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轻型HVOC的技术优点
(l)VSC电流能自关断,可工作在无源逆变方式,不需要外加的换向电压,克服了传统HVDC受端必须是有源网络的根本缺陷,使利用HVDC为远距离的孤立负荷送电成为可能。正常运行时VSC可同时且独立控制有功和无功,控制更灵活方便。
(2)VSC不仅不需要交流侧提供无功功率,而且能起到STATCOM的作用,即动态补偿交流母线的无功功率,稳定交流母线电压。
(3)潮流反转时直流电流方向反转,而直流电压极性不变,与传统的HVDC恰好相反。这有利于多个VSC构成既能方便地控制潮流又能有较高可靠性的并联多端直流系统7[]。且其拓扑结构与交流系统相同,而运行控制方式灵活多变。
(4)由于VSC交流侧电流可控制,所以不会增加系统的短路容量。VSC通常采用SPWM技术,开关频率相对较高,经过低通滤波后就可得到所需交流电压,可不用变压器,所需滤波装置的容量也大大减小。轻型日VOC的研究应用情况
从1997年瑞典的赫尔斯扬轻型HVDC工程试验成功,到现在全世界已有6条轻型HVDC线路投人商业运行。我国电力科技工作者一直关注轻型HVDC技术的发展,并开展了一此初步的研究工作。该技术的多方面优势也已引起一些应用单位的注意,正考虑在实际输配电工程中采用但总体上说,该项研究还不太深人和全面。
分频输电(FFTS)
我国西安交通大学王锡凡教授于1994年在东京IEE年会及1995年7月IEEE/PES夏季会议I首一先提出了一种全新的输电方式——分频输电。
FFTS构成与原理
输电系统的最大输送功率尸可用下式估计:P=U^2/x(3)式中,U为输电系统的额定电压;、为系统电抗从式(3)可知,欲提高输电容量,除提高输电系统的额定电压外,还可降低系统电抗,如利用降低输电频率来减小输电系统电抗x,可大幅度提高输电容量,达到减少输电线路的回路数和出线走廊数的目的。FFTS的基本构成是由50/3Hz的发电机组发出503/Hz电力,经50/3Hz变压器升压后山输电线路输送至末端,经倍频变压器将分频电力转变为50Hz电力向工频电力系统供电。因此结构上,FFTS的构成非常简单,其中50/3Hz发电机组可用水轮发电机组构成,由于水轮发电机组转速很低,适合于低频发电,因此对常规水轮机设计一不需作大的改动,只需将发电机的极对数减小即可;输电线路可利用常规输电线路;倍频变压器可采用铁磁型倍频变压器。
FFTS的优势
(1)FFTS可提高输电容量。频率降低为工频的1/3时,输电线路的输送容量大致可提高3倍,已接近输电线路的热极限,从而可充分发挥线路的作用。分析表明常规500kV交流系统在距离为1000km时输送功率不超过800MW,而同样条件下FFTS的输送功率可达1SOOMW左右。
(2)F们,S在适当距离有明显经济效益。在500kV输电电压水平下,与常规交流输电系统和直流输电系统相比,当距离大于650km时,FFTS具有较好的社会经济效益。图2显示了这3种输电方式投资与输送距离的关系。因此,FFI,S结构简单,效益显著,在成倍提高线路输送能力的同时,还可显著提高系统的稳定运行水平,减少电压波动和无功补偿容量可显著提高系统的稳定运行水平,减少电压波动和无功补偿容量。
(3)FFTS运行性能较好。对倍频变压器进行的初步研究表明其效率高于95%,对FFTS作短路及暂态稳定分析表明:这种输电方式不会提高受端电力系统的短路电流水平,但能提高系统的暂态稳定性。倍频变压器具有可逆性,即分频输电系统有功功率的流向可改变。降低频率对于输电系统各项运行指标,如末端空载电压,末端补偿容量,电压波动率等亦有显著改善。
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