柔性直流輸電與高壓直流輸電的優(yōu)缺點(diǎn)

1、柔性直流輸電與高壓直流輸電的優(yōu)弊端柔性直流輸電與高壓直流輸電的優(yōu)弊端柔性直流輸電與高壓直流輸電的優(yōu)弊端柔性直流輸電一、常例直流輸電技術(shù)常例直流輸電系統(tǒng)換流站的主要設(shè)施。常例直流輸電系統(tǒng)換流站的主要設(shè)施一般包含：三相橋式電路、整流變壓器、溝通濾波器、直流平波電抗器和控制保護(hù)以及協(xié)助系統(tǒng)(水冷系統(tǒng)、站用電系統(tǒng))等。常例直流輸電技術(shù)的長(zhǎng)處。1）直流輸送容量大，輸送的電壓高，最高已達(dá)到800kV，輸送的電流大，最大電流已達(dá)到4500A；所用單個(gè)晶閘管的耐受電壓高，電流大。2）光觸發(fā)晶閘管直流輸電，抗攪亂性好。大電網(wǎng)之間經(jīng)過(guò)直流輸電互聯(lián)（背靠背方式），換流閥耗費(fèi)較小，輸電運(yùn)轉(zhuǎn)的堅(jiān)固性和靠譜性高。3）常例

2、直流輸電技術(shù)可將環(huán)流器進(jìn)行閉鎖，以除去直流側(cè)電流故障。常例直流電路技術(shù)的弊端。常例直流輸電因?yàn)椴杉{大功率晶閘管，主要有以下弊端。1）只好工作在有源逆變狀態(tài)，不可以接入無(wú)源系統(tǒng)。2）對(duì)溝通系統(tǒng)的強(qiáng)度較為敏感，一旦溝通系統(tǒng)發(fā)生攪亂，簡(jiǎn)單換相失敗。3）無(wú)功耗費(fèi)大。輸出電壓、輸出電流諧波含量高，需要安裝濾波裝置來(lái)消除諧波。二、柔性直流輸電技術(shù)柔性直流輸電系統(tǒng)換流站的主要設(shè)施。柔性直流輸電系統(tǒng)換流站的主要設(shè)施一般包含：電壓源換流器、相電抗器、聯(lián)系變壓器、溝通濾波器和控制保護(hù)以及協(xié)助系統(tǒng)(水冷系統(tǒng)、站用系統(tǒng))等。柔性直流輸電技術(shù)的長(zhǎng)處。柔性直流輸電是在常例直流輸電的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，所以傳統(tǒng)的直流輸電技術(shù)

3、擁有的長(zhǎng)處，柔性輸電多數(shù)擁有。其余，柔性輸電還擁有一些自己的長(zhǎng)處。1）潮流反轉(zhuǎn)方便快捷，現(xiàn)有溝通系統(tǒng)的輸電能力強(qiáng)，溝通電網(wǎng)的功角堅(jiān)固性高。保持電壓恒定，可調(diào)理有功潮流；保擁有功不變，可調(diào)理無(wú)功功率。2）事故后可迅速恢復(fù)供電和黑啟動(dòng)，可以向無(wú)源電網(wǎng)供電，受端系統(tǒng)可以是無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，不需要濾波器開(kāi)關(guān)。功率變化時(shí)，濾波器不需要供給無(wú)功功率。3）設(shè)計(jì)擁有緊湊化、模塊化的特色，易于挪動(dòng)、安裝、調(diào)試和保護(hù)，易于擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)多端直流輸電等長(zhǎng)處。4）采納雙極運(yùn)轉(zhuǎn)，不需要接地極，沒(méi)有注入地下的電流。柔性直流輸電技術(shù)的弊端。系統(tǒng)耗費(fèi)大（開(kāi)關(guān)耗費(fèi)較大），不可以控制直流側(cè)故障時(shí)的故障電流。在直流側(cè)發(fā)生故障的狀況下，因?yàn)槿嵝?/p>

4、直流輸電系統(tǒng)中的換流器中存在不可以控的二極管通路，所以柔性直流輸電系統(tǒng)不可以閉鎖直流側(cè)短路故障時(shí)的故障電流，在故障發(fā)生后只好經(jīng)過(guò)斷開(kāi)溝通側(cè)斷路器來(lái)切除故障?？梢允褂玫淖钫_解決方式是經(jīng)過(guò)使用直流電纜來(lái)提升系統(tǒng)的靠譜性和可用率。三、常例直流輸電技術(shù)和柔性直流輸電技術(shù)的比較換流器閥所用器件的比較。1）常例直流輸電采納大功率晶閘管，因?yàn)榫чl管是非可控關(guān)斷器件，這使得在常例直流輸電系統(tǒng)中只好控制晶閘管換流閥的開(kāi)通而不可以控制其關(guān)斷，其關(guān)斷必然借助于溝通母線(xiàn)電壓的過(guò)零，使閥電流減小至閥的保持電流以下才行。2）柔性直流輸電一般采納IGBT閥，因?yàn)镮GBT是一種可自關(guān)斷的全控器件，即可以依據(jù)門(mén)極的控制脈沖將

5、器件開(kāi)通或關(guān)斷，不需要換相電流的參加。換流閥的比較。1）常例直流輸電系統(tǒng)中換流閥所用的器件是大功率晶閘管和飽和電抗器，可以輸送大功率。2）柔性直流輸電系統(tǒng)中的換流閥采納了IGBT器件，可實(shí)現(xiàn)很高的開(kāi)關(guān)速度，在觸發(fā)控制上采納PWM技術(shù)，開(kāi)關(guān)頻次相對(duì)較高，換流站的輸出電壓諧波量較小，主要包含高次諧波。故相關(guān)于常例直流輸電，柔性直流輸電換流站安裝的濾波裝置的容量大大減小。3）常例直流輸電經(jīng)過(guò)換流變壓器連結(jié)溝通電網(wǎng)，而柔性直流輸電是串聯(lián)電抗器加變壓器，常例直流輸電以平波電抗器和直流濾波器來(lái)安穩(wěn)電流，而柔性直流輸電則采納直流電容器。換流站控制方式的比較。1）常例直流輸電系統(tǒng)的換流站之間必然進(jìn)行通訊，以傳

6、達(dá)系統(tǒng)參數(shù)并進(jìn)行適合的控制，而柔性直流輸電系統(tǒng)中各換流站之間的通訊不是必要的。2）功率反向輸送能力的比較。柔性直流輸電系統(tǒng)在潮流反轉(zhuǎn)時(shí)，只要改變電流方向，而直流電壓極性不變，功率反向時(shí)系統(tǒng)不斷運(yùn)，這使得柔性直流輸電系統(tǒng)改變功率方向時(shí)，兩頭換流站的控制策略不變，更不需要投切溝通濾波器或閉鎖換流器。而常例直流輸電改變功率方向時(shí)需要改變電壓極性，而直流電流極性不變，功率反向時(shí)，換流站需退出運(yùn)轉(zhuǎn)，改變控制策略，而且需要對(duì)濾波器和無(wú)功賠償設(shè)施的投切狀況進(jìn)行及時(shí)判斷。3）對(duì)溝通網(wǎng)絡(luò)的依耐心方面的比較。柔性直流輸電不需要依賴(lài)溝通系統(tǒng)的能力來(lái)保持電壓和頻次堅(jiān)固，無(wú)需無(wú)功賠償，換流器自己可供給無(wú)功功率。而常例直

7、流輸電要求受端溝通系統(tǒng)擁有足夠的短路容量，需要外加的換相容量，不可以向無(wú)源或弱網(wǎng)絡(luò)送電。4）有功和無(wú)功功率控制方面的比較。柔性直流輸電的有功、無(wú)功可以獨(dú)立控制。常例直流輸電的有功、無(wú)功不可以獨(dú)立控制，調(diào)理無(wú)功需要特別裝置和額外開(kāi)銷(xiāo)，需溝通系統(tǒng)或增添無(wú)功賠償設(shè)施供給換流站耗費(fèi)的無(wú)功功率。5）電壓控制方面的比較。柔性直流輸電自己可以起到STATCOM的作用，堅(jiān)固溝通母線(xiàn)電壓，而常例直流輸電需要借助無(wú)功賠償設(shè)施堅(jiān)固溝通母線(xiàn)電壓。6）黑啟動(dòng)能力方面的比較。柔性直流輸電有黑啟動(dòng)能力。即當(dāng)一端溝通系統(tǒng)發(fā)生電壓崩潰或停電時(shí)，瞬時(shí)啟動(dòng)自己的參照電壓，向切除電源的溝通系統(tǒng)供電，相當(dāng)于備用發(fā)電機(jī)，隨時(shí)向癱瘓的電網(wǎng)

8、供電。而常例直流輸電無(wú)黑啟動(dòng)能力。經(jīng)過(guò)常例直流輸電與柔性直流輸電的比對(duì)發(fā)現(xiàn)，跟著直流輸電技術(shù)的飛快發(fā)展，以及節(jié)能和綠色能源的要求，特別在可重生能源發(fā)電并網(wǎng)和孤島供電方面，將來(lái)以IGBT為代表的柔性直流輸電必然成為市場(chǎng)的主流，柔性直流輸電特別是鑒于電壓源型換流器的直流輸電將會(huì)迅速發(fā)展，與常例直流輸電并存，甚至超事后者。.運(yùn)轉(zhuǎn)方式實(shí)現(xiàn)柔性直流輸電系統(tǒng)的種運(yùn)轉(zhuǎn)方式：）運(yùn)轉(zhuǎn)方式只有直流線(xiàn)路的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。送端換流站有功類(lèi)控制器選擇頻次控制，無(wú)功類(lèi)控制器選擇溝通電壓控制；受端換流站有功類(lèi)控制器選擇直流電壓控制，無(wú)功類(lèi)控制器選擇溝通電壓控制或無(wú)功功率控制，而且溝通電壓控制和無(wú)功功率控制可以手動(dòng)切換。）運(yùn)轉(zhuǎn)方式交直流并聯(lián)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。送端換流站有功類(lèi)控制器選擇有功功率控制，無(wú)功類(lèi)控制器選擇溝通電壓控制或無(wú)功功率控制；受端換流站有功類(lèi)控制器選擇直流電壓控制，無(wú)功類(lèi)控制器選擇溝通電壓控制或無(wú)功功率控制。個(gè)站的溝通電壓控制和無(wú)功功率控制均可手動(dòng)切換。）運(yùn)轉(zhuǎn)方式運(yùn)轉(zhuǎn)方式。個(gè)換流站的直流連結(jié)斷開(kāi)，可以分別作為個(gè)獨(dú)立的運(yùn)轉(zhuǎn)。有功類(lèi)控制器選擇直流電壓控制，無(wú)功類(lèi)控制器選擇溝通電壓控制或無(wú)功功率控制。溝通電壓控制和無(wú)功功率控制可以手動(dòng)切換。內(nèi)容總結(jié)（1）柔性直流輸電一、常例直流輸電技術(shù)常例直流輸電系統(tǒng)換流站的主要設(shè)施（2）1）直流輸送容量大，輸送的電壓高，最高已達(dá)到8