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【摘 要】随着社会的不断进步,电力行业得到广泛的发展,对电力的需求也日益增长,我国作为电力消耗的大国,资源比较集中,需要解决电力输送的问题,相对于传统的直流输电以及交流输电缺乏稳定性和可靠性,柔性直流输电能够提高电力的安全性能,并具有更加广阔的发展前景。本文简要分析了柔性直流输电技术的优势,并探讨柔性直流输电技术的应用前景。
【关键词】柔性直流输电 应用 前景
柔性直流输电技术是一种新型输电技术,并且是采用电压源换流器、可关断器件以及脉宽调制技术进行直流输电,其不仅能够对通过的电能进行有效的控制,进而避免电网故障进一步扩散,还可以依据电网的需求,灵活地发出或吸收一部分能量,进而使得电网更加的稳定。
一、柔性直流输电技术的优势
(一)柔性直流输电的新特点
柔性直流输电能够同时调节有功功率和无功功率,需要的滤波装置少,响应迅速,具有良好的快速恢复控制能力。换流器为无源逆变,因此可以为无缘系统供电,能够实现多端之间的潮流自由控制和远距离孤立系统供电。对辅助设备的要求低,可以进行模块化设计和安装。运行方式灵活,有利于工程实施建设的顺利进行。
(二)柔性直流输电技术有一定的经济效益
柔性直流输电不需要太多的辅助设备,对比传统直流输电系统,其占地面积很小,作为一种新型的直流电缆输电技术,不仅输送容量比较高,还可以回避线路走廊的问题,解决了土地资源占用过多的缺陷,并且有着良好的经济效益。在现阶段,虽然柔性直流输电工程单位输送成本较高,但是大功率电力电子器件的市场将会不断扩大和发展,进而降低流器件的成本,这样柔性直流输电技术的经济性会逐步显示出来。
二、柔性直流输电技术应用领域的展望
(一)便于实现可再生能源等分布式电源并网
我国幅员辽阔,拥有非常丰富的可再生资源,而可再生资源是很典型的分布式电源。例如风能资源丰富的地区是分布在东南沿海岛屿以及西北地区,交通并不方便,处在电网的末端。在这些地方的电源属于接入35kV及以下电压等级的小型电源,其特点是单台机组的容量小,受光、气候等自然因素影响比较大,比较明显的是具有很大的波动性和间歇性,并能够通过列阵布局形成一定容量然后接到电网中去。由于新兴发电的发展,以及可再生能源技术的不断提高,分布式发电显得越来越重要,不仅能够改善环境质量,提高能源的利用率,也可以缓解电网负荷增长所带来的压力。由于可再生资源采用的是分布发电的方式,因而其电压支承能力较弱,不利于保证电力系统的正常运行。柔性直流输电具备2个控制的自由度,可以独立调节功功率和无功功率,在风电场输出功率波动引起电压波动时可以有效地缓解波动的频率,保证电压的稳定,进而提高电能的质量。
(二)便于向偏远孤立地区供电
我国一些偏远地区,由于这些地区远离电网,难以并网,没有充足的无功支撑,负荷轻而且每日的负荷波动比较大,供电存在很大困难。若利用交流输电,由于其输电容量小,会导致很严重的电压跌落情况的发生,而利用柔性直流输电,可以不用另加换相电压,系统能够工作在无源逆变方式,克服了传统直流受端一定是有缘电源的阻碍,可以为无源系统供电,因此,这对改善偏远地区的供电问题起着非常重要的作用。除此之外,我国拥有数量总多的海岛,并且在海岛上有大量的常驻人口。海岛供电问题一直以来影响了海盗经济的发展,不利于人民生活水平的提高。这些地区电负荷比较小,而且经常有很大的电压波动,属于典型的孤岛。要进行海岛送电,架空线路的方法不合实际,采用交通电缆又会产生很大的损耗,所以必须采用柔性直流输电技术,设置直流海缆进而保证海岛的供应。而且换电站占地面积小,非常适合在面积不足的海岛上建设。
(三)用于城市电网增容与直流供电
由于社会各界对电力资源需求的扩大,城市电网的负荷也随之不断增长,因而提高电能质量就显得尤为重要。同时,目前土地资源受到限制,并随着城市电网建设对环境的要求越来越苛刻,以交流输电为主的城市电网面临着很大的问题和挑战。根据研究表明,采用柔性直流输电技术进行供电能够有效地提高输送的容量。其具体作用可从以下几个方面进行分析:可以快速控制系统的功率,解决电压闪变问题,進而稳定电压,改善电能质量;采用埋地式直流电缆,可以回避线路走廊问题,不仅可以为城市电网增容,也不影响市容;柔性直流输电换流站占地面积小,能够节约土地资源;能够对交流侧的电流进行灵活控制,有效控制系统短路容量,从而确保城市电网的供电安全。利用柔性直流输电技术进行供电,是城市电网增容的可靠方式,在大城市电网增容扩建中有广阔的发展前景。
三、结束语
与传统的电力输电系统相比具有明显的技术优势,柔性直流输电技术很适合应用于新能源并网,城市配网供电,孤岛供电等方面。在我国倡导建设资源节约型、环境友好型社会的政策背景下,柔性直流输电技术能够保证我国电力网络的安全与可靠,完善电网结构,并降低可再生资源的开发成本,为我国创造更大的经济和社会效益。总之,柔性直流输电技术在未来会有更加广阔的的应用前景。
参考文献:
[1]胡航海,李敬如,杨卫红等.柔性直流输电技术的发展与展望[J].电力建设,2011,32(5).
[2]蔡哲礼.柔性直流输电技术的应用及其前景的探究[J].企业导报,2013,(21).
[3]游菲,袁旭峰,刘跃等.柔性直流输电在中国电网中的应用前景[J].现代机械,2014,(3).
[4]马为民,吴方劼,杨一鸣等.柔性直流输电技术的现状及应用前景分析[J].高电压技术,2014,40(8).
【关键词】柔性直流输电 应用 前景
柔性直流输电技术是一种新型输电技术,并且是采用电压源换流器、可关断器件以及脉宽调制技术进行直流输电,其不仅能够对通过的电能进行有效的控制,进而避免电网故障进一步扩散,还可以依据电网的需求,灵活地发出或吸收一部分能量,进而使得电网更加的稳定。
一、柔性直流输电技术的优势
(一)柔性直流输电的新特点
柔性直流输电能够同时调节有功功率和无功功率,需要的滤波装置少,响应迅速,具有良好的快速恢复控制能力。换流器为无源逆变,因此可以为无缘系统供电,能够实现多端之间的潮流自由控制和远距离孤立系统供电。对辅助设备的要求低,可以进行模块化设计和安装。运行方式灵活,有利于工程实施建设的顺利进行。
(二)柔性直流输电技术有一定的经济效益
柔性直流输电不需要太多的辅助设备,对比传统直流输电系统,其占地面积很小,作为一种新型的直流电缆输电技术,不仅输送容量比较高,还可以回避线路走廊的问题,解决了土地资源占用过多的缺陷,并且有着良好的经济效益。在现阶段,虽然柔性直流输电工程单位输送成本较高,但是大功率电力电子器件的市场将会不断扩大和发展,进而降低流器件的成本,这样柔性直流输电技术的经济性会逐步显示出来。
二、柔性直流输电技术应用领域的展望
(一)便于实现可再生能源等分布式电源并网
我国幅员辽阔,拥有非常丰富的可再生资源,而可再生资源是很典型的分布式电源。例如风能资源丰富的地区是分布在东南沿海岛屿以及西北地区,交通并不方便,处在电网的末端。在这些地方的电源属于接入35kV及以下电压等级的小型电源,其特点是单台机组的容量小,受光、气候等自然因素影响比较大,比较明显的是具有很大的波动性和间歇性,并能够通过列阵布局形成一定容量然后接到电网中去。由于新兴发电的发展,以及可再生能源技术的不断提高,分布式发电显得越来越重要,不仅能够改善环境质量,提高能源的利用率,也可以缓解电网负荷增长所带来的压力。由于可再生资源采用的是分布发电的方式,因而其电压支承能力较弱,不利于保证电力系统的正常运行。柔性直流输电具备2个控制的自由度,可以独立调节功功率和无功功率,在风电场输出功率波动引起电压波动时可以有效地缓解波动的频率,保证电压的稳定,进而提高电能的质量。
(二)便于向偏远孤立地区供电
我国一些偏远地区,由于这些地区远离电网,难以并网,没有充足的无功支撑,负荷轻而且每日的负荷波动比较大,供电存在很大困难。若利用交流输电,由于其输电容量小,会导致很严重的电压跌落情况的发生,而利用柔性直流输电,可以不用另加换相电压,系统能够工作在无源逆变方式,克服了传统直流受端一定是有缘电源的阻碍,可以为无源系统供电,因此,这对改善偏远地区的供电问题起着非常重要的作用。除此之外,我国拥有数量总多的海岛,并且在海岛上有大量的常驻人口。海岛供电问题一直以来影响了海盗经济的发展,不利于人民生活水平的提高。这些地区电负荷比较小,而且经常有很大的电压波动,属于典型的孤岛。要进行海岛送电,架空线路的方法不合实际,采用交通电缆又会产生很大的损耗,所以必须采用柔性直流输电技术,设置直流海缆进而保证海岛的供应。而且换电站占地面积小,非常适合在面积不足的海岛上建设。
(三)用于城市电网增容与直流供电
由于社会各界对电力资源需求的扩大,城市电网的负荷也随之不断增长,因而提高电能质量就显得尤为重要。同时,目前土地资源受到限制,并随着城市电网建设对环境的要求越来越苛刻,以交流输电为主的城市电网面临着很大的问题和挑战。根据研究表明,采用柔性直流输电技术进行供电能够有效地提高输送的容量。其具体作用可从以下几个方面进行分析:可以快速控制系统的功率,解决电压闪变问题,進而稳定电压,改善电能质量;采用埋地式直流电缆,可以回避线路走廊问题,不仅可以为城市电网增容,也不影响市容;柔性直流输电换流站占地面积小,能够节约土地资源;能够对交流侧的电流进行灵活控制,有效控制系统短路容量,从而确保城市电网的供电安全。利用柔性直流输电技术进行供电,是城市电网增容的可靠方式,在大城市电网增容扩建中有广阔的发展前景。
三、结束语
与传统的电力输电系统相比具有明显的技术优势,柔性直流输电技术很适合应用于新能源并网,城市配网供电,孤岛供电等方面。在我国倡导建设资源节约型、环境友好型社会的政策背景下,柔性直流输电技术能够保证我国电力网络的安全与可靠,完善电网结构,并降低可再生资源的开发成本,为我国创造更大的经济和社会效益。总之,柔性直流输电技术在未来会有更加广阔的的应用前景。
参考文献:
[1]胡航海,李敬如,杨卫红等.柔性直流输电技术的发展与展望[J].电力建设,2011,32(5).
[2]蔡哲礼.柔性直流输电技术的应用及其前景的探究[J].企业导报,2013,(21).
[3]游菲,袁旭峰,刘跃等.柔性直流输电在中国电网中的应用前景[J].现代机械,2014,(3).
[4]马为民,吴方劼,杨一鸣等.柔性直流输电技术的现状及应用前景分析[J].高电压技术,2014,40(8).