g*****1 发帖数: 666 | 1 来源:北京日报 作者:丰家卫 王宁 2019/7/26
炎炎夏日,张北柔性直流电网试验示范工程激战正酣,电力系统的“蜘蛛侠”们正在茫
茫山岭里穿梭,多数区段已完成组塔、架线、金具安装等工程,预计年底建成投运。届
时,张家口市新能源外送能力将得到显著提升,工程每年可向北京地区输送约225亿千
瓦时的清洁能源。
该工程是世界首个柔性直流电网工程,也是世界上电压等级最高、输送容量最大的多段
柔性直流输电工程,新建张北、康保、丰宁、北京4座±500千伏柔性直流换流站,线路
总长度666公里,总换流容量900万千瓦。
冀北地区是国家规划的9个千万千瓦级风电基地之一,尤其张家口地区近年来新能源发
展势头迅猛。截至2018年年底,张家口地区新能源装机容量1213.1万千瓦(不含接入河
北南网部分),是当地历史最大负荷的5.1倍。
受新能源固有的随机性、波动性等特征影响,大规模新能源并网是世界性难题,如何把
这些绿电输送出去,项目的设计者采用了柔性直流输电的方式。
项目施工单位的变电项目经理陈桂青,是一位从事电力建设三十余年的老师傅。据他介
绍,与常规交直流输电技术相比,柔性直流输电克服了交流输电技术和常规直流输电的
固有缺陷,有效解决了大规模新能源“并不上”“送不出”的难题,同时,该方式充分
利用区域大规模风、光的互补特性与抽水蓄能的灵活调峰特性,打造灵活的能源交互平
台,解决了当地绿电“难消纳”难题。
该工程是冬奥会配套主体工程,去年2月28日开工建设,时间紧、任务重。国网冀北电
力有限公司工程管理分公司的郭良介绍,张家口坝上地区10月份开始飘雪,次年4月份
转暖,冬季大风低温,极端温度可达零下40℃,一年的有效施工期仅7个月。加之全线
70%地处丘陵,地势起伏大,部分塔位位于高山大岭之上,海拔高达1500米至2000米,
一切工作都要往前赶。“工作人员经常利用现场搭建暖棚、电炉取暖,在严寒天气作业
。”郭良说。
工程投运后,可向北京地区输送约225亿千瓦时的清洁能源,相当于节约标煤780万吨,
减排二氧化碳2040万吨,为服务国家大气污染防治行动计划、打好蓝天保卫战,实现冬
奥场馆100%清洁能源供电提供有力支撑。 |
g*****1 发帖数: 666 | 2 https://baike.baidu.com/item/%E6%9F%94%E6%80%A7%E7%9B%B4%E6%B5%81%E8%BE%93%
E7%94%B5%E6%8A%80%E6%9C%AF/9607988
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。 [1] 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。 |
g*****1 发帖数: 666 | 3 加拿大人提出的新技术,最终被中国人完成白菜。
https://www.zhihu.com/question/51076734
如何看待柔性直流输电的未来?
最近看到这样的新闻:渝鄂直流联网工程准备上柔性直流,南网也有意建设一个±
800kV的柔性直流输电工程。南澳岛,厦门,鲁西的柔性直流工程已经投运,现在越来
越多的直流工程开始采用柔性直流。 想问一下:1.柔性直流是未来超高压直流工程的
必然选择吗?2.柔性直流工程相比常规直流工程究竟有怎样的优势?3.柔性直流的可靠
性如何?
柔性直流输电技术是采用IGBT等全控器件,并以换流阀调制技术为基础的一种高压直流
输电技术。VSC可以达到控制换流站输出电压幅值和相位的效果,进而可以控制换流站
与交流系统之间有功功率和无功功率的交换。从交流系统的角度来看,VSC可以等效成
一个无转动惯量的电动机或发电机,几乎可以瞬时地在PQ平面四个象限内实现有功功率
和无功功率的独立控制,这是VSC的基本特性之一。目前VSC-HVDC已经在风电场的并网
,电网互联,孤岛和弱电网供电,以及城市供电中发挥了重要的作用。柔性直流输电主
要分为两电平柔性直流输电和模块化多电平柔性直流输电技术(MMC),且MMC由于其低
损耗,易维护等特性,将逐渐成为柔性直流输电的主要输电形式。首先,相对高压交流
输电,直流输电的优势大家都比较清晰了,主要就是直流输电在稳定性和经济性上存在
着很大的优势,不再赘述。其次,相对于LCC,得到对比结果如下表所示:
作者:桃源公子
链接:https://www.zhihu.com/question/51076734/answer/157734852
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
作者:桃源公子
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由以上对比可以看出柔性直流输电的优势:(1)VSC-HVDC可以快速的实现潮流的反转
,而不必改变电压的极性,所以更容易多换流站的连接,进而可以实现多端直流输电;
(2)VSC-HVDC可以向弱系统和无源系统供电,适合于新能源并网,不需要火电机组支
撑; LCC需要连接有足够大短路容量的交流电网才能正常运行,因此,无法实现向弱系
统和无源系统供电;(3)VSC-HVDC没有换相失败的问题,降低了直流故障;(4)VSC-
HVDC的有功和无功可以独立控制,控制形式更加灵活多样,满足实际运行要求;(5)
VSC-HVDC更容易实现模块化,维修维护方便快捷。但是,柔性直流输电的缺点也很突出
:(1)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;(2)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;(3)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;(4)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:(1)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;(2)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;(3)直流断路器和直流变压器在技术上和经济上有待进一步发展
。可靠性方面,就目前来看柔直的可靠性高。首先柔直不存在换相失败的特点,其次现
有的柔直输电都采用直流电缆,直流线路故障率低。若柔直采用架空线的输电方式,则
为了应对直流线路故障,柔性直流输电应采用直流断路器,以此来提高柔性直流输电的
可靠性,但同时由于直流断路器的价格昂贵,所以经济性上欠缺。我看以上两位同学都
提到了张北柔直电网,我也了解一点。张北柔直电网是四端环网,环网提高了输电的可
靠性,这点毋庸置疑。这也是世界首个直流电网,采用了架空线和直流断路器,是对直
流电网的首次尝试,但是距离直流电网的大范围应用还有相当的距离。因为端数越多,
控制越复杂,直流断路器和直流变压器等直流设备的研制还不成熟,直流电网的运行准
则和保护准则都没有一个统一的规范,这些都需要进一步的去探索。就目前的技术手段
来看,柔直并不是高压直流输电的必然选择。应该根据实际工程需要,结合不同输电方
式自身的特点,来选择合适的输电方式。在大力提倡新能源发电的今天,柔直是新能源
并网的一个重要手段,也会是今后研究的一个重点,随着技术的进步,柔直会成为一种
主要的输电手段。 |
g*****1 发帖数: 666 | 4 柔性直流输电技术的常用场景
国内外的柔性直流工程
看得出美欧日的柔性直流输电只是大学校园,或一栋大楼之类低压(170伏到400伏)供
电,算不上电网。有点规模,达到400千伏,500千伏的都在中国,张北的柔性直流电网
总容量900万千瓦,这外来的柔性直流电网技术被中国玩的和特高压输电,和高铁一样
了。 |
g*****1 发帖数: 666 | 5 世界最高电压等级、最大输送容量柔直工程 渝鄂柔性直流背靠背联网工程南通道投运
6月24日3时07分,湖北电力检修公司对±420千伏施州换流站完成调试操作,西南电网
送华中电网15万千瓦功率运行正常,国家电网有限公司建设的渝鄂柔性直流背靠背联网
工程南通道正式投入运行,重庆与湖北电网、川渝与华中电网通过该工程成功异步互联。
渝鄂柔性直流背靠背联网工程于2016年12月26日通过国家发改委核准,工程投资达64.9
亿元,2017年5月25日开工建设。工程分为南北两个通道,位于渝鄂断面现有九盘—龙
泉、张家坝—恩施500千伏输电通道上,在宜昌、恩施新建2座柔性直流背靠背换流站,
每座换流站建设2×125万千瓦柔性直流换流单元。工程投运后,将解决川渝和湖北、湖
南、河南和江西之间500千伏跨区长链式电网存在的稳定问题,优化电网安全稳定控制
策略,提高电网运行灵活性和可靠性。
渝鄂柔性直流背靠背联网工程实现了川渝电网与华中电网异步互联,在世界上首次将柔
性直流输电电压提升至±420千伏,电力输送容量达500万千瓦,对优化电网格局、促进
能源供给侧结构性改革、提升电网科技水平具有重要意义。工程首次应用我国自主研制
的大功率IGBT电力电子器件,并实现柔性直流输电的系统成套、设备研制、关键组部件
和控制保护系统的全业务环节国产化,促进柔性直流输电全套中国解决方案的形成,以
及产业全面发展、走向国际市场。
工程也是促进清洁能源发展的绿色工程,可推动节能减排和大气污染防治目标的实现。
投产后,丰水期可扩大四川水电的外送规模,缓解四川弃水压力,枯水期重庆可接受华
中电网电力,大幅提高了川渝电网与华中电网间的互济能力,有利于促进西南水电的开
发和大规模外送。 |
s*****a 发帖数: 545 | 6 这张图搞笑吧,VSC-HVDC工程又不是什么新东西,ABB和西门子都一堆建成项目,怎么
可能只有几百伏电压
看下面的reference list
https://new.abb.com/docs/default-source/ewea-doc/hvdc-light-and-svc.pdf?
sfvrsn=2
【在 g*****1 的大作中提到】 : 柔性直流输电技术的常用场景 : 国内外的柔性直流工程 : 看得出美欧日的柔性直流输电只是大学校园,或一栋大楼之类低压(170伏到400伏)供 : 电,算不上电网。有点规模,达到400千伏,500千伏的都在中国,张北的柔性直流电网 : 总容量900万千瓦,这外来的柔性直流电网技术被中国玩的和特高压输电,和高铁一样 : 了。
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S*********n 发帖数: 3939 | 7 弄成白菜,就是为什么技术不可能是中国人提出的根本原因。 |
b*******8 发帖数: 37364 | |