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什么是柔性直流输电,为什么要建柔性直流输电?

放大字体  缩小字体 更新日期:2021-09-10 15:06:39   浏览次数:79   信息编号:H7896

作为新一代电力系统技术,柔性输电技术就像为电力输送装上了精准的“调度器”,能够实现电流精准控制,有效提升电网的输送能力和安全稳定水平。




什么是柔性输电




柔性输电包括柔性交流输电和柔性直流输电等技术,从20世纪80年代开始发展起来,是综合了电力电子、电力系统、通信和控制等先进技术的一门交叉学科。








柔性输电技术能够灵活和精准地调节电网潮流、电压等,应用柔性输电装置,可以对输电网按照设定的控制目标和策略进行。




柔性交流输电技术和用户电力技术包括静止无功补偿器、可控串联补偿器、静止同步无功补偿器、静止同步串联补偿器、统一潮流控制器、动态电压恢复器、统一电能质量控制器等。这些技术通过在交流线路加入串联或者并联的电力电子装备,从而增强交流电网的运行稳定性,提升输电系统的输电能力,抑制系统振荡,提高输、配、用电的电能质量和效率。








统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,简称UPFC)是柔性交流输电技术的典型代表。UPFC的功能主要包括:控制线路潮流,独立地控制线路有功与无功;提高系统的动态、暂态稳定性,提高输送能力;调节系统运行电压和无功平衡条件,提高系统的电压稳定性。UPFC能够控制交流输电线路的电流、电压大小,在负荷密集地区和新能源的输送通道中有着广泛的应用前景。




柔性输电为什么叫柔性




柔性直流输电bai是一种基于电压源du变换器、自开关器件和脉宽调制(PWM)的新zhi型传输技术。该技术具有dao向无源网络供电、无换相故障、换相站间无通信、易于构建多终端直流系统等优点。








柔性直流输电系统两端换流站由换流站和换流变压器设备、换流电抗设备等组成。变结构控制是变结构控制的核心部分,由电流桥和直流电容组成。柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造等方面具有较强的技术优势。




柔性输电主要优势是什么




相比传统直流输电,没 有无功补偿的问题:传统直流输电由于存在换流器的触发延角(一般为10~15度)和关断角(一般为15度或更大一些)以及波形的非正弦,需要吸收大量的无功功率,其值约为换流站所通过的直流功率的40%~60%。




因而需要大量的无功功率补偿及滤波设备。而且在甩负荷时会出现无功功率过剩,容易导致过电压。 而柔性直流输电的VSC技术不仅不需要将这些负荷通过柔性直流输电系统和电网相连,降低了供电成本,同时改善了环境




柔性直流输电是采用电压源换流技术的直流输电技术。在现有电网中使用柔性直流输电系统,相当于在电网中接入了一个阀门和电源,它不仅可以有效控制通过的电能,隔离电网故障的扩散,而且还能根据电网需求,快速、灵活地发出或吸收一部分能量。




柔性直流输电技术主要包括柔性直流输电、多端柔性直流输电和直流电网等,能够对相联的交流系统提供电压、电流、相角、无功等参数的调控功能,可以实现交流系统之间的非同步互联,以及对传输电能的快速灵活调节和全面控制,且输送距离和功率不受电力系统同步运行稳定性的限制。




目前,柔性输电已经成为支撑大规模可再生能源消纳、能源互联网构建和能源转型必不可少的技术。通过柔性输电技术,在发电侧将风电、水电、火电等电源进行互联,通过多形式电源互补发电与柔性输电灵活快速的调节能力和对系统稳定性的支撑相结合,可以在大范围内平抑可再生能源发电的波动性、间歇性等问题,降低其对电网产生的冲击,实现大范围的潮流调节和控制,提升可再生能源发电的可靠性。




在用电负荷侧,通过柔性输电技术改善系统的稳定性,可增强电网的可控性、可靠性,从而提高整个受端电网的安全稳定性和对可再生能源的接纳能力。




未来,柔性输电技术将向更高性能、设备和系统设计更加紧凑化发展。目前,国家电网有限公司正在加紧IGBT、SiC等大功率电子电子器件和电力电子电容器、交直流电缆等技术的研发,以实现柔性输电装备的全面国产化。通过核心器件的国产化和技术升级,未来柔性输电的技术经济性将得到显著提升,应用领域将越来越广泛,数量也将越来越多,柔情输电将成为促进新能源大规模开发利用和电网建设的重要技术支撑。



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