美国的柔性直流输电工程

从2000年ABB公司在德克萨斯州建成的首个柔性直流工程Eagle Pass BTB至今，全美共计规划建设了6个柔直工程：美国首个VSC工程Eagle PassBTB、Cross Sound HVDC、世界首个MMC拓扑结构的柔直工程Trans Bay CableHVDC、ABB首个多电平VSC拓扑的BTB工程Mackinac BTB、连接加拿大魁北克和美国缅因州的跨境输电项目New England Clean Power Line HVDC与首个将采用超导母线的VSC环网工程Tres AmigasSuper Station HVDC。

1、Eagle PassBTB

Eagle Pass背靠背是基于电压源转换器（VSC）的柔性直流输电工程，实现将德克萨斯州的输电电网与墨西哥电力系统互连，背靠背换流站位于德克萨斯州AEP的Eagle Pass变电站中，该工程于2000年7月投入运行。由于VSC利用了IGBT，与传统的基于晶闸管的技术相比，其动态性能得到了显着改善。作为美国建设的第一个VSC工程，电压等级15.9kV，容量等级只有36MW。

Eagle PassBTB

2、Cross SoundCable HVDC

Cross Sound HVDC工程是连接康涅狄格州纽黑文和纽约长岛肖勒姆之间的跨海HVDC柔性直流输电工程。该工程直流电压达到150 kV ，通过长约40km海底电缆传输330 MW的最大功率。海底电缆传输功率的同时，也包含通讯和网络数据传输的光纤。

Cross SoundCable HVDC

Cross Sound Cable HVDC于2002年中完成，并投入使用，由ABB公司提供了全部技术，通过该工程的实施证实了柔性直流在长距离与较大MW应用中的适用性。

3、Trans BayCable

Trans Bay Cable HVDC工程连接了美国旧金山和匹兹堡，是世界上第一个基于西门子引领潮流的MMC拓扑结构的高压直流输电系统。自2010年11月以来，该链接已投入商业运营，并从东湾的匹兹堡向旧金山市中心的波特雷罗传输了高达400MW的有功功率。

Trans BayCable HVDC

跨湾电缆是加利福尼亚州旧金山和加利福尼亚州匹兹堡之间的高压直流水下电缆互连。85km电缆位于旧金山湾下方，并穿过Carquinez海峡，可以在±200 kV的直流电压下运行，足以满足旧金山峰值电力需求的40％。

4、Mackinac BTB

为实现密歇根州上半岛（UP）和下半岛北部电网互联、帮助控制潮流并增强电网稳定性，由美国输电公司（ATC）投资，ABB提供核心技术的Mackinac BTB于2014年建成并投入运行。这是ABB首次使用多级VSC技术的大规模背靠背HVDC系统，直流电压±70kV，输电容量将达到200MW。

5、New EnglandClean Power Line

新英格兰清洁能源连接（NECPL）是连接加拿大魁北克和美国缅因州的跨境输电项目，由美国的Avangrid与加拿大水电魁北克公司（Hydro Quebec）合作投资开发，目的是将加拿大水电输送到美国的新英格兰电网，该直流工程建成后将为新英格兰地区约120万户家庭提供清洁电力。

预计该工程将采用柔性直流输电技术，直流输电电压±320kV，输电容量将达到1000MW，输电距离233km。该工程在2020年5月获得了缅因州环境保护部（MDEP）的最终批准，在2020年底开工，将2022年投运。

6、Tres AmigasSuper Station

新墨西哥州克洛维斯市地处美国东部电网（服务于纽约州），西部电网（服务于加利福尼亚州）和德克萨斯州电网交汇处，但一直以来这三个电网并未实现互联。Tres Amigas SuperStation的建成将打破这种局面，可以想象，有了Tres Amigas，加利福尼亚就能从德克萨斯州吸走多余的风能。

Tres AmigasSuper Station

Tres Amigas SuperStation将采用最新的电网技术，包括由电压源转换器（VSC）构成的三个高压环网，每个HVDC的容量为5 GW，它们将被布置在相距约3km的三角形环路中。三端将通过地下直流超导体电缆进行连接，该电缆可以承载5000MW以上的功率，而不会造成电力损耗，与此同时每个高压直流输电终端还将配备先进的电池系统。