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我國已進入現代直流輸電快速發展階段
發布者:lzx | 來源:中國能源報 | 0評論 | 4107查看 | 2019-09-04 10:13:00    

近(jin)日(ri),由(you)南(nan)方電網公(gong)司投(tou)資建(jian)設(she)的(de)云貴(gui)互(hu)聯(lian)通道工(gong)程(cheng)獲國家發改委(wei)核準。該工(gong)程(cheng)擬(ni)采(cai)用直(zhi)流輸(shu)電方案(an),在(zai)云南(nan)新建(jian)±500千伏(fu)祿勸換流站(zhan),額定(ding)容量300萬(wan)千瓦,新建(jian)1回±500千伏(fu)直(zhi)流線路,接入(ru)已建(jian)成(cheng)的(de)高(gao)肇(zhao)直(zhi)流貴(gui)州(zhou)側高(gao)坡(po)換流站(zhan),形成(cheng)云南(nan)祿勸換流站(zhan)-貴(gui)州(zhou)高(gao)坡(po)換流站(zhan)-廣東肇(zhao)慶換流站(zhan)三端直(zhi)流,是我國直(zhi)流輸(shu)電通道建(jian)設(she)的(de)又一示范工(gong)程(cheng)。


現代直流輸電技術優勢多


據了解,輸(shu)電(dian)(dian)(dian)技術(shu)(shu)的(de)認(ren)識和研(yan)究始于直流,但早(zao)期直流輸(shu)電(dian)(dian)(dian)存在電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)變(bian)換(huan)困難(nan)、功率難(nan)以提(ti)升(sheng)等問(wen)題,因此逐步(bu)(bu)被交流輸(shu)電(dian)(dian)(dian)取代。近(jin)年來,隨著廣域(yu)交流大電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)形成(cheng),相關技術(shu)(shu)問(wen)題不斷涌(yong)現,如存在同步(bu)(bu)、穩定性較低、輸(shu)電(dian)(dian)(dian)距離有限等問(wen)題,同時(shi),其安全隱(yin)患(huan)也成(cheng)為業界(jie)爭議的(de)焦點問(wen)題之一(yi)。在這(zhe)種情況(kuang)下,隨著大功率電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子器(qi)件(jian)、高壓(ya)(ya)換(huan)流等技術(shu)(shu)、設(she)備發(fa)(fa)展,世界(jie)各國開始重視(shi)加快研(yan)究發(fa)(fa)展現代直流輸(shu)電(dian)(dian)(dian)技術(shu)(shu),柔(rou)性直流輸(shu)電(dian)(dian)(dian)、多端直流、直流電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)、混合直流輸(shu)電(dian)(dian)(dian)技術(shu)(shu)等逐漸發(fa)(fa)展起(qi)來。


常規直(zhi)流(liu)(liu)(liu)輸電(dian)(dian)當于一條全封(feng)閉的點(dian)對點(dian)高(gao)速公(gong)路,在大容量、超(chao)遠距離(li)輸電(dian)(dian)方(fang)面(mian)具(ju)有經濟(ji)優勢(shi),此次核(he)準的云(yun)貴(gui)互聯(lian)(lian)(lian)工程是(shi)三(san)端(duan)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)。據(ju)悉,三(san)端(duan)、多端(duan)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)輸電(dian)(dian)是(shi)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)網發展(zhan)的初級階段,由3個(ge)以上換流(liu)(liu)(liu)站(zhan),通過串聯(lian)(lian)(lian)、并聯(lian)(lian)(lian)或(huo)混(hun)聯(lian)(lian)(lian)方(fang)式連接起(qi)來(lai)的輸電(dian)(dian)系統(tong),能夠(gou)實現多電(dian)(dian)源供電(dian)(dian)和多落(luo)點(dian)受電(dian)(dian),具(ju)有換流(liu)(liu)(liu)站(zhan)可單獨傳(chuan)輸功率、可靈活切換傳(chuan)輸狀態(tai)、高(gao)可靠(kao)性(xing)等優勢(shi)。


“特高壓交(jiao)直流輸電技術(shu)是解決(jue)電能遠距(ju)離、大容量(liang)輸送問(wen)題(ti)的有(you)效(xiao)手段,但對于解決(jue)區域性(xing)新能源并網(wang)和消納問(wen)題(ti),多端直流輸電、直流電網(wang)將(jiang)是有(you)效(xiao)手段之一。”國(guo)網(wang)相關人(ren)士介(jie)紹。


加快柔直高電壓、大容量示范


在(zai)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)中,近年來發展較(jiao)快的(de)當屬柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)(ji)術。全球能源互聯(lian)網研究院(yuan)副院(yuan)長湯廣福曾介紹:“柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)(ji)術是基于IGBT(絕緣柵雙極(ji)型(xing)晶體(ti)(ti)管)的(de)新(xin)一代輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)(ji)術,通過改變電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓源換流(liu)器的(de)輸(shu)(shu)(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓相角和幅值(zhi),實現(xian)(xian)有功及(ji)無功獨立(li)、快速調節。”與傳統直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)相比(bi),柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)優勢主(zhu)要體(ti)(ti)現(xian)(xian)在(zai)孤(gu)島供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)等方面;與交流(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)相比(bi),柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)優勢主(zhu)要體(ti)(ti)現(xian)(xian)在(zai)長距離輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)、新(xin)能源消(xiao)納(na)、成本控制等方面。


更為重要的是,柔性直流輸(shu)(shu)電可攜帶來自多個站點(dian)的風能、太陽能等清潔能源,通(tong)過大容量、長(chang)距離的電力傳輸(shu)(shu)通(tong)道(dao),到達(da)多個負荷中心,這(zhe)為新(xin)能源并網(wang)、大城市供電等領(ling)域提(ti)供了一種有效的解決方案(an)。


截至目(mu)前,我國已(yi)相繼建成(cheng)上海南匯±30千伏(fu)柔性(xing)(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)、廣東(dong)汕頭南澳±160千伏(fu)四端(duan)柔性(xing)(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)、浙江舟山(shan)(shan)±200千伏(fu)五端(duan)柔性(xing)(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)、廈門±320千伏(fu)柔性(xing)(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)等工程。如舟山(shan)(shan)五端(duan)柔性(xing)(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)輸電項目(mu)分別在定海、岱山(shan)(shan)、衢山(shan)(shan)、洋(yang)山(shan)(shan)、泗(si)礁(jiao)建設一座換流(liu)(liu)(liu)站,形(xing)成(cheng)了(le)(le)北部主要(yao)島嶼間(jian)的(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)輸電網絡(luo),加強(qiang)了(le)(le)諸島的(de)(de)電氣聯系。


同時,上(shang)述工程表明(ming)我國(guo)正持續加快柔(rou)性直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸(shu)電(dian)技術高(gao)電(dian)壓、大容量示范(fan),尤其是今年7月投運的渝鄂直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)背靠背聯(lian)網(wang)工程在位于渝鄂斷面的九盤(pan)-龍泉(quan)、張家壩-恩施500千伏輸(shu)電(dian)通道上(shang),分別新(xin)建宜昌、恩施2座柔(rou)性直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)背靠背換流(liu)(liu)站,每座換流(liu)(liu)站建設2×125萬千瓦柔(rou)性直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)換流(liu)(liu)單元,輸(shu)電(dian)電(dian)壓提升至±420千伏。


此外,在建(jian)的(de)張北柔性直(zhi)流(liu)工程首次建(jian)設四端柔性直(zhi)流(liu)環形(xing)電(dian)網(wang),將柔性直(zhi)流(liu)輸電(dian)電(dian)壓(ya)提升(sheng)至(zhi)±500千(qian)伏(fu),單換流(liu)器額(e)定容(rong)量提升(sheng)到(dao)150萬千(qian)瓦,是我國柔性直(zhi)流(liu)輸電(dian)技術的(de)新突破。該工程將于2020年上(shang)半年建(jian)成投運(yun),為京津冀(ji)地區提供穩定可(ke)靠的(de)清潔電(dian)力。


推進混合直流創新應用


我國在發(fa)展多端直流(liu)(liu)(liu)、柔(rou)性(xing)直流(liu)(liu)(liu)等現代直流(liu)(liu)(liu)輸(shu)電技術的同時,還積極探(tan)索創新(xin)柔(rou)性(xing)直流(liu)(liu)(liu)與(yu)常規直流(liu)(liu)(liu)組合的輸(shu)電模式。


其中,2016年(nian)6月投運的魯西(xi)背(bei)(bei)靠背(bei)(bei)工程是世界上首次采(cai)用(yong)大(da)容量柔性(xing)直(zhi)流(liu)與常規(gui)(gui)直(zhi)流(liu)組合模式(shi)的背(bei)(bei)靠背(bei)(bei)工程,該工程直(zhi)流(liu)電壓(ya)達350千(qian)伏(fu),一期建(jian)(jian)設包(bao)括100萬千(qian)瓦柔性(xing)直(zhi)流(liu)和100萬千(qian)瓦常規(gui)(gui)直(zhi)流(liu)。2017年(nian)6月,魯西(xi)背(bei)(bei)靠背(bei)(bei)擴(kuo)建(jian)(jian)工程投運,再建(jian)(jian)了一個100萬千(qian)瓦常規(gui)(gui)直(zhi)流(liu)單元。


在(zai)建(jian)的昆柳龍(long)特(te)(te)高(gao)壓(ya)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)工程——烏東德(de)電(dian)站(zhan)送電(dian)廣(guang)(guang)(guang)東廣(guang)(guang)(guang)西(xi)特(te)(te)高(gao)壓(ya)多(duo)(duo)端(duan)(duan)(duan)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)示范(fan)工程采(cai)用(yong)的是±800千(qian)伏三端(duan)(duan)(duan)混合(he)(he)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)技(ji)術,即(ji)送端(duan)(duan)(duan)云南昆北換流(liu)(liu)站(zhan)采(cai)用(yong)特(te)(te)高(gao)壓(ya)常規直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu),受端(duan)(duan)(duan)廣(guang)(guang)(guang)西(xi)柳北換流(liu)(liu)站(zhan)、廣(guang)(guang)(guang)東龍(long)門(men)換流(liu)(liu)站(zhan)采(cai)用(yong)特(te)(te)高(gao)壓(ya)柔性直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)。另據悉,規劃中的白(bai)鶴灘-江蘇特(te)(te)高(gao)壓(ya)直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)工程將創新采(cai)用(yong)混合(he)(he)級(ji)聯(lian)多(duo)(duo)端(duan)(duan)(duan)柔直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)技(ji)術,其中混合(he)(he)級(ji)聯(lian)即(ji)送端(duan)(duan)(duan)采(cai)用(yong)傳統直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)和基于電(dian)壓(ya)源(yuan)控制的柔性直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)技(ji)術,多(duo)(duo)端(duan)(duan)(duan)柔直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)即(ji)受端(duan)(duan)(duan)應(ying)用(yong)多(duo)(duo)端(duan)(duan)(duan)柔性直(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)技(ji)術,具有兼容性好、可(ke)靠性高(gao)等優勢。


可(ke)以預見的(de)(de)是,我國(guo)已進(jin)入現(xian)代直流(liu)輸電快速發展階(jie)段,未(wei)來的(de)(de)電網(wang)形(xing)態將是強(qiang)(qiang)交強(qiang)(qiang)直的(de)(de)互(hu)聯電網(wang)。

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