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姜绍俊:未来电网是交流电网与直流电网此消彼长的态势

2014-08-29 09:09
小鱼时代
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  笔者日前从中国南方电网专家委员会了解到该委员会多位专家畅叙未来电网形态。

  事情还得从多端柔性直流输电说起。在南方电网的科技创新规划中赫然列入“基于电流源换流器的高压多端直流系统关键技术研去究”的重大技术研究项目,什么叫基于电流源的换流器?中国科学院周孝信院士解释说,目前工程应用的直流输电技术,使用的换流器是晶闸管构成的阀组,我们称之为电压源,其特性与输入的电压有关。而新型的直流输电技术使用的换流器是由IGBT(可关断的半导体器件)构成的组阀,IGBT称为绝缘栅双极型晶体管,是由双极型三极管和绝缘栅场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,技术上优化了一个水平,具有多项优点。用这样的器件构成换流阀称之为电流源,其特性与输入电压无关,完全可以人为设定和控制。而基于电流源的直流输电俗称柔性直流输电。南方电网科技创新规划中的基于电流源换流器的直流输电就是此类输电技术。目前该研究的成果在南澳岛柔性直流输电项目得以实施。

  南澳柔性直流输电项目的全称是:大型风电场柔性直流输电接入技术研究与开发。工程于2013年12月25日成功投产。该工程电压±160KV,容量200MW,联接青澳换流站、金牛换流站和塑城换流站,故这是一个三端直流工程。这一工程投产具有里程碑意义:一是柔性直流输电技术的工程应用,二是多端直流技术获得成功,而多端直流技术是构建直流电网的充分必要条件。多端柔性直流输电技术早已引起电网企业的多方关注,国家电网公司为此投重金进行研究,2014年7月4日,浙江舟山±200KV五端柔性直流输电科技示范工程正式投产,该工程建设舟定、舟岱、舟衢、舟泗、舟洋五个换流站,分处五个岛上,其容量分别是400MW、300MW0、100MW、100MW、100MW。通过140余千米的±200KV直流海缆线路和交流220KV线路和110KV线路将五个岛上的换流站连接成一个直流输电网络。柔性输电其优点是提高电力系统稳定性,增加系统动态无功储备,改善电能质量,提高配电可靠性和灵活性,具有环保好,占地小,适于风光电上网和孤岛运行的优点。

  我国多端直流输电工程接连的成功和该项技术的不断完善,让我们看到中国未来电网发展的轨迹,看到了未来电网机构的雏形。在此,笔者大胆的对未来电网抒发一曲狂想。

  第一、未来电网将形成两类电网同时并行的结构,一个是交流电网,一个是直流电网。交流电网与直流电网在合适的地点,以合适的方式构成电气上的联系。但是它们将没有电磁联系,这是维系交流电网和直流电网安全稳定运行的必要条件。

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