柔性直流輸電的優(yōu)勢(shì)有哪些?與傳統(tǒng)直流輸電相比,柔性直流輸電的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在孤島供電、有功功率與無(wú)功功率控制等方面。如在孤島供電中,常規(guī)直流輸電是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單向輸電,不能實(shí)現(xiàn)雙向互通,缺乏靈活性,同時(shí)還必須依賴站用交流電啟動(dòng)設(shè)備,因此不能向沒(méi)有電源點(diǎn)的電網(wǎng)送電,就像沒(méi)有港口大船難以靠岸,不能有效解決孤島供電問(wèn)題。采用柔直輸電技術(shù),意味著在沒(méi)有港口的島嶼之間開(kāi)行了登陸艇,可實(shí)現(xiàn)電能靈活雙向調(diào)配,直接向無(wú)電源電網(wǎng)供電,分布在分散海島上的風(fēng)電電能,也能及時(shí)聯(lián)網(wǎng)送出。在有功和無(wú)功控制方面,如果將輸電線路比作淋浴房中的水管,有功功率和無(wú)功功率比作淋浴房中的熱水管和冷水管,柔性直流輸電技術(shù)就相當(dāng)于水管中的水泵,可靈活調(diào)解冷水和熱水的流向、水量、比例等,可以對(duì)有功和無(wú)功功率進(jìn)行獨(dú)立控制,不再需要配置容量巨大的無(wú)功補(bǔ)償裝置,運(yùn)行方式更加靈活,系統(tǒng)可控性獲得了極大的提升。與交流輸電相比,柔性直流輸電的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在長(zhǎng)距離輸電、新能源消納、成本控制等方面。如在長(zhǎng)距離電纜輸電中,交流電纜越長(zhǎng),電能損耗越高,輸送的有效電能越少,就像燒好的開(kāi)水沿著管子往外送,管子越長(zhǎng),水溫越低,末端用戶就用不上熱水了;柔性直流則相當(dāng)于一根保溫管,即使到末端用戶,水溫都是恒定的。

電網(wǎng)在發(fā)生故障后會(huì)造成很嚴(yán)重的后果:(1)電力系統(tǒng)電壓大幅度下降,廣大用戶負(fù)荷的正常工作遭到破壞。(2)故障處有很大的短路電流,產(chǎn)生的電弧會(huì)燒壞電氣設(shè)備。(3)破壞發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,引起電力系統(tǒng)震蕩甚至使整個(gè)系統(tǒng)失去穩(wěn)定而解列瓦解。(4)電氣設(shè)備中流過(guò)強(qiáng)大的電流產(chǎn)生的發(fā)熱和電動(dòng)力,使設(shè)備的壽命減少,甚至遭到破壞。不正常情況有過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓、電力系統(tǒng)振蕩等.電氣設(shè)備的過(guò)負(fù)荷會(huì)發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象,會(huì)使絕緣材料加速老化,影響壽命,容易引起短路故障。繼電保護(hù)被稱為是電力系統(tǒng)的衛(wèi)士,它的基本任務(wù)有:(1)當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除,保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行,防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大(2)當(dāng)發(fā)生不正常工作情況時(shí),能自動(dòng)、及時(shí)地選擇信號(hào)上傳給運(yùn)行人員進(jìn)行處理,或者切除那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的電氣設(shè)備。可見(jiàn)繼電保護(hù)是任何電力系統(tǒng)必不可少的組成部分,對(duì)保證系統(tǒng)安全運(yùn)行、保證電能質(zhì)量、防止故障的擴(kuò)大和事故的發(fā)生,都有極其重要的作用。

柔性直流輸電技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種新型直流輸電技術(shù),國(guó)際上也稱為輕型直流輸電、新型直流輸電,國(guó)內(nèi)將其命名為“柔性直流輸電”。“柔性”一詞來(lái)源于英文Flexible,表示應(yīng)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)為電網(wǎng)提供靈活的控制手段。它將半控型電力電子器件升級(jí)為全控型電力電子器件,具有響應(yīng)速度快、可控性好、運(yùn)行方式靈活、可向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電、不會(huì)出現(xiàn)換相失敗、換流站間無(wú)需通信以及易于構(gòu)成多端直流系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn),適用于可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電并網(wǎng)、孤島供電、城市配電網(wǎng)的增容改造等。所謂柔性,主要指運(yùn)行控制靈活、智能化程度高。在傳統(tǒng)的輸電技術(shù)下,比如要解決分散海島供電問(wèn)題,一般采用大投入的“剛性”辦法,建大跨度的跨海輸電線路,或者干脆在海島上建大電廠。但這樣的剛性大投入不經(jīng)濟(jì),且也難以接納海島已有的風(fēng)力發(fā)電等新能源。柔性直流輸電技術(shù)則能提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性,增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)清潔能源的消納能力,提高配電網(wǎng)可靠性和靈活性,就像個(gè)太極高手,具有“以柔克剛”的本領(lǐng)。如果說(shuō)特高壓直流像大飛機(jī),容量大、效率高、距離遠(yuǎn),柔性直流就像直升機(jī),靈活、便捷。

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