摘要:随着现代社会的发展与进步，人们对于电力供应系统的整体水平提出了更高的要求，需要电能供应保持整体稳定、电能质量较好、具有较高的服务质量。柔性直流输电技术的应用强化了电力系统器件技术与电力的结合，提升了高难度的输电效率，是现阶段最为有效的输电方式，促进了我国电力系统输送技术的创新与发展。本文就新时期柔性直流电流在智能配网中的应用进行分析探讨。
关键词：新时期；柔性直流电流；智能配网
柔性直流输电技术是一种全新的直流输电技术，其核心是电压源型换流器，利用全控型电力器件组成电压源型换流器。柔性直流输电技术具有无功控制特性、端输电特性、孤岛特性等多种应用优势，能够灵活运用于电力行业中，提升现代社会电力输送整体水平，促进电力系统的现代化、科技化发展。
1技术原理
柔性直流输电指的是基于电压源换流器（VSC）的高压直流输电（HVDC），是一种以电压源型换流器、自关断器件和脉宽调制（PWM）技术为基础的新型输电技术。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。可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。
2技术特点
2.1应用优势
一是潮流反转电压极性不变。进行柔性直流输电时，往往会出现输电系统潮流反转的情况，影响供电效果与质量，也带来不安定的因素，而通过技术应用，则会从整体上提高输电效率，直流电压稳定性更好，保证了电力运行的安全稳定，从而能够避免传统直流输电技术弊端。正是因为潮流反转电压极性不变的优势，才使这项技术得以全面推广。二是采用脉宽调制技术。进行柔性直流输电过程中，技术所使用的是脉宽调制技术，使传统传输技术得到了优化与提升，也就是对原有直流输电系统结构做好进一步的完善创新，形成了实用性更强的技术形态，能够在全面满足基本运行的同时，对原有结构做了简化处理，更好地满足了传输需要，保证了电力的稳定与安全。脉宽调制技术的广泛使用，可以实现没有变压器情况下的快速传输，保证了作业的条件，实现了能源节约，步骤简化的目标，和传统技术比较，其更加具有应用前景优势，柔性直流输电技术的整体效率更高，实践效果更好。三是简化控制操作。先进的技术与传统输电技术比较，有着很好的应用，控制操作步骤更加简单，成本运行更加节约，柔性直流输电技术有效保证了传输效果，实现系统中无功率和有功率电网独立运行，避免了繁杂程序，使各个操作步骤更加具备实操性、稳定性，确保了技术的应用效率。通过有效的步骤简化，保证了人们的用电体验，更保证了工作人员的安全。
2.2局限性
一是单位输送容量成本高。电力生产与传输需要节能环保，全面保证生产能力与安全，这项技术和目前已经应用较为普遍的常规性直流输电工程相比，柔性直流输电市场认知度不高，其成本较大，开发能力又相对弱，很多电力企业没有使用的条件。国内没有较为常规的生产厂家，多是依靠国际资源进行。如果条件特殊，还需要进行定制生产，整体成本非常高。IGBT器件在国内的生产量并不多，而专业生产厂家更少，虽然我国有一定生产，但无法全面满足当前市场的需要，硅晶片资源得不到有效供给，影响了产能产量。如果按照当前的工程计算，其生产成本是非常高的，单位容量造价约为常规直流输电工程的5倍。要想全面进行技术推广应用，则是很艰难的，所以说，大范围运用柔性直流输电技术就需要降低成本，保证相对高的输电运输容量，这样，才能确保成本回收，创造经济效益。二是故障承受力与可靠性低。
供电过程中，往往存在一定的故障率，从当前的应用情况看，仍然没有适用于大电流开断直流断路器，满足不了现实的需要，同时，柔性直流输电技术很难通过IGBT技术做好故障电流阻止操作，影响到了传输的稳定性，所以说，直流侧故障自动清除功能的不足，造成了应用范围的缩小，传统直流技术在稳定性上更好，而柔性直流输电技术故障承受力偏低，无法在实际应用中得到有效解决，采用双极对称接线方案进行操作，虽然能够提高一定的稳定性与安全性，可是，运行时，会受到电流的影响发生短路，要想快速修复故障，修复的时间过长，过程复杂，则会影响到区域供电，技术难度相对大。三是损耗大。柔性直流输电技术是多种技术的结合，需要各项技术稳定性更强，才能发挥技术优势，保证稳定的电力传输，传统柔性直流工程换流站损耗3%左右，柔性直流工程的损耗一般为1%以内，看似较小的损耗，但是容量提高后，其损耗就会成倍增长，很难得到有效控制。
3柔性直流输电技术的应用
3.1连通分散的小型发电厂
近两年，我国积极倡导发展清洁能源发电建设，但是，由于受到诸多外界因素干扰及客观条件限制，且能源站与主电网之间的距离较大、装机容量较小，无法保证供电的电能质量。在电力输送的过程中，若仅仅依靠传统电力输送技术，则会出现输送能力较低、无法满足大规模电力输送需求的情况；若选择交流互联技术，则会大大提高成本，且无法满足电力输送需求。因此，技术人员引进柔性直流输电技术，将此技术与主电网进行连接，有效连通多个分散的小型发电厂，解决并网带来的问题，提高电能输电效率、质量及稳定性。
2.2城市直流输配电网
对一些人口数量较多、地理面积较广、用电需求较高的城市而言，其内部空间资源较为匮乏，可以说是“寸土寸金”。基于此种背景，在空中架设输电线路走廊也会受到一定的空间制约，传统的架空配电线路网已经无法满足现代社会城市用电需求带来的大容量电力需要，需要进一步增设电缆，才能够提高输电能力。面对这种情况，技术人员可以引进柔性直流输电技术，采用柔性直流电缆，从而压缩电缆架设占用的空间，并且拓宽电缆输送容量，产出更多的有功功率，提高大型城市的整体输电配电水平。在城市配电网改造过程中，技术人员可以采取柔性直流输电技术，保证向市中心的供电系统稳定，且可以将电缆敷设于地下电力管廊中，提高城市输电配电系统的稳定性。
2.3海上风电场
我国国土面积辽阔，除了大面积的土地资源，还存在丰富的海域资源与海岛资源，在这些海岛内部，仍然使用着传统的柴油或者天然气发电系统，电能成本较高，且供电效果不佳，整体稳定性较差。这些发电手段能够为当地人们提供日常生活便利，既影响了海岛城市的整体发展，同时也不符合我国当下倡导的“节能减排”发展理念。因此，技术人员采用柔性直流输电技术，充分发挥其应用优势。以“ABB海上风电场柔性直流输电工程”为例，技术人员可以结合海岛本身的特性，集中控制海岛风力发电机，进行并网处理，实现长距离输电目标，将其转化为海上风电场的并网应用技术，从而实现海岛电能能源的经济效益与环保效益。
结束语
经济的快速发展，带动了能源产业创新，在日益严峻的用电环境与能源紧缺状态下，传统直流或交流输电技术已经无法满足日益增长的用电需要，更不能解决好生产中存在的问题，只有跟上时代，创新科技引领能力，以电力电子技术进步为依托，创新柔性直流输电技术水平，才能保证稳定的电力供给，解决好当前存在的实际问题，推动输电方式变革，创新未来电网构建方案。
参考文献
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[2]包玉柱.柔性直流输电技术的应用现状与前景分析[J].化工管理，2016（35）：251.