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研制世界最先进特高压柔直核心部件 中国从落后到超越
关键字: 特高压柔性直流换流阀柔直换流阀南方电网采用柔性直流技术,可以进一步增强对电网风险可控性。传统高压直流输电依赖于交流电网实现换相,稳定运行需要交流系统有足够的短路容量,近区交流系统故障会发生换相失败,故障后恢复需要电网有足够的动态无功支持,这些矛盾因素,是多直流集中馈入受端电网电压稳定问题的主要原因之一。
如果将电流比作河流,柔性直流输电技术就像在川流不息的江河上建造一个水库,既能接收上游河道的来水,又可以很从容地控制下游水的流量。
传统输电会因跳闸故障导致电力不能输出,而柔性直流输电在启动时不需本地电源支撑,遇电网故障时,具有良好的快速恢复控制能力;当全网失电时,还可以作为系统恢复电源。因此,它技术的设计容量可以从几千千瓦到几十万千瓦,可以向无源网络供电,尤其适用于偏远城镇、村庄、孤岛或海上钻井平台等地域。
未来电网中,柔性直流技术应用于远距离输电或电网背靠背联网,对于交流故障时低电压过渡能力大大增强,可以给近区电网提供动态无功支持,可降低未来复杂大电网的运行风险。南方电网已经在云南电网与南网主网异步联网项目中采用了±350 kV、1000 MW的柔性直流背靠背换流站。此外,大容量直流输电系统中采用逆变侧为柔性直流技术,还可以降低工程造价。
柔性直流输电还是目前国际上公认的最具技术优势的风电接入方式,适用于任何形式的风电场并网。尤其是对于百兆瓦以上的远距离海上风电场来说,采用柔性直流输电方式进行风电并网,通常是唯一的技术手段。电源不稳定,向来是风电技术的瓶颈所在,柔性直流输电技术系统好比一扇闸门,不仅能将风电平缓地接入电网,系统还具备“自我感应”功能,引入电源时,“闸门”开启的幅度可随风力强弱而相应收放。
与传统输电方式相比,除了控制性能有极大的提高外,柔性直流输电一般采用地下或海底电缆,对周围环境影响甚微,占地面积仅为同等容量下传统直流电站的20%。
世界上第一条柔性直流输电工程由ABB公司于1997年投运,我国在柔性直流输电技术研究方面的起步相对较晚,我国第一条拥有完全自主知识产权的柔性直流输电线路,是2011年7月正式投入运行的上海南汇风电场柔性直流输电工程,使国家电网公司也成为继ABB、西门子之后全球第三个掌握该项技术的公司,这也是亚洲首个20 MVA/+30 kV柔性直流输电示范工程。
如今,在特高压柔直的许多关键技术上,中国已经完成了从落后到超越。
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- 责任编辑:孙武
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