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。
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基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission,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。
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- 中文名
- 柔性直流输电技术
- 外文名
- VSC-HVDC
- Siemens
- HVDC PLUS
- ABB
- HVDC Light
- 学 科
- 电力工程
- 领 域
- 工程技术
简介
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。其中最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。系统中,综合考虑它的主电路的拓扑结构及开关器件的类型,能够采用
正弦脉宽调制
技术,将此类技术在调制参考波与三角载波进行数据的对比,在后者数据相对较小的情况下,就会发生触发下桥臂开关导通并关断下桥臂。这主要是由于浮动数值和相位都可以利用
脉宽调制技术
来进行智能化调解。因此,VSC 的交流输出电压基频分量的幅值及相位也可通过脉宽进行调节
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原理
战略意义
应用前景展望
关于柔性直流输电技术方面仍然存在着一定的障碍,在进行长距离和大容量的发展过程中,要克服以下几个难点:第一就是用碳化硅来替代二氧化硅,从而改变 VSC 的材料,同时还要增强封装材料的绝缘性和耐热性,达到大容量的电流运输。第二就是要加强电流
直流断路器
的优化与改良,突破上述所提到的故障。如果能在技术上实现故障的突破,那么柔性直流输电技术在未来可能会完全取代传统输电技术,承担起长距离大容量的输电任务。
(3)在孤立负荷供电方面的应用。由于柔性直流输电技术能够实现对无源网络的直接供电,同时对于输电的功率大小没有相应的限制,因此在远方孤立电荷的供电过程中,该技术能够得到充分的发挥。
例如在南方电网,对于一些较为偏僻的海岛或者是村庄来说,一般都是运用孤立负荷主网,这对于交流供电来说,难度相对较大,因此在当地都是采用柴油机组就地发电。这种方式虽然能解决当地居民的用电问题,但同样也会带来环境污染大、能源消耗大等弊端,这与我国资源节约型与
环境友好型社会
的构建目标是不相符合的。而通过运用柔性直流输电技术,则能较好地解决以上问题,这也是该技术在未来发展中的一大应用方向
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