2）直流输电的距离不受电缆负荷电流的影响。

　　

3）离岸安装与大陆扰动隔离。

　　

4）功率流是完全确定和可控的。

　　

5）电缆功率损耗低。

　　

6）每根电缆的功率传输容量较高。

　　基于电压源变流器（

VSC）的 HVAC 输电系统越来越受到广泛的关注，不仅仅足跟电

网相连的大型离岸风电场的关系。现在基于

VSC 的解决方案已经被 ABB 公司推向市场，并

且命为

“HVAC light”，Simens 公司命名为“HVAC Plus”。图 3 给出了基 VSC 的 HVD 输电系

统的原理图。这种相对较新的技术（在

1999 年被商业化安装运行）只有在能自关断电流的

IGBT 器件发展下才可能实现。这意味着已不需要一个有源换流电压了。因此，基于 VSC 的
HVDC 输电系统就不再需要很强的离岸和岸上的交流电网，甚至能在完全瘫痪的电网中启
动（黑暗启动能力）。但是，这种系统还有其他一些优点：无功和有功可以分别独立控制，
这样就可以减少对无功功率补偿的需要，并且能提高交流电网在它们连接点的稳定性。

2）大功率中压变流器拓扑：为了降低每瓦成本和提高风能的转换效率，最近几年风力

涡轮发电机的标称功率不断地增长。

提出的不同的多电平变流器拓扑可以分为以下五类：

　　

1）带有二极管箝位的多电平结构。

　　

2）带有双向开关接口的多电平结构。

　　

3）利用飞跨电容的多电平结构。

　　

4）带有多元三相逆变器的多电平结构。

　　

5）带有级联单相 H 桥逆变器的多电平结构。

　　随着器件额定功率的提高和开关、导通性能的改善，应用多电平变流器的优点就会变得
越加明显。最近论文中，输出、输入电压中谐波含量的减小和电磁干扰（

EMI）的减小特别

受到关注。更重要的是，多电平电路对输人滤波器要求最低或者换句话减少了转流的次数。
用同样谐波水平的两电平变流器作比较，多电平变流器的开关频率能减少

25％，这就导致

开关损耗的降低。虽然多电平变流器中的导通损耗较高，但是整个系统的效率取决于开关损
耗和导通损耗的比率。

　　风力涡轮发电机市场的趋势是依据电压和电流额定值，提高其标称功率（几兆瓦）。这
使多电平变流器刚好适合这种现代大功率风力涡轮发电机的应用。电压额定值的提高，允许