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直流输电技术在智能电网的应用

2012-03-21 16:14
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  常规HVDC 技术在智能电网的应用

  超高压直流输电技术在远距离大容量输电、异步联网、海底电缆送电等方面具有优势,因而得到了广泛应用。而特高压直流输电更可以有效节省输电走廊,降低系统损耗,提高送电经济性,它为我国解决能源分布不均、优化资源配置提供了有效途径。截至2009 年,我国已建成7 个超高压直流输电工程和2 个直流背靠背工程,直流输电线路总长度达7 085 km,输送容量近20 GW,线路总长度和输送容量均居世界第一。预计到2020 年,我国将建成“强交强直”的特高压混合电网和坚强的送、受端电网,预计直流工程达50 项,其中规划建设30 多个特高压工程,包括5 个±1 000 kV 的直流工程。

  2007 年底,向家坝至上海±800 kV/6 400 MW 特高压直流示范工程开工建设,这是世界上第一条基于6 英寸晶闸管阀的特高压直流工程。目前正在调试的灵宝II 扩建工程是世界上首次开展基于6 英寸晶闸管提升至4.5 kA 换流阀的工程实践,为超/特高压直流输送进一步提升容量作好了技术储备。

  2009 年初,±660 kV 宁东—山东直流工程启动,其单阀的耐压水平创直流输电工程之最,单阀串连晶闸管级的数量创工程之最,而1 000 kV/5 kA 的特高压直流工程的可行性也在研究之中。±800 kV 及以上特高压直流换流阀接线方式均采用双12 脉动换流阀构成,如图1 所示。500 及660 kV 工程采用单12 脉动换流阀构成。未来我国直流系统将形成125,500,660,800,1 000 kV 的电压等级序列,形成额定电流3,3.5,4,4.5,5 kA 的电流等级序列。

图1 特高压直流换流站基本接线方式

  超大容量直流输电的成功条件之一是受端有强大的交流系统,提供足够的短路电流(换相电流),而受端负荷过大将直接影响直流系统的稳定,受端系统接受能力的研究是今后的重要课题。

  柔性直流技术在智能电网的应用

  20 世纪90 年代发展起来的柔性直流输电技术以电压源换流器(voltage source converter,VSC)和可关断电力电子器件绝缘栅双极晶体管(insulategate bipolar transistor,IGBT)为核心,是新一代更为灵活、环保的直流输电技术,其固有的技术优势将在降低城市配电网短路电流、解决可再生能源并网难题、海岛供电及向能源紧缺和特殊地区的供电等领域发挥积极作用。

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