柔性直流输电技术(交流电变直流电)

柔性直流输电技术的特点有哪些？

首先，受器件额定功率的影响，柔性直流输电的输电容量比LCC低，比高压交流输电低更多；由于柔性直流输电的低惯性特点，故障发展速度极快，所以需要超高速的保护与之配合，包括直流断路器等直流器件的应用；多端柔性直流输电，控制灵活性高，同时也带来了控制系统复杂的特点，尤其是多端柔性直流输电的控制更为复杂；柔性直流输电的电磁暂态模型和机电暂态模型都有很大的改进空间。而且，从目前相关学者的研究来看，柔性直流输电也存在一下几个问题：当柔性直流输电连接弱系统时存在着稳定性问题，换流站的输送功率会受限；多端柔性直流和直流电网的控制方式，以及不同控制方式下的故障特性都还需要进一步研究，端数越多控制运行越复杂。

柔性直流输电技术(交流电变直流电)

柔性直流输电技术(交流电变直流电)

我国现有柔性直流输电工程覆盖了什么系统结构和特点

我国现有柔性直流输电工程覆盖了高压系统结构和直流特点。

基于电压源换流器的高压直流输电（Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Tranission，VSC-HVDC）技术由加拿大McGill大学的Boon-Teck Ooi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（PWM）技术为基础的新型输电技术，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。

柔性直流输电技术的特点有哪些？

它在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网方面具有较强的技术优势。 柔性直流输电与传统采用可控硅（ SCR）换流装置的高压直流输电相比，技术上的主要特点为：① VSC能够自关断，工作于无源换流方式，不需要电网提供换相电压；②控制方式灵活，可同时控制有功功率和无功功率，稳态运行时不需要交流系统提供无功；③交流系统故障时，能够提供紧急有功支援和动态无功支撑，提高系统的功角、电压稳定性； ④采用 VSC有利于构成并联多端直流输电系统；⑤采用 PWM技术，输出谐波多为高次谐波，所需滤波装置容量大大减小。

柔性直流输电原理

柔性直流输电作为新一代直流输电技术，其在结构上与高压直流输电类似，仍是由换流站和直流输电线路(通常为直流电缆)构成。柔性直流输电系统中两端的换流站都是利用柔性直流输电，由换流器和换流变压设备，换流电抗设备等进行组成。其中为关键的核心部位是 VSC ，而它则是由整流桥和直流电容器共同组成的。

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，可以地控制输出的有功功率和无功功率。这样，通过对两端换流站的控制，就可以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。

柔性直流输电技术(交流电变直流电)

柔性直流输电技术的战略意义

柔性直流输电是构建智能电网的重要装备，与传统方式相比，柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网等方面具有较强的技术优势，是改变大电网发展格局的战略选择。

柔性直流输电还将面临如何实现高电压、大功率、架空线使用、混合结构直流输电等方面的挑战。南网将通过进一步的研究和试点，使该技术在大规模风电场接入系统、实现区域联网提高供电可靠性、缓解负荷密集地区电网运行压力等更多领域得到应用。

柔性直流输电系统结构是怎么样的？

柔性直流输电（VSC-HVDC)系统的主要器件包括电压源换流器 (VSC)、换流变压器、换相电抗器、直流电容器和交流滤波器等。双端柔性直流输电系统的主要组成部分是两侧的换流站，其结构相 同，根据系统需求可方便地进行整流/逆变运行状态转换。两侧换流站协调 控制运行实现两端交流系统间有功功率的交换。换流站通常采用基于绝缘栅双极型晶体管（IGBT)的三相两电平 VSC。两侧的VSC交流侧分别并联于不同的交流系统中，直流侧通过直流输电线或电缆连接。直流侧电容器为VSC提供直流电压支撑，缓冲桥 臂关断时的冲击电流，减小直流侧谐波。换相电抗器是VSC与交流系统 进行能量交换的纽带，同时也起滤波作用。交流滤波器的作用是滤去交流 侧谐波。换流变压器可调，为VSC提供合适的工作电压，保证VSC 输出的有功功率和无功功率。

柔性直流输电工程的内容有哪些？

柔性直流输电工程研究采用先进高效的柔性直流输电关键技术，实现柔性直流输电关键设备研制的重大突破，重点解决风电场间歇式电源的并网问题，积累工程设计、施工、调试和运行经验，研究制定工程相关标准、规范，为推广柔性直流输电技术奠定基础，为智能电网战略的实施提供强有力的手段。 该工程由上海市电力公司承担，工程规模为：建设南汇风电场换流站和书柔换流站，额定容量 18MVA、额定电压± 30kV；敷设电缆、架空混合输电线路；同时对两侧交流系统进行改造。

两渡工程和哈密工程属于特高压直流输电，但不属于柔性直流输电。国内有上海南汇柔性直流输电工程以及在建的有舟山工程多端柔性直流输电工程；国外的也不多，有瑞典的Hellsjon工程、Gotland Light工程和美国的Eagle Pass、Cross - Sound Cable工程、丹麦的Tjaereborg工程等。物理方面柔性英文为Flexible，也可解释为挠性，是相对刚性而言的一种物体特性。挠性是指物体受力后变形，作用力失去之后物体自身不能恢复原来形状的一种物理性质。而刚性物体受力后，在宏观来看其形状可视为没有发生改变。弹性是指物体受力后变形，作用力失去之后物体自身能恢复原来形状的一种物理性质。其侧重物体的变形结果，而挠性侧重物体自身性质。方面常用于柔性管理、柔性生产等词语。

什么是“背靠背”柔性直流输电技术？

指的是柔性直流与常规直流组合模式的直流输电技术，因为柔性直流是新一代的直流输电技术，较常规直流控制更为灵活，电能质量更高，配套换流站占地更小。由于交直流混合运行电网结构日趋复杂，发生多回直流同时闭锁或相继闭锁故障的风险加大，对电网整体安全稳定运行造成威胁。将两个电网主网异步联网，可有效化解交直流功率转移引起的电网安全稳定问题、简化复杂故障下电网安全稳定控制策略、避免大面积停电风险，大幅度提高电网主网架的安全供电可靠性。