中國特高壓，又升級了
【ZiDongHua 之創(chuàng)新自科文收錄關(guān)鍵詞： 特高壓 特高壓直流工程 新能源】
中國特高壓，又升級了
近日
甘肅—浙江±800千伏特高壓直流工程
正式開工！
來自中國西北廣袤大地上的風(fēng)光
將通過這條“升級版”電力通道
源源不斷地送到浙江
這項(xiàng)工程
有個十分響亮的名號
“全球首個”
柔性特高壓直流工程
什么是柔性直流？
柔性特高壓直流和常規(guī)的柔性直流
又有什么差別？
“全球首個”又是什么來頭？
今天
小新將帶你揭秘
這個工程應(yīng)用的
柔性特高壓直流技術(shù)
怎么柔的
柔在哪里
直流輸電
電從四面八方來
想象一下
你的手機(jī)充電器插進(jìn)插座
就能直接“連上”發(fā)電廠
聽起來很瘋狂吧？
但其實(shí)
這就是直流輸電的基本概念
直流輸電：將發(fā)電廠發(fā)出的交流電，經(jīng)整流器變換成直流電輸送至受電端，再用逆變器將直流電變換成交流電送到受端交流電網(wǎng)的一種輸電方式。
直流輸電
是一種高效、安全的電力傳輸方式
可以將電能從發(fā)電廠直接送到
數(shù)百千米甚至上千千米之外的受電端
目前
直流輸電也常被應(yīng)用于
高壓、特高壓工程中
是目前相對成熟、廣泛應(yīng)用的輸電方式
已建成了
數(shù)十條縱橫神州的
“電力高速公路”
有人可能要問
直流輸電已經(jīng)如此高效
為什么還要讓它變“柔”呢？
“柔性”直流
為什么要“柔”？
當(dāng)前
新型電力系統(tǒng)建設(shè)如火如荼
新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)
要想更好消納新能源
需要不斷更新迭代
從而更適應(yīng)新能源
隨機(jī)性、波動性強(qiáng)等特點(diǎn)
▲張北柔直工程±500千伏輸電線路
國家電網(wǎng)科研人員日夜研發(fā)
終于讓
電網(wǎng)變得
更“柔”
更“聰明”
第一“柔”·“蓄電池”
靈活可控 “多退少補(bǔ)”穩(wěn)電壓
在直流輸電過程中
保持送受端電網(wǎng)電壓穩(wěn)定
是遠(yuǎn)距離輸電的關(guān)鍵
也是難點(diǎn)
目前維持電壓穩(wěn)定的有效手段之一
是通過收放傳輸過程中產(chǎn)生的
無功功率
來對沖電網(wǎng)電壓波動
實(shí)現(xiàn)電壓的“多退少補(bǔ)”
常規(guī)直流換流器（LCC）
在傳輸有功功率時
需消耗無功功率
有功功率和無功功率
密切相關(guān)
均不可獨(dú)立控制
需要另外通過無功補(bǔ)償設(shè)備
實(shí)現(xiàn)換流站無功功率就地平衡
以維持電壓穩(wěn)定
▲常規(guī)直流有功功率提升過程中，無功功率也會隨之增加，占比約為有功功率的40%～60%，二者密不可分，不可拆分支配。
而柔性直流輸電
則可以通過
一種采用“絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）”的
電壓源型換流器（VSC）
自主調(diào)節(jié)輸出電壓的幅值和相角
來自由調(diào)控?fù)Q流器與電網(wǎng)交換的
有功功率和無功功率
靈活參與電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)
不需要無功補(bǔ)償裝置
簡單來說
柔性直流換流器
具備“有源”特性
如同一個“收放自如”的蓄電池
在電網(wǎng)的輸電電壓較低時
自動調(diào)節(jié)輸出無功功率
對沖調(diào)高電壓
在電網(wǎng)電壓偏高時
自動吸收無功功率
降低電壓
▲柔性直流可實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行，有功、無功功率獨(dú)立可控。
第二“柔”·智能“換流”
自主切換 避免故障超“靠譜”
前面提到
直流輸電需要進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換
其實(shí)就是
發(fā)電廠發(fā)出的交流電
↓（換流）
可在電網(wǎng)傳輸?shù)闹绷麟?/div>
↓（換流）
可用于日常生活的交流電
對于直流輸電來說
這個電流轉(zhuǎn)換的過程至關(guān)重要
由直流換流器完成
常規(guī)直流輸電
采用半控型晶閘管器件
需要借助晶閘管器件的開通和關(guān)斷
實(shí)現(xiàn)電流在換流閥橋臂間的轉(zhuǎn)移（即“換相”）
來達(dá)到交直流轉(zhuǎn)換的目的
這一過程需要依靠反向電壓
來截止、關(guān)斷電流
使電流換相
打個比方
這就相當(dāng)于
一輛沒有剎車的雙向汽車
行駛在路上
在前方“撞”上墻壁后
才會調(diào)轉(zhuǎn)方向
▲張北柔直工程
但當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落或畸變等情況時
“墻壁”會失去阻斷能力
導(dǎo)致?lián)Q相失敗
也就好比車速過快
可能直接把墻給撞塌了
而一旦出現(xiàn)連續(xù)換相失敗
將會引起直流閉鎖
導(dǎo)致功率傳輸中斷
▲廈門±320千伏柔性直流輸電科技示范工程
而柔性直流換流器
是全控器件
也就是說
自帶“剎車”和“啟動”
它采用全新?lián)Q流方式
將電流存儲至“蓄電池”后
經(jīng)過轉(zhuǎn)換
直接輸出
全程關(guān)斷可控
高頻率自主換流
無需依賴外部電網(wǎng)的電壓狀態(tài)
這意味著
即使電網(wǎng)電壓波動
柔性直流換流器也能
智能、自主完成換流動作
極大避免常規(guī)直流的換相失敗問題
既安全
又“靠譜”
第三“柔”·不挑地
自身適應(yīng)性強(qiáng) 對電網(wǎng)“要求”少
常規(guī)直流輸電
對電網(wǎng)自身強(qiáng)度要求較高
需要依托穩(wěn)定的交流電網(wǎng)支撐
否則容易導(dǎo)致之前提到的
送端過電壓與受端換相失敗問題
而柔性直流換流器
具備強(qiáng)大的自適應(yīng)特性
不需要依賴外部交流電壓
甚至可以適配無源網(wǎng)絡(luò)
因此
可以在
大規(guī)模新能源基地
海島
城市中心等
傳統(tǒng)直流輸電受限的地區(qū)運(yùn)行
使用場景更豐富
可以看出
柔性直流
如同一輛擁有智能導(dǎo)航系統(tǒng)的
高速超級重卡
靈活自主可調(diào)節(jié)
而傳統(tǒng)直流
更像是一列火車
需要沿著固定的軌道線性前進(jìn)
二者相輔相成
各有優(yōu)勢
從柔性直流到特高壓柔性直流
不僅僅是加了三個字那么簡單
甘肅位于中國西北
風(fēng)能和太陽能資源豐富
是我國可再生能源集中開發(fā)的重要地區(qū)
甘肅—浙江±800千伏柔性特高壓直流工程建成后
每年可向浙江送電超360億千瓦時
促進(jìn)新能源電量消納超210億千瓦時
眾所周知
新能源發(fā)電隨機(jī)性、波動性強(qiáng)
對送、受端均有影響
急需靈活自主可調(diào)節(jié)的
“柔性特高壓直流”
所以
該工程全球首次
在送、受端
均采用柔性直流換流器
面對長距離架空線路
高電壓大電流等挑戰(zhàn)
該工程在設(shè)備研發(fā)及運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)上
摸索創(chuàng)新
走出了柔性特高壓直流的第一步
▲甘肅—浙江±800千伏特高壓直流工程武威換流站效果圖
工程首次采用每極每站
雙柔性直流換流器串聯(lián)的方式
相比以往的
端對端柔性直流工程
設(shè)備數(shù)量翻1倍
并首次研發(fā)應(yīng)用
全新的電力電子全控型半導(dǎo)體器件
最大通流達(dá)5000安
創(chuàng)新應(yīng)用
“全半橋混合型”換流器系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)直流線路故障快速切斷
主動治愈
更高效
更可靠
更安全
更靈活
▲甘肅—浙江±800千伏特高壓直流工程上虞換流站效果圖
從直流
到柔性直流
再到柔性特高壓直流
別看只是增加幾個字
每一筆
都是一次技術(shù)的飛躍
凝聚著無數(shù)電網(wǎng)人的期許和心血
國家電網(wǎng)的專家堅(jiān)信
這只是一個起點(diǎn)
后續(xù)
柔性特高壓直流
必將迎來跨越式發(fā)展的時代
柔性直流技術(shù)
將在全國的特高壓工程建設(shè)中
遍地開花
咨詢詳情：如需咨詢文中涉及的相關(guān)產(chǎn)品或解決方案詳情，請加微信：ZiDongHuaX 。
微信聯(lián)盟：特高壓直流工程微信群、新能源微信群，各細(xì)分行業(yè)微信群：點(diǎn)擊這里進(jìn)入。
鴻達(dá)安視：水文水利在線監(jiān)測儀器、智慧農(nóng)業(yè)在線監(jiān)測儀器 金葉儀器： 氣體/顆粒物/煙塵在線監(jiān)測解決方案
西凱昂：SMC氣動元件、力士樂液壓元件、倍加福光電產(chǎn)品等 山東諾方： 顆粒物傳感器、粉塵濃度傳感器
深圳金瑞銘：RFID射頻識別、智能傳感器等物聯(lián)網(wǎng)解決方案 北京英諾艾智： 容錯服務(wù)器、邊緣計(jì)算解決方案
微信聯(lián)盟：特高壓直流工程微信群、新能源微信群，各細(xì)分行業(yè)微信群：點(diǎn)擊這里進(jìn)入。
鴻達(dá)安視：水文水利在線監(jiān)測儀器、智慧農(nóng)業(yè)在線監(jiān)測儀器 金葉儀器： 氣體/顆粒物/煙塵在線監(jiān)測解決方案
西凱昂：SMC氣動元件、力士樂液壓元件、倍加福光電產(chǎn)品等 山東諾方： 顆粒物傳感器、粉塵濃度傳感器
深圳金瑞銘：RFID射頻識別、智能傳感器等物聯(lián)網(wǎng)解決方案 北京英諾艾智： 容錯服務(wù)器、邊緣計(jì)算解決方案
我要收藏
個贊
評論排行