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特变电工新能源:引领柔性直流输电技术新发展

北极星输配电网  来源:分布式发电与微电网    2017/8/3 8:37:48  我要投稿  

北极星输配电网讯: 2017年5月,特变电工新疆新能源股份有限公司推出了全球首个特高压柔性直流输电换流阀,这标志着柔性直流输电技术从现有的最高等级±350kV提高到±800kV特高压等级,送电容量从现有的最高100万kW等级提升至500万kW,开启了我国乃至世界直流输电新时代。

柔性直流作为一种技术先进,且具有广泛应用前景的输电技术,在国家能源结构调整、区域能源互联发展中具有重要的作用。换流阀是柔性直流输电的心脏,是直流电和交流电相互转换的桥梁,在柔性直流输电主设备中技术含量最高、挑战最大。

让输电更稳定、灵活

随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高,电网工程送电距离和输送容量不断增大,全社会对电能质量和电网安全稳定性要求也不断提高,伴随着电力电子器件技术的不断发展,柔性直流输电技术在世界范围内发挥着越来越重要的作用。迄今为止,世界上已经有近百条常规直流输电工程和30余条柔性直流输电工程投入运行。

20世纪80年代初,中国开始引进高压直流输电技术,葛洲坝-上海直流输电工程是我国第一个超高压直流输电工程。30年多来,我国已建大容量直流输电工程项目28个、总容量92110MW,其中常规直流工程20个、容量82900MW,背靠背工程4个、容量5860MW,柔性直流输电工程4个、容量3350MW。目前,在建、规划建设中的大容量直流输电工程项目18个、总容量131000MW,其中常规直流工程12个、容量110000MW,柔性直流及柔性直流背靠背工程5个、容量21000MW。

从直流到柔性直流,特变电工新疆新能源股份有限公司(以下简称特变电工新能源)新能源研究院HVDC产品线总监林卫星对柔性直流的特点及优势做了充分介绍,“实现弱电网并网,因为柔性直流具有自换相的特性,所以可以将比较弱的孤岛电网连入主网;可以独立控制有功无功,柔性直流不存在常规直流需要消耗无功功率的问题,反而可以为接入的主网提供无功支撑,起到STATCOM的作用;由于MMC的拓扑结构电平数较高,不需要使用直流/交流滤波器即可满足谐波要求,实现零谐波排放;利用电压源的特性,柔性直流可以为无源系统供电,并具有真正意义上的黑起动能力;控制自由度的增加和拓扑结构的改进给柔性直流带来高动态性能,如故障中的无功注入,快速潮流反转等;由于不需要无功补偿和滤波设备,优化后柔直的占地会比常规直流小很多;无换相失败问题等。综合而言,柔性直流输电在常规直流输电优势的基础上能灵活控制输电,稳定输电。”

柔性直流输电技术使得直流输电的应用范围得到很大扩展,如连接分散的小型发电厂,异步联网,构筑城市直流输配电网,海上供电,提高配电网电能质量等。随着我国智能电网、新能源发电的逐步推进,柔性直流输电技术将积极支撑坚强智能电网建设发展,提高新能源消纳并网水平、解决大型城市供电及孤岛供电难题,同时支撑电力能源跨区远距离输送,优化能源供需格局。

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