柔性直流输电技术

智能电网武汉电力职业技术学院主讲人：洪雯项目三探索智能输电3.2.2任务二：柔性直流输电技术章节

柔性直流输电技术1997年，世界上第一个柔性直流变电工程在瑞典试验成功截至2015年底，世界范围内已投运的柔性直流输电工程达到25条，其中：最高电压等级达±350kV最大输送容量1000MW在建工程达到15条最高电压等级达到±420kV输送容量1250MW目录CONTENTS1柔性直流输电的发展历程2柔性直流输电的特点3中国的柔性直流输电技术01柔性直流输电的发展历程柔性直流输电的发展历程换流阀控制技术硬件软件柔性直流输电的发展历程大功率电力电子器件组成的换流器G

等效电路AKGPPNNAVT1VT2K普通晶闸管结构示意图和等效电路

结构示意图柔性直流输电的发展历程这种换流器运行时要产生大量低频谐波污染电网，需要加入专门处理“垃圾”的过滤装置。同时，换流器需吸收大量无功功率，需要建设大量与其相匹配的无功补偿装置。柔性直流输电的发展历程IGBT-绝缘栅双极型晶体管此类全控型器件逐渐取代传统半控型晶闸管应用于直流输电领域中，基于电压源换流器的柔性直流输电技术(简称VSC-HVDC)应运而生。02柔性直流输电的特点柔性直流输电的特点最早是由加拿大的Boon-TeckOoi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技术为基础的新一代高压直流输电技术。柔性直流输电技术柔性直流输电的特点

可控性强，可关断器件可以进行开与关的完整控制，无需交流侧提供换相电流，因此也就不存在换相失败的问题。01

得益于可关断器件的完整控制，柔性直流输电在交流侧无需大量无功支撑，因此占地面积减少。02

无源特性可完成向孤岛供电，解决了网架薄弱地区的“最后一公里”问题。

03全控型器件的开关频率极高，动辄成千上万赫兹，仅需少量高次滤波器就可完成过滤，避免了低次谐波对电网的污染。

04柔性直流输电的特点功率潮流反转迅速。柔性直流输电系统的电流可双向流动，同时直流电压正负极保持不变。而常规直流潮流反转时，是直流电压极性反转，直流电流的方向不变。这个特点对于构成多端系统至关重要，在并联型多端直流输电系统中，柔性直流输电系统可以通过改变单端电流方向来改变潮流的方向，这就初步具备了多点输送的功能，也就意味着直流也可以组网了。05柔性直流输电的特点风能太阳能柔性直流输电的特点中国分布式能源02.水能03.太阳能04.潮汐能01.风能柔性直流输电的特点01损耗较大由于需要频繁的操作，换流器和线路损耗是传统直流输电的3倍多目前，常规直流采用的可控硅技术成熟、成本较低，而IGBT等可关断器件，其生产成本远高于可控硅02设备成本较高03应用容量不大只有极少工程实际容量达到千兆瓦级柔性直流输电的缺点03中国的柔性直流输电技术中国的柔性直流输电技术找一段视频做AE：2003年，中国才开始对柔性直流输电技术进行研究，比欧美国家起步晚很多，不过中国的柔性直流输电发展迅速，现在国内已经具备了柔性直流输电技术研发和设备制造能力，并达到了国际先进水平。中国的柔性直流输电技术上海南汇风电场柔性直流输电工程这是亚洲首个具有自主知识产权的柔性直流工程中国的柔性直流输电技术

2016年，中国自主研制的、国内最大容量的±800千伏柔性直流输电换流阀阀控设备，顺利通过型式试验，各项技术指标均达到国际先进水平，打破了国外企业在该领域的长期技术垄断。800kV特高压直流换流站鸟瞰图中国的柔性直流输电技术这是世界上第一次采用常规和柔直单元的并联运行模式，克服了常规直流和柔性直流的协调控制、单台换流器功率模块多的限制等多个世界级难题，在柔性直流领域建立起一整套具有知识产权的技术规范和标准。鲁西背靠背直流工程中国的柔性直流输电技术英国设得兰群岛勒威克镇

柔性直流换流站小结020301柔性直流输电的发展历