电网|几种特殊输电方式的分析比较和展望-北极星输配电网

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除交流输电和传统高压直流输电(HVD)C以外,在某些特定情况下需要采用特殊的输电方式,主要包括轻型HVDC(HVDCiLhgt)、分频输电(FFT)S、多相输电(M盯)S、微波输电、激光输电等。为充分发挥上述各种输电方式的独特优势,综合分析比较了它们的原理、特点、优势、难点及当前研究发展情况,指出各自的适用领域,展望它们的发展前景。其中,FFI,S和MPTS从属于交流输电方式,主要应用于长距离大容量输电,轻型HVDC、微波输电和激光输电从属于直流输电方式,主要应用于特殊场合输电,而轻型HVDC已有较成熟的工业应用线路,且其交直流转换技术的发展可作为MTE和激光输电的技术基础,因此轻型HVDC的研究和发展具有重要的意义。

自从1882年法国人德普勒首次实现第l条直流输电线把电力送到57km远的慕尼黑国J标博览会驱动水泵电动机,1891年第1条_二相交流高压输电线在德国劳奋一法长克福竣工以来,开始了电力系统的传统直流和交流输电一个多世纪的应用和发展,至今已形成较完善的高压直流输电(HVDC)和交流输电(HVAC)技术但随着各种新能源的开发、不同负荷对电力需求的多样化和技术、经济、环境等多方而的要求及传统HVDC和HVAC本身所固有的特性,使它们不能适应所有输电场合,于是多种新型输电方式的概念和技术被提出并得到积极地研究这些输电方式主要包括轻型HVDC(HVDCiLgh`),分频输电(FraetionalFrequeneyTransmissionSystem,FFTS),多相输电(Multi一phasepowerTra,lsmissionSystelll-M用’S),微波输电(MierowavePowerTrans;ni、51011,MWPT),激光输电(LaserPowerl’ransmissioil,LPT)等现对上述几种特殊输电方式的原理、特点、优势、难点及当前的研究情况作综合分析比较,指出它们各自的适用领域,展望它们的未来发展前景。

轻型HVDC

自1954年世界上第1条HVDC联络线投人商收运行以来,HVDC作为一项口趋成熟的技术在远距离大功率输电、海底电缆送电、交流系统间的非同步联络等方一面得到了广泛应用然而,由于技术经济的原因,HVDC在近距离小容量的输电场合却难以应用随着绝缘栅双极晶体管(IGBT)的快速发展,促进了HVDC的轻型化。现在,以电压源换流器(VoltageSour。、eCollverter,VsC)和IGBT为基础的轻型HVDC,把HVDC的容量延伸到了只有儿兆瓦到)L十兆瓦。这种小功率的轻型HVDC系统,有很好的应用前景〔’创。除具有常’规HVDC的优点外,轻型HVDC还可直接向小型孤立的远距离负荷供电、更经济地向城市中心送电、方便地连接分散电源、运行控制方`式灵活多变、可减少输电线路电压降落和电压闪变,进一步提高电能质量等。

轻型日VOC的原理和构成

轻型HVDC基本原理如图l所示,送端和受端换流器均采用VSC,2个换流器具有相同的结构。换流器由换流桥、换流电抗器、直流电容器和交流滤波器组成。换流桥每个桥臂均由多个IGBT串联而成换流电抗器是VSC与交流侧能量交换的纽带,同时也起到滤波的作用;直流电容器的作用是为逆变器提供电压支撑、缓冲桥臂关断时的冲击电流、减小直流侧谐波;交流滤波器的作用是滤除交流侧谐波。另外,轻型HVDC的传输线路一般采用地下电缆,对周围环境没有影响。轻型HVDC换流站为无人值守型换流站,几乎不需要人去维护,可进行远程控制或根据相邻交流系统的情况进行自动控制,换流站间可不需要通信。有功功率的传输主要取决于占角,无功功率的传输主要取决于从。而U。是由换流器输出的PWM电压脉冲宽度控制的。因此,通过对占角的控制就可控制直流电流的方向及输送有功功率的大小,通过控制cU就可控制VSC发出或吸收无功功率及其大小!3州。

原标题：电网|几种特殊输电方式的分析比较和展望

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