什么是柔性直流输电技术

2024-05-20 00:25

1. 什么是柔性直流输电技术

    基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission,VSC-HVDC)技术由加拿大McGill大学的Boon-Teck Ooi等人于1990年提出,是一种以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型输电技术,该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。
  柔性直流输电作为新一代直流输电技术,其在结构上与高压直流输电类似,仍是由换流站和直流输电线路(通常为直流电缆)构成

什么是柔性直流输电技术

2. 柔性直流输电原理

柔性直流输电作为新一代直流输电技术,其在结构上与高压直流输电类似,仍是由换流站和直流输电线路(通常为直流电缆)构成。柔性直流输电系统中两端的换流站都是利用柔性直流输电,由换流器和换流变压设备,换流电抗设备等进行组成。其中最为关键的核心部位是 VSC ,而它则是由整流桥和直流电容器共同组成的。
与基于相控换相技术的电流源换流器型高压直流输电不同,柔性直流输电中的换流器为电压源换流器(VSC),其最大的特点在于采用了可关断器件(通常为IGBT)和高频调制技术。
通过调节换流器出口电压的幅值和与系统电压之间的功角差,可以独立地控制输出的有功功率和无功功率。这样,通过对两端换流站的控制,就可以实现两个交流网络之间有功功率的相互传送,同时两端换流站还可以独立调节各自所吸收或发出的无功功率,从而对所联的交流系统给予无功支撑。

3. 柔性直流输电技术的战略意义

柔性直流输电是构建智能电网的重要装备,与传统方式相比,柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网等方面具有较强的技术优势,是改变大电网发展格局的战略选择。柔性直流输电还将面临如何实现高电压、大功率、架空线使用、混合结构直流输电等方面的挑战。南网将通过进一步的研究和试点,使该技术在大规模风电场接入系统、实现区域联网提高供电可靠性、缓解负荷密集地区电网运行压力等更多领域得到应用。

柔性直流输电技术的战略意义

4. 柔性交流输电技术及其主要功能有哪些??

  柔性交流输电技术是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术,它能够增强交流电网的稳定性并降低电力传输的成本。该技术通过为电网提供感应或无功功率从而提高输电质量和效率。
  柔性交流输电系统的主要内容是在输电系统的主要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行灵活快速的适时控制,以期实现输送功率合理分配,降低功率损耗和发电成本,大幅度提高系统稳定性和可靠性。
  柔性交流输电系统的主要功能有以下5个方面:
  ①较大范围地控制潮流;
  ②保证输电线输电容量接近热稳定极限;
  ③在控制区域内可以传输更多的功率,减少发电机的热备用;
  ④依靠限制短路和设备故障的影响防止线路串级跳闸;
  ⑤阻尼电力系统振荡。
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5. 柔性交流输电技术的特点

柔性交流输电技术能有效提高交流系统的安全稳定性。可以满足电力系统长距离、大功率、安全稳定输送电力的要求,柔性交流输电技术从根本上改变了交流电网过去基本上只依靠缓慢、间断以及不精确设备进行机械控制的局面,为交流输电网提供了控制快速、连续和精确的控制手段以及输送优化潮流功率的能力,保证了系统稳定性,有助于在事故发生时防止连续反应造成的大面积停电。柔性交流输电技术的经济性很好。首先,它完全能与原输电方式协调,无机械磨损,控制信号功率小、控制灵活性高,能快速、平滑调节,可灵活、方便、迅速地改变系统潮流分布,提高系统的稳定性。其次,采用柔性交流输电技术的线路,输送能力可增大到接近导线的热极限,提高了送电线路的利用率。再次,柔性交流输电技术能够提高联络线的输电能力,减少发电机备用容量。最后,采用柔性交流输电技术,电网和设备故障的影响可以得到有效的控制,防止事故扩大,减轻系统事故的影响。

柔性交流输电技术的特点

6. 柔性直流输电技术的柔性直流原理

与基于相控换相技术的电流源换流器型高压直流输电不同,柔性直流输电中的换流器为电压源换流器(VSC),其最大的特点在于采用了可关断器件(通常为IGBT)和高频调制技术。通过调节换流器出口电压的幅值和与系统电压之间的功角差,可以独立地控制输出的有功功率和无功功率。这样,通过对两端换流站的控制,就可以实现两个交流网络之间有功功率的相互传送,同时两端换流站还可以独立调节各自所吸收或发出的无功功率,从而对所联的交流系统给予无功支撑。

7. 柔性直流输电技术的介绍

基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission,VSC-HVDC)技术由加拿大McGill大学的Boon-Teck Ooi等人于1990年提出,是一种以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型输电技术,该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。1柔性直流输电作为新一代直流输电技术,其在结构上与高压直流输电类似,仍是由换流站和直流输电线路(通常为直流电缆)构成。

柔性直流输电技术的介绍

8. 什么是柔性交流输电技术?

柔性交流输电系统
柔性交流输电系统(FACTS)的英文表达为:Flexible AC Transmission Systems。是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。
上世纪八十年代中期,美国电力科学研究院(EPRI)N.G.Hingorani博士首次提出FACTS概念:应用大功率、高性能的电力电子元件制成可控的有功或无功电源以及电网的一次设备等,以实现对输电系统的电压、阻抗、相位角、功率、潮流等的灵活控制,将原基本不可控的电网变得可以全面控制。从而大大提高电力系统的高度灵活性和安全稳定性,使得现有输电线路的输送能力大大提高。
FACTS技术(技术系统应用技术及其控制器技术)已被国内外一些权威的输电工作者预测确定为“未来输电系统新时代的三项支持技术(柔性输电技术、先进的控制中心技术和综合自动化技术)之一”。
柔性交流输电系统的主要决议有如下几点:①能在较大范围有效地控制潮流;②线路的输送能力可增大至接近导线的热极限,例如:一条500kV线路的安全送电极限为1000~2000kW,线路的热极限为3000kW,采用FACTS技术后,可使输送能力提高50%~100%;③备用发电机组容量可从典型的18%减少到15%,甚至更少;④电网和设备故障的危害可得到限制,防止线路串级跳闸,以避免事故扩大;⑤易阻尼消除电力系统振荡,提高系统的稳定性。
目前,在我国部分高等院校、电力生产和设计部门及一些电气设备制造厂家都已开始FACTSA技术方面的规划和研究试制工作。如在静止无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(ASVG)、综合潮流控制器(UPFC)和可控串联电容补偿器(TCSC)等方面均已有较深入的研究。具体的研究进展如下:①国内5个省电力系统已有5参加者SVC在500kV电网运行,效果良好;②电力部电力科学研究院、东北电业管理局及清华大学等单位合作研制500kV的TCSC装置;③清华大学与河南省电力局联合研制我国首台用于220kV电网的±20Mvar的STATCOM(ASVG),以便提高其控制功率和控制电压能力,并提高其稳定性;④哈工大和清华大学正联合进行UPFC物理模型研究工作。
柔性交流输电系统的建设,并非要毁掉原有的输电系统,而是在原有的交流输电系统中根据需要选择利用灵活交流输电系统技术及功率电子设备,加以逐步改造形成柔性交流输电系