柔性直流輸電

1、1南京工程學院南京工程學院遠距離輸電技術(shù)概論遠距離輸電技術(shù)概論班級：班級：輸電輸電112112學號：學號：206110618206110618姓名：姓名：錢中華錢中華20142014年1212月1010日3柔性直流輸電技術(shù)柔性直流輸電技術(shù)0.0.引言引言隨著能源緊缺和環(huán)境污染等問題的日益嚴峻，國家將大力開發(fā)和利用可再生清潔能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。然而，隨著風能、太陽能等可再生能源利用規(guī)模的不斷擴大，其固有的分散性、小型性、遠離負荷中心等特點

2、，使得采用交流輸電技術(shù)或傳統(tǒng)的直流輸電技術(shù)聯(lián)網(wǎng)顯得很不經(jīng)濟。同時海上鉆探平臺、孤立小島等無源負荷，目前采用昂貴的本地發(fā)電裝置，既不經(jīng)濟，又污染環(huán)境。另外，城市用電負荷的快速增加，需要不斷擴充電網(wǎng)的容量，但鑒于城市人口膨脹和城區(qū)合理規(guī)劃，一方面要求利用有限的線路走廊輸送更多的電能，另一方面要求大量的配電網(wǎng)轉(zhuǎn)入地下。因此，迫切需要采用更加靈活、經(jīng)濟、環(huán)保的輸電方式解決以上問題。柔性直流輸電技術(shù)即電壓源換流器輸電技術(shù)(VSCHVDC)采用可關

3、斷電力電子器件和PWM技術(shù)，是一種新型直流輸電技術(shù)，它能彌補傳統(tǒng)直流輸電的部分缺陷，其發(fā)展十分迅速。為了進一步推動柔性直流輸電技術(shù)在我國的研究和應用，本文結(jié)合ABB公司幾個典型應用工程，詳細介紹了柔性直流輸電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、基本工作原理和與傳統(tǒng)直流輸電相比的技術(shù)優(yōu)勢，并就我國的實際情況討論了柔性直流輸電在我國多個領域，尤其是風電場的應用前景。1.1.研究與應用現(xiàn)狀研究與應用現(xiàn)狀自1954年世界上第一個直流輸電工程（瑞典本土至GotI島的20

4、MW、100kV海底直流電纜輸電）投入商業(yè)化運行至今，直流輸電系統(tǒng)的換流元件經(jīng)歷了從汞弧閥到晶閘管閥的變革。然而由于晶閘管閥關斷不可控，目前廣泛應用的基于PCC的傳統(tǒng)直流輸電技術(shù)有以下固有缺陷：1只能工作在有源逆變狀態(tài)，且受端系統(tǒng)必須有足夠大的短路容量，否則容易發(fā)生換相失??；2換流器產(chǎn)生的諧波次數(shù)低、諧波干擾大；3換流器需吸收大量的無功功率，需要大量的濾波和無功補償裝置；4換流站占地面積大、投資大。因此，基于PCC的常規(guī)直流輸電技術(shù)主要

5、用于遠距離大容量輸電、海底電纜輸電和交流電網(wǎng)的互聯(lián)等領域。其先研究主要發(fā)展有一下幾項基本技術(shù)：1.高壓大容量電壓源變流器技術(shù)模塊化多電平變流器可以有效降低交流電壓變化率，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。橋臂中的每個子模塊可以獨立控制，每相上、下兩個橋臂的電壓和等于直流母線電壓。交流電壓通過控制每相中兩個橋臂的子模塊旁路比例來疊加實現(xiàn)，橋臂中的子模塊越多，交流電壓的諧波越小。與兩電平變流器相比，由于不需要每一相上的所有器件在較高頻率下同時動作，模塊