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柔性直流输电技术

编辑部 | 2017/5/22 14:09:57

柔性直流输电技术

  什么是柔性直流输电技术?

  柔性直流输电技术是20世纪90年代发展起来的一?#20013;?#22411;直流输电技术,国际上也称为轻型直流输电、新型直流输电,国内将其命名为“柔性直流输电”。

  “柔性”一?#19990;?#28304;于英文Flexible,表示应用先进的电力电子技术为电网提供灵活的控制手段。它将半控型电力电子器件升级为全控型电力电子器件,具有响应速度快、可控性好、运行方式灵活、?#19978;?#26080;源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点,适用于可再生能源并网、分?#38469;?#21457;电并网、孤岛供电、城?#20449;?#30005;网的增容改造等。

  所谓柔性,主要指运行控制灵活、智能化程度高。在传统的输电技术下,?#28909;?#35201;解决分散海岛供电问题,一般采?#20040;笸度?#30340;“刚性”办法,建大跨度的跨海输电线路,或者干脆在海岛上建大电厂。但这样的刚性大?#24230;?#19981;经济,且也难以接纳海岛已有的风力发电等新能源。柔性直流输电技术则能提升电力系统稳定性,增强系统对清洁能源的消纳能力,提高配电网可靠性和灵活性,就像个太极高手,具有“以柔克刚”的本领。如果说特高压直流像大飞机,容量大、效率高、距离远,柔性直流就像直升机,灵活、便捷。

  柔性直流输电的优势?#24515;?#20123;?

  与传统直流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在孤岛供电、有功功率与无功功率控制等方面。如在孤岛供电中,常规直流输电是点对点单向输电,不能实现双向互通,缺乏灵活性,同时还必须依赖站用交流电启动设备,因此不能向没有电源点的电网送电,就像没有港口大船难以靠岸,不能?#34892;?#35299;决孤岛供电问题。采用柔直输电技术,意味着在没有港口的岛屿之间开行?#35828;?#38470;艇,可实现电能灵活双向调配,直接向无电源电网供电,分布在分散海岛?#31995;?#39118;电电能,也能及时联网送出。在有功和无功控?#21697;?#38754;,如果将输电线路比作淋浴房中的水管,有功功率和无功功率比作淋浴房中的热水管和冷水管,柔性直流输电技术就相当于水管中的水泵,可灵活调解冷水和热水的流向、水量、比例等,可以对有功和无功功率进行独立控制,不再需要配置容量巨大的无功补偿装置,运行方式更加灵活,系统可控性获得了极大的提升。

  与交流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。如在长距离电缆输电中,交流电缆越长,电能损耗越高,输送的?#34892;?#30005;能越少,就像烧好的开水沿着管子往外送,管子越长,水温越低,末端用户就用不上热水了;柔性直流则相当于一根保温管,?#35789;?#21040;末端用户,水温都是恒定的。

  更为重要的是,柔性直流输电可携带来自多个站点的风能、太阳能等清洁能源,通过大容量、长距离的电力传输通道,到达多个城市的负荷中心,这为新能源并网、大城市供电等领域提供了一种?#34892;?#30340;解决方案。风能、太阳能发电等新能源接入电网的最大障碍就是其间歇性和不确定性,交流系统电压波动是弃风的原因之一。而柔性直流输电技术就像在电网接入了一个阀门和电源,可以?#34892;?#22320;控制其上面通过的电能,隔离电网故?#31995;?#25193;散,而?#19968;?#33021;根据电网的需求,快速、灵活、可调地发出或者吸收一部分能量,从而优化电网的潮流分布、增强电网稳定性、提升电网的智能化和可控性。专家介绍,柔性直流输电技术至少可提高风电利用率5%~10%。该技术已成为改变电网发展格局的战略性选择。

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