纽约一个计划中的海上风电项目因其新颖的设计而备受关注，该项目将首次利用高压直流 (HVDC) 技术支持美国的海上风电。
在与 Aker Solutions 的联盟中，西门子能源正在为 Sunrise Wind 提供 HVDC 输电系统，因为该项目旨在为纽约近 600,000 户家庭和其他客户提供足够的清洁、可再生能源。
作为丹麦清洁能源巨头 Ørsted 和新英格兰能源供应商 Eversource 合资的产物，这个 924 兆瓦的项目将位于长岛蒙托克角以东 30 多英里处，预计将于 2025 年投入使用.
一旦完成，该项目将在支持纽约实现到 2040 年向 100% 清洁电力过渡的承诺方面发挥关键作用。HVDC 系统基于电压源转换器 (VSC) 和绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 技术。它旨在快速、独立地管理无功和有功功率，以在互连点支持电网。
西门子能源以交钥匙方式提供 HVDC 系统，并与当地公司合作提供陆上土建工程。这包括一个海上换流站，它将通过阵列间电缆系统收集风力涡轮机产生的 66 千伏 (kV) 交流电 (AC)。
交流电将转换为 320 kV直流电，通过近 100 英里的出口电缆传输到长岛霍尔布鲁克的陆上换流站，在那里将转换回交流电并注入电网。
久经考验的技术
在美国，Trans Bay Cable (TBC) 项目于 2010 年建成，为旧金山电网提供关键的备份。与 Sunrise Wind 项目一样，西门子能源 HVDC 输电系统项目使用 VSC 技术，包括铺设在旧金山湾下方的 53 英里长的电缆。
最近，高压直流输电被带到了石油和天然气平台上。通常，这些石油和天然气平台使用燃气轮机自行发电。然而，随着石油和天然气公司致力于减少 CO 2排放，平台越来越多地由岸上供电，电力通过 HVDC-VSC 传输传输到平台。
HVDC-VSC 对海上风电的好处
Sunrise Wind 项目选择 HVDC-VSC 是因为它是项目输电系统最灵活、最高效、最可靠的选择。事实上，HVDC-VSC 是一种经过验证的传输技术，使远程海上风电场成为可能。以下是一些 HVDC-VSC 优势的快照。
传输距离更长
HVDC-VSC 在海上应用中最常被提及的好处之一是可用于传输能量的电缆长度没有技术限制。这与交流电缆传输形成鲜明对比，在交流电缆传输中，充电电流消耗了相当大一部分的电流能力，充电电流随着电缆变长而倍增。
更灵活的电源
尽管 HVDC-VSC 海上项目需要更少的电缆，但更多的绿色电力可以从风电场传输到大陆。随着对更多能源的需求增加以及与风电场的距离增加，这一优势将成为 HVDC-VSC 海上风电的重要卖点。
这对于电缆走廊有限的地区来说也是个好消息，因为使用 HVDC-VSC 可以用更少的电缆传输更多的电力。
可控可靠
西门子能源公司十多年前为 HVDC 推出的模块化多电平转换器 (MMC) 是当今高压、大功率 VSC 应用的公认标准。MMC 中的每个模块都是一个带有本地电容器的分立电压源，用于定义其电压阶跃，而不会在转换器的其他相位上产生纹波电压失真。结果，可以实现所需的正弦交流和平滑的直流侧输出电压波形，而不会产生过多的谐波失真和高频噪声。
此外，MMC 可以独立于有功功率吸收和产生无功功率，直至转换器额定值。输出电流可以在整个工作范围内以平滑、线性的方式变化。这可以实现对有功和无功功率的独立且非常灵活的控制，从而支持连接的交流电网。
光明的海上未来
建设更多容量更大的可再生能源工厂的举措正在顺利进行。多年来，欧洲一直受益于海上风电。现在，随着美国第一个 HVDC-VSC 海上风电场的安装，北美更有能力继续寻求帮助满足不断增长的可再生能源需求。
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