风能作为一种可再生能源,能够有效地保护环境减缓地球资源消耗,故而风电已经成为全世界增长速度最快的清洁电力,而海上风电场具有风速高、风力稳定、各种干扰少和发电量大等特点,使其成为未来风电发展的大趋势。本文围绕着海上风电场的并网方式进行了研究,通过在DIgSILENT/Power Factory中搭建永磁直驱风电机组模型,并对交流并网与直流并网两种运行方式进行仿真,研究两种并网方式的故障特性,得出如下结论:(1)风电场通过交流输电线路并入电网时,为保证风电机组在扰动或故障过程中能够不脱网安全运行,常用的电压穿越控制策略包括控制桨距角、利用卸荷电路、添加无功补偿装置和附加直流电压耦合控制器。其中,通过附加直流电压耦合控制器改变变流器控制策略,可使风力发电机组端电压在故障切除后没有过多的波动,能够平稳地恢复到故障前水平,从而改善电网的暂态电压稳定性,为实现海上风电场低电压穿越提供了一种可行的有效途径;(2)海上风电场通过柔性直流输电线路接入电网时,通过网侧换流器传输到电网的有功功率可能由于网侧交流电压的降低而明显减少;尤其在三相短路故障时,交流侧电压甚至可能降低为零。常用的电压穿越控制方式包括桨距角控制、直流卸荷电路、配备储能、网侧变流器无功补偿控制等。研究表明,单一使用一种控制策略较难实现风电机组的零电压穿越,但通过几种控制策略的相互配合使用,可以保证直流并网海上风电机组在面临最严重的三相短路故障时仍能够不脱网安全运行。(3)为对海上风电场并网方式进行评价,本文分析了风电场在风速不同的条件下,对电力系统备用容量的影响,利用备用容量评价风电场并网方案,并综合考虑运行维护、输电损耗、设备造价以及建设成本几个因素,综合评价并网海上风电场方案的经济技术性,得出:当海上风电场采用交流方案时,工程总造价约为2.7亿元;当采用直流方案时,总造价为3亿元。若考虑直流系统与交流系统的运行成本,在相同输送容量下,交流损耗是直流损耗的1.5倍。总体来说,直流系统方案造价略高,但其系统损耗小。从长远的眼光看来,随着直流输电技术的发展,电气设备造价会逐步的降低,直流输电系统的综合优势会更加明显,因此直流输电系统的推广应用价值更高。