電力工程上的技術(shù)有很多種，柔性直流輸電就是其中的一種。各個城市根據(jù)用電的需求來安排用電設(shè)備和線路。本文是一篇高級電力工程師論文發(fā)表范文，主要論述了柔性直流輸電在地區(qū)電網(wǎng)中的應(yīng)用。

 　　摘　要：柔性直流技術(shù)的出現(xiàn)為城市高壓電網(wǎng)的構(gòu)建及微電網(wǎng)接入大電網(wǎng)提拱了新的技術(shù)手段和解決方案。研究柔性直流技術(shù)在城市電網(wǎng)中的應(yīng)用具有重要意義。基于此，綜述了柔性直流輸電的國內(nèi)外研究動態(tài)，探討了柔性直流輸電的應(yīng)用前景。

　　關(guān)鍵詞：柔性直流輸電,城市電網(wǎng),高壓直流輸電

　　當(dāng)前，HVDC技術(shù)在降低損耗、控制和保護(hù)技術(shù)等方面取得了進(jìn)步。但在在技術(shù)上沒有發(fā)生根本性的變化，采用的是基于晶闡管器件的自然換相技術(shù)，仍然存在著一些固有的缺陷，如，受端網(wǎng)絡(luò)必須是一個有源系統(tǒng);在向短路容量不足的系統(tǒng)供電時易發(fā)生換相失敗;換流器本身為一諧波源，需要配置專門的濾波裝置，增加了設(shè)備投資和占地而使費用相對較高;同時，運行過程中吸收較多的無功功率等。

　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，特別是具有可關(guān)斷能力的新型半導(dǎo)體器件的出現(xiàn)，如IGBT、GTO等，這些新型全控型器件取代傳統(tǒng)半控型晶閘管應(yīng)用于HVDC中，從而促進(jìn)了HVDC輸電技術(shù)的重大變革。隨著全控型功率器件的發(fā)展及其性能的不斷改善，基于電壓源(VSC)換流技術(shù)的高壓直流輸電的工程應(yīng)用越來越多。從其技術(shù)特點和實際工程的運行來看，很適合應(yīng)用于可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電并網(wǎng)、孤島供電、城市電網(wǎng)供電、異步交流電網(wǎng)互聯(lián)等領(lǐng)域。

　　一、柔性直流輸電國內(nèi)外研究動態(tài)

　　國際上關(guān)于柔性直流輸電的研究，無論在工程實用化方面還是在基礎(chǔ)理論方面都已比較深入。這種以電壓源換流器、可關(guān)斷器件和脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代直流輸電技術(shù)，CIGRE和IEEE，將其正式稱為“VSCHVDC”，即“電壓源換流器型直流輸電”。針對實際工程中所遇到的困難，國際上的研究熱點包括如何提高柔性直流輸電的容量、降低輸電損耗、降低造價;如何提高柔性直流輸電的安全可靠性以及對交流電網(wǎng)的支持等。

　　國內(nèi)關(guān)于柔性直流輸電技術(shù)的研究開始的比較晚，研究工作主要集中在柔性直流輸電的建模仿真，柔性直流輸電的控制和保護(hù)策略等。為了促進(jìn)并形成自有知識產(chǎn)權(quán)，國內(nèi)將該技術(shù)統(tǒng)一命名為“柔性直流輸電”。據(jù)報道，繼我國首個柔性直流輸電樣機(jī)試驗圓滿完成后，中國電力科學(xué)研究院與上海市電力公司合作順利完成了模塊化多電平柔性直流輸電換流站控制性能測試，標(biāo)志著我國電力科研人員已經(jīng)基本掌握了柔性直流輸電核心技術(shù)，向柔性直流輸電技術(shù)工程化應(yīng)用邁出一步。國外，至今已有十多個柔性直流輸電工程投入商業(yè)運行。

　　二、柔性直流輸電應(yīng)用前景

　　由于柔性直流輸電能夠?qū)崿F(xiàn)有功和無功的獨立解耦控制、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、且易于構(gòu)成多端直流系統(tǒng)。另外，該輸電技術(shù)能同時向系統(tǒng)提供有功功率和無功功率的緊急支援，在提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和輸電能力等方面具有優(yōu)勢。利用這些特點不僅可以解決城市電網(wǎng)存在的問題，而且可以滿足未來城市電網(wǎng)的發(fā)展要求，改善電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

　　柔性直流輸電采用新型的直流電纜，占用空間小、輸電能力強(qiáng)，可以安裝在現(xiàn)有的交流電纜管內(nèi)或線路走廊內(nèi)，這樣可以充分利用輸電走廊，增強(qiáng)城市電網(wǎng)的供電能力，滿足城市的負(fù)荷需求。

　　柔性直流輸電可以實現(xiàn)有功和無功地獨立快速控制，在對其輸送的有功功率行快速、靈活控制的同時，還能夠動態(tài)補(bǔ)償交流母線的無功功率，穩(wěn)定交流母線的電壓，起到STATCOM的作用，還可為城市負(fù)荷中心提供必要的無功支撐，維持城市電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

　　柔性直流輸電具有快速多目標(biāo)控制能力，可以實現(xiàn)正常運行時潮流的優(yōu)化調(diào)節(jié)、故障時交流系統(tǒng)之間的快速緊急支援和隔離故障限制事故擴(kuò)大避免連鎖故障，增強(qiáng)系統(tǒng)的可控性和抗擾動能力，從而達(dá)到提高其穩(wěn)定性、運行可靠性和不增加短路容量、改善電能質(zhì)量的目的。

　　增強(qiáng)城市電網(wǎng)建設(shè)的可實施性，節(jié)省電力建設(shè)成本柔性直流輸電結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小，模塊化的設(shè)計使HVDCLight的設(shè)計、生產(chǎn)、安裝和調(diào)試周期大為縮短，而且采用新型的直流電纜不僅安裝容易、快速，而且機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性好、重量輕，更重要的是，無油、電磁輻射和無線電干擾小，利于與市政設(shè)施和環(huán)境相協(xié)調(diào)，增強(qiáng)城市電網(wǎng)建設(shè)可實施性，而且可節(jié)省征地、賠償?shù)入娏�建設(shè)成本。

　　滿足電力市場要求，方便新能源接入，快速靈活的有功無功的控制能力，可以實現(xiàn)電力市場運作的要求，提供無功支撐等輔助服務(wù)，最大限度地滿足電源與用戶之間輸送能力的要求，實現(xiàn)對輸送功率的控制，改善所連接換流站的電壓和頻率，方便新能源的接入和增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

　　三、結(jié)語

　　柔性直流輸電是基于電壓源換流器(VSC)技術(shù)的新一代直流輸電其理想的控制和運行特性使直流輸電在輸送距離較短時也具有競爭力。在不久的將來，柔性直流輸電將在向偏遠(yuǎn)地區(qū)供電、海上供電、城網(wǎng)增容改造、新能源的利用以及改善配網(wǎng)電能質(zhì)量等方面發(fā)揮不可估量的作用。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[3]張桂斌.新型直流輸電及其相關(guān)技術(shù)研究[D].浙江：浙江大學(xué)，2001，(6).

　　陳海燕(1982-)，女，吉林伊通人，工學(xué)學(xué)士，國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司工程師。研究方向：柔性直流輸電。

　　電力工程論文發(fā)表期刊推薦《四川電力技術(shù)》是四川電力公司主管下、由四川省電機(jī)工程學(xué)會和四川電力試驗研究院聯(lián)合主辦的國內(nèi)外公開發(fā)行的電力科學(xué)技術(shù)性雙月刊，持有國家統(tǒng)一刊號(CN51-1315/TM)及國際刊號(ISSN1003-6954)。期刊重點是圍繞電力工業(yè)發(fā)展中亟待解決的問題，緊跟國內(nèi)外電力科技前沿，反映最新科研成果和技術(shù)革新。