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瞧一瞧,看一看,柔性直流輸電技術!

柔性直流是繼交流、常規直流之后,目前世界上可控性最高、適應性最好的輸電技術,被譽為“電力電子技術皇冠上的寶石”與“21世紀最為振奮人心的輸電技術革命”。那么,今天小編帶大家了解一下。

柔性直流輸電指的是基于電壓源換流器(ValtageSourceConverter,VSC)的高壓直流輸電(HVDC),起源于20世紀90年代末,它將半控型電力電子器件升級為全控型電力電子器件,具有響應速度快、可控性好、運行方式靈活、可向無源網絡供電、不會出現換相失敗及易于構成多端直流系統等優點。柔性直流可以形象地比喻為電網中的可控“水壩”,兼容并蓄的精準控制電能潮流的方向、大小。

柔性直流輸電是在常規直流輸電的基礎上發展起來的,因此傳統的直流輸電技術具有的優點,柔性輸電大都具有。此外,柔性輸電還具有一些自身的優點:

1)潮流反轉方便快捷,現有交流系統的輸電能力強,交流電網的功角穩定性高。

2)事故后可快速恢復供電和黑啟動,可以向無源電網供電,受端系統可以是無源網絡,不需要濾波器開關。

3)設計具有緊湊化、模塊化的特點,易于移動、安裝、調試和維護,易于擴展和實現多端直流輸電等優點。

4采用雙極運行,不需要接地極,沒有注入地下的電流。

柔性直流輸電技術也有缺點,比如系統損耗大,不能控制直流側故障時的故障電流。柔性直流輸電系統不能閉鎖直流側短路故障時的故障電流,在故障發生后只能通過斷開交流側斷路器來切除故障??梢允褂玫淖罴呀鉀Q方式是通過使用直流電纜來提高系統的可靠性和可用率。

柔性直流輸電的發展歷史最早可以追溯1997,ABB公司在瑞典中部的Hallsjon和Grangesberg之間建成首條工業試驗VSV-HVDC(柔性直流輸電)工程。

2006年5月,國家電網公司瞄準這一電力領域最前沿、最迫切、最有挑戰性和最具應用前景的高端技術,組織國內權威專家在北京召開《柔性直流輸電系統關鍵技術研究框架》研討會。

2007年年底,時任國網上海市電力公司總工程師的滕樂天果斷決策,在上海南匯風電場開展柔性直流輸電技術工程示范。

2010年7月,首個MMC換流閥子模塊樣機開始試組裝。

至此VSV-HVDC(柔性直流輸電)技術作為一種新興的輸電技術在中國進入大發展的高應用階段。

目前,國內柔性直流工程應用案例也有很多

1)中國杭州江東新城智能柔性直流配電網工程——全國首個智能柔性直流配電網示范工程(2018-8-29正式投入運行)。

2)中國貴州城市配電網柔性互聯網工程——國內首個無端直流配電示范工程2018-9-30正式投入運行)。

3中國張北柔性變電站及交直流配電網科技示范工程,是世界首個實現直流電網構建的重大科技示范工程。(2018-12-26正式投入運行)。

根據測算,這個張北柔性直流工程一年就可以輸送約141億千瓦時的清潔能源,相當于北京市用電量的十分之一。有了這張電網,可以實現2022年北京冬奧會場館100%清潔能源供電,是國網冀北電力服務綠色冬奧的“涉奧六大工程”之一。

這個666公里的四端柔性直流電網,創造了12項世界第一,核心技術和關鍵設備均為首創。是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、首個具有網絡特性的直流電網工程。

除了這些項目之外,我國還有很多與柔性直流工程相關的項目,就不一一列出了。

目前,我國風能、太陽能資源開發集中度高,且遠離負荷中心,柔性直流輸電技術以其顯著的技術特點和優勢,在新能源并網領域具有廣闊的應用前景。此外,柔性直流輸電技術在孤島供電和城市配網供電領域,以及構筑未來的直流輸電網絡方面,同樣具有較大的應用潛力。

隨著新能源的快速發展和環境保護要求的提高,我國對柔性直流輸電技術也呈現出強勁的市場需求。

2022年9月16日 15:20
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