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柔性直流技术:智能电网的战略选择

2013-09-22 15:30
seele_jin
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  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。”近日,南网科学研究院院长饶宏在2013年AORC-CIGRE技术会议上介绍。 

 柔性直流技术加快应用

  随着广域交流大电网的形成,处于主导地位的交流电网技术问题不断涌现,如存在同步、稳定性较低、输电距离有限等。在这种情况下,世界各国开始加快研究现代直流输电技术,尤其是柔性直流输电技术的应用。在我国,国家电网公司于2006年启动了柔性直流输电技术专项研究,2011年7月投运上海南汇风电场柔性直流输电工程(输送容量20兆瓦,直流电压等级±30千伏),这是亚洲首个具有自主知识产权的柔性直流输电工程。同时,大连、厦门等地也相继开始推进柔性直流输电工程。

  而且,我国在加快点对点两端柔性直流输电技术应用的同时,还规划了两项多端柔性直流输电工程:世界首个五端柔性直流输电工程——舟山±200千伏柔性直流输电示范工程,已于8月下旬进入全面施工阶段;南网南澳风电场四端柔性直流输电示范工程,直流电压±160千伏,传输容量20万千瓦,预计2014年完工。

  国网相关人士介绍:“两端直流仅能实现点对点的直流功率传送,两端以上的柔性直流工程传输来自多个站点的清洁能源。”随着业界逐渐认识到柔性直流输电技术在可再生能源和智能电网建设中的重要作用,我国柔性直流输电技术开始加快工程应用。

  解决新能源并网、大城市供电

  据了解,与传统直流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在孤岛供电、有功功率与无功功率控制等方面。如在孤岛供电中,常规直流要求在岛上具备发电机组之类的电源点,而柔性直流只需设备启动的电源。浙江省舟山供电公司海洋输电研究中心综合技术研究室主任郑新龙形象地介绍:“将有功功率和无功功率比作淋浴房中的热水管和冷水管,两者都必不可少,常规直流只能控制热水管,而柔性直流可以灵活调解冷水和热水的流向、水量、比例等。”

  与交流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。如在长距离电缆输电中,交流电缆越长,电能损耗越高,输送的有效电能越少,就像烧好的开水沿着管子往外送,管子越长,水温越低,末端用户就用不上热水了;柔性直流则相当于一根保温管,即使到末端用户,水温都是恒定的。

  更为重要的是,柔性直流输电可携带来自多个站点的风能、太阳能等清洁能源,通过大容量、长距离的电力传输通道,到达多个城市的负荷中心,这为新能源并网、大城市供电等领域提供了一种有效的解决方案。如舟山的多端柔性直流输电项目将分别在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁建设一座换流站。届时,舟山将形成北部主要岛屿间的直流输电网络,加强下辖诸岛的电气联系,为风电等新能源的开发打下基础。

  将通过研究和试点在更多领域应用

  由此可见,集如此多优势于一身的柔性直流输电技术自然受到世界各国的青睐,如美、英、德三国都规划在2020年前建设50条左右的柔性直流输电线路。国网智能电网研究院中电普瑞电力工程有限公司总经理汤广福此前表示:“随着可关断器件、直流电网制造水平的不断提高,柔性直流输电将会成为直流电网中最主要的输电方式。”数据显示,随着新能源的快速发展,柔性直流输电技术的市场需求将更加强劲,未来十年内,世界范围内的柔性直流输电市场规模将在1000亿元以上。

  对于柔性直流输电技术的发展,饶宏表示:“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。”

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