柔性直流输电技术发展综述
摘要:
介绍了以电压源换流器为核心的高压直流输电技术的一种形式柔性直流输电技术,详细阐述了柔性直流输电技术的发展历史、运行原理、主要特点和应用领域,重点介绍了柔性直流输电技术的三个关键技术。随着我国坚强智能电网战略的不断推进以及大规模可再生能源发电的接入,柔性直流输电技术拥有广阔的发展前景,是未来输电技术的一个重要发展方向。
一、输电技术的发展
1.1 输电技术的历史
1882年法国物理学家德普勒用装设在米斯巴赫煤矿中的直流发电机,以1.5kV~2.0kV电压,沿着57km的电报线路,把电力送到在慕尼黑举办的国际展览会上,完成了有史以来第一次直流输电试验[1]。为了降低线路损耗必须尽可能提高输电电压,但是由于当时技术水平所限难以实现。其困难具体表现在:发电侧,高压大容量直流电机因换向困难而难以制造,采用大量低压直流电机串联发电时运行方式复杂、可靠性不高;在用电侧,高压直流电缺乏有效设备降压供用电设备使用。因而直流输电未能大规模推广应用。1888年特斯拉发明交流电机,1891年,世界上第一个三相交流发电站在德国竣工。随着三相交流发电机、感应电机、变压器以及其它交流设备的发明及迅速发展,交流输电逐渐显现出直流输电难以比拟的优越性,迅速取代直流输电发展成为主要输电方式。目前世界上各国输电网络都以交流输电网为主。我国电网也建成了以超高压500kV输电网络为骨干网的大型电力网络,目前正在建设超远距离输电的1000kV特高压交流输电网。
但是学者对直流输电的研究并未停止,20世纪50年代大功率汞弧阀问世,使得直流电的电压升高、降低、控制成为可能,直流输电技术才真正在工程中得以应用。由于汞弧阀技术复杂、制造困难、价格昂贵、故障率高、可靠性低、运行维护不便,高压直流输电只在特定场合下才具有优势得以应用,这些困难制约了高压直流输电技术的发展。目前从世界范围看,直流输电份额远小于交流输电。
1.2 交流发电技术的困境
三、柔性直流输电技术
3.1柔性直流输电技术的发展
3.2技术优势与应用领域
1. 柔性直流输电的技术优势
2. 柔性直流输电的主要应用领域
3.3系统结构与关键技术
1. 柔性直流输电换流器拓扑结构
2. 柔性直流输电换流器的控制技术
3. 直流线路故障保障技术
参考文献
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