柔性直流电与刚性直流电

发表时间:2020/6/10   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:周桐1 李勇2
[导读] 摘要:刚性直流输电技术是当今电力电子技术领域中较为成熟的输电技术。
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        摘要:刚性直流输电技术是当今电力电子技术领域中较为成熟的输电技术。刚性直流输电技术包括整流桥和逆变桥以连接线路。灵活的直流输电技术包括脉宽调制技术和电力电子器件。本文对柔性直流输电技术进行了分析,并对刚性直流输电技术进行了探讨。最后得出刚性直流输电与柔性直流输电的发展趋势。
        关键词:柔性直流电;刚性直流电;趋势发展
        一、柔性直流电
        1.柔性直流电介绍
        柔性直流输电技术出生于上个世纪末期,柔性直流是根据电压源换流器的原理,由加拿大麦克吉尔大学的博恩-塔克-博恩-泰克提出的。由于其更理想的控制功能和工作特性,使得柔性直流输电成为可能。电气技术在远距离水和短距离传输中非常实用。通过使用GTO和IGBT可切换的开关系统,可以有效地避免传输过程中的换向失败。它是一种新型的基于电压源变换器、自闭合器件和脉宽调制(PWM)技术的传输技术。而灵活的直流输电技术对接收端系统容量没有其它要求。因此,对于分布式发电系统和输电系统,灵活的直流输电技术非常适合于风电接入。电力、光伏发电等发电。该输电技术具有无源网络供电、无换流失败、换流站之间无通信、易形成多终端直流系统的优点。
        1.1柔性直流输电技术原理
        柔性直流输电不同于基于相控相控开关技术的电流源换流器型刚性直流输电。柔性直流输电中的变换器是电压源变换器,柔性直流输电最大的特点是采用了关断装置(通常是IGBT)和高频调制技术。通过调节变流器出口电压的幅值和系统电压与输出电压之间的功角差,可以独立地控制有功功率和无功功率。这样,两个通信网络之间的有功功率的来去传输可以通过两头的换流站的控制来实现。同时,两端的换流站也可以独立地调节它们吸收或放射的无功功率,从而给交流系统提供无功功率。
        1.2柔性直流输电技术的特点
        FMS的技术特点是设计、安装、生产和调试的整个过程比较短,可以进行独立的有功和无功潮流整定。商店系统可以自动调解,而不需要与转换器通信,从而大大减少了通信资金和维修资金。刚性直流输电技术是电力系统中较为成熟的一种成熟的电力传输技术。刚性直流输电技术经历了几年的发展,采用了汞弧阀的周期和晶闸管的周期。
        1.3刚性直流输电技术几种运行方式的分析
        刚性直流输电技术的运行方式可分为单极双线直流输电方式、单极直流输电方式和双极直流输电方式三种。在三刚性直流输电技术的运行模式中,双极直流输电方式是最常用的运行方式。在建设双极高压直流输电的过程中,首先可以建立一个直流输电系统。工作完成后,我们可以把建设一个好的工作放在首位。在另一极完成后,将操作模式转换到双极操作模式。双极性直流输电技术的特点是一旦一个杆子出现故障或者其他问题,另一个没有问题的单极就可以继续进行传输操作。
        1.4刚性直流输电技术的工程现状分析
        刚性直流输电技术在我们国家开始应用是在上个世纪90年代,到今天为止,刚性直流输电技术已经走过了二十年,我国已投入使用和建设刚性直流输电工程,就有舟山直流输电工程、GE直流输电工程、天广直流输电工程、三恒流输电线路。

裂变工程,以及超过20个项目,如GVDC输电工程。.
        1.5刚性直流输电技术的输电特点分析
        刚性直流输电技术相较于以往的交流输电技术,具有多种优势,主要包括:首先,具有相同输送功率的刚性直流输电和交流输电,刚性直流输电线路具有较低的成本和较小的功率损耗。刚性直流输电技术不需要两端供电同步,刚性直流输电的距离不会受到电力系统同步运行稳定性的影响。此外,刚性直流输电线路在电压、电流和功率方面相对容易调节。无论交流系统的频率或交流系统的频率相同,都可以实现异步连接。假如刚性直流输电技术线路能够稳定运行,线路电压降相对比较小,整个线路电压分布比较稳定,则不需要有关补偿器。
        二、柔性直流输电技术是发展的趋势
        作为一名送电线路假设岗位从业人员,我认为柔性直流输电是智能电网建设的非常的重要设备。与刚性输电方式相比,柔性直流输电在岛内供电、城市配电网、通信系统互联、大型风电并网这些方面具有很大的的技术优势。这是改变我国大电网发展模式的战略选择。灵活的直流输电也将、要面临怎样实现高电压、高功率、架空线路和混合直流输电的挑战。通过进一步的研究和试点,南方电网将使该技术应用于大型风电场接入系统,实现区域联网,提高供电可靠性,缓解电网在密集负荷区运行的压力。
        三、结论
        与世界先进技术相比,我国的电网技术无论在结构上还是在规模上,在新技术的应用上都有很大的差距。目前,我国的电网运输能力相对较低,运行经济性相对较差。柔性直流输电技术的发展是国家的重中之重。
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