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基于电压源换流器的高压直流输电技术在中国的研究与应用

2017-04-13 15:42来源:高电压技术关键词:柔性直流柔性直流输电线路电力系统收藏点赞

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会不会发生能源危机是21世纪人类最关心的问题之一。在当前世界能源资源紧缺、环境污染问题严峻的情况下,出现了全球能源互联(GPI)的概念,具体来说,是指将全世界的电力系统进互联在一起形成一个巨型全球能源网络,以促进清洁能源在世界范围内大规模地开发、部署和使用为目标,并确保这一复杂系统的稳定运行和能源的长期可持续。

能源互联网

图1 全球能源互联网(GPI)

为了实现GPI及其目标,需要改变目前电力系统开发和使用能源的方式,寻求更加高效、灵活、可靠的输电方式和途径。在这种形势下,基于电压源换流器(VSC)的高压直流(HVDC)输电技术以其独特的优势,吸引了国内外研究学者的注意,成为电网“新星”,被认为是实现GPI最有效和最有前景的技术途径之一。

主要内容

VSC-HVDC关键技术

集如此多优势于一身的柔性直流输电技术自然会受到世界各国的青睐,如美、英、德三国都规划在2020年前建设50条左右的柔性直流输电线路。全球能源互联网研究院副院长,“先进输电技术国家重点实验室”主任汤广福(本文作者)也提出:“柔性直流输电将会成为直流电网中最主要的输电方式。”

但VSC-HVDC的大力发展离不开其关键技术的应用和技术难题的攻克,这些关键技术包括:系统设计技术、VSC-HVDC结构、过电压与绝缘配合、控制保护系统、换流站布局及VSC-HVDC设备。每一种都涉及到VSC-HVDC工程建设的方方面面。

系统设计包含研究、设计和工程,每个环节又涉及多个内容,如图2所示。

系统设计

图2 VSC-HVDC系统设计具体内容

过电压与绝缘配合研究就是根据系统可能出现的过电压(操作过电压和雷电过电压)情况,确定系统中需要安装的避雷器的额定电压等级和位置。图2给出一种典型的换流站避雷器布置方案,表1为在不同的故障下避雷器承受过电压的情况。

避雷器

图3 HVDC换流站典型的避雷器布置方案

表1 不同故障下各避雷器上可能出现的过电压应力

原标题:《High Voltage》特邀综述: 基于电压源型直流输电技术的多端直流电网在中国的研究与应用
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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