海缆；所述内部交流汇集海缆是每一海上风电场的各风电机组之间的交流汇集海缆，所述外部交流汇集海缆是各海上风电场之间的交流汇集海缆。

7.根据权利要求6所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：所述海上换流站交流端通过海上换流站联结变压器连接所述交流汇集母线。

8.根据权利要求1所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：所述陆上换流站中含有多个子换流器，所述子换流器采用电压源型换流器，或者电网换相换流器等具备电流双向流动能力的换流器。

9.根据权利要求1所述的海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，其特征在于：所述陆上换流站为多个，多个陆上换流站所对应的多个直流端，该多个直流端并接。

技术总结本发明提供了一种海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出系统，包括海上风电交流汇集‑直流送出系统、滩涂光伏直流汇集‑直流送出系统、直流打捆送出系统以及直流打捆端口；海上风电交流汇集‑直流送出系统用于海上风电的汇集与送出；滩涂光伏直流汇集‑直流送出系统用于滩涂光伏的汇集与送出；直流打捆端口用于海上风电和滩涂光伏直流电能的打捆汇集，打捆汇集后的电能通过直流打捆送出系统送出至陆上电网。本发明实现海上风电和滩涂光伏交直流打捆送出，保障大规模海上风电和滩涂光伏的接入与消纳，提升系统运行稳定性，有效应对沿海输电通道空间资源紧缺的问题，提高了沿海输电通道利用率，同时提高了经济效益和环境效益。技术研发人员：韩杏宁,祁万春,王之伟,张文嘉,彭竹弈,蔡晖,谢珍建,黄俊辉,窦飞受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/25