直流电网在中国的应用前景分析

随着化石能源的日益枯竭,中国已将发展可再生能源提升至重要地位,并逐步实现能源结构的战略性调整。分析可再生能源发电的间歇性与不稳定性特点,以及可再生能源发电集中并网带来的稳定性问题,提出通过建设广域覆盖的直流电网以有效解决可再生能源集中并网的有功波动问题。建设全国性的直流骨干输电网,不仅可更有效地利用可再生能源,也将积极推动坚强智能电网的建设。与交流系统相比,直流电网在未来城市配电、微网等领域也有较大的优势。根据中国国情,对直流电网在中国建设的可行性进行了具体分析,并提出中国直流电网主干结构设想图,指出了直流电网建设的一些关键技术问题,为中国直流电网建设提供参考。     

基于大规模可再生能源接入的直流电网技术分析

直流电网技术是解决我国大规模可再生能源并网问题的有效技术方法之一。针对大规模可再生能源接入传统交流电网带来的稳定性问题,参考国内外直流电网技术研究成果,深入分析直流电网的特点和适用性,提出利用直流电网网架结构在我国发展大规模可再生能源。结合中国能源和负荷的实际地理分布深入探讨可再生能源在中国未来发展模式,并指出了直流电网目前亟待解决的关键性问题。     

日本可再生能源基金会拟建亚洲超级电网

日本可再生能源基金会EnergyFoundation,JREF）于近（JapanRenewable日提出建设“亚洲超级电网（super-grid）”计划。该电网将成为连接中国、日本、俄罗斯、韩国和蒙古的跨国电网。采用超高压直流输电技术将蒙古境内的风能、太阳能等可再生能源电力输送至中国、日本、韩国等电力需求大国。     

欧洲电网互联现状分析及其对构建能源互联网的启示

欧洲电网是世界上最大区域互联电网,也是世界上少见的实现了多国互联运行的电网。欧洲电网的电源装机总量全球最大,其对可再生能源的接纳和利用,也是各国推进能源转型、促进高比例的可再生能源消纳的学习典范。在分析欧洲电网各国当前电源结构、负荷特性和电网互联现状的基础上,总结了几个主要欧洲国家目前电网的发展情况以及它们与周边邻国互联现状的主要特征。此外,在对具体的电网数据分析的基础上,分析了构建能源互联网在物理平台、信息平台和融资机制3个方面可能的建设需求,总结了欧洲电网的发展对于构建能源互联网的3点启示。该文的分析和结论,对能源互联网的深入研究具有一定的参考价值。     

直流电网在我国的应用技术分析

随着能源危机与环境问题的日益加剧,世界各国将重点逐渐转向可再生能源的大规模开发与利用.针对大规模可再生能源接入传统交流电网带来的稳定性问题,参考国内外直流电网技术研究成果,深入分析直流电网的特点和适用性,提出利用直流电网网架结构在我国发展大规模可再生能源.通过对比分析传统特高压交直流输电与直流电网技术的特点和适用范围,深入探讨中国直流电网未来发展模式,并指出了直流电网目前亟待解决的关键性问题.     

中国未来输电网架结构初探

能源资源和负荷需求的逆向分布及能源结构的战略性调整,决定了中国未来输电网架结构必须在受端系统、送端系统以及1000~3000 km的输电系统上有根本性的突破。介绍了欧洲"Super Smart Grid 2050"及美国"Grid 2030"输电网架结构远景设想;探索了特高压电网在形成坚强受端系统上的优势,给出了实现系统分层分区运行、提高同步电网自愈能力等降低特高压电网大停电风险的建议;提出了在中国北部地区利用新型直流输电技术建立广域可再生能源电网结构的远景设想,从而有效整合风电、太阳能电力、水电等,以期利用广域范围内的资源互补性平衡新能源的功率间歇性和不稳定性;最后简要论述了半波长输电和分频输电的特点及发展前景,指出二者均适用于超远距离大容量电力输送。     

未来电网-多层次直流环形电网与“云电力”

化石能源的日益枯竭和环境压力的日益增加,将促使人类从传统能源向以可再生能源为主的清洁能源过渡.可再生能源资源及电力负荷的空间分布特点,决定了未来电网将呈现大电网与分布式电网平行发展的格局;同时,由于可再生能源具有不稳定性的特征,从而对电网的实时功率平衡与调度带来了重大的挑战.因此,为了保障电力供应,人们认识到必须对现有...     

高比例新能源接入下送端电网直流闭锁过电压分析与抑制策略

近年来,以风电和光伏为主的可再生能源发电技术发展迅速。考虑到可再生能源资源富集区域和重负荷区域之间存在空间上的分布差异,高压直流输电被证明是一种能够有效将电力进行远距离传输以提升可再生能源消纳的技术。高压直流输电系统的直流闭锁故障,特别是直流双极闭锁故障,会导致送受端交流电网中产生过电压浪涌,进而可能导致发电机脱网运行。文中建立了直流闭锁故障下送端交流电网中过电压的数学模型,分析了可再生能源发电设备的无功功率对直流闭锁下电网过电压的影响,进而以送端电网的无功功率裕度最大为目标提出了一种最优有功出力分配策略。基于Matlab/Simulink,设计了一个案例来验证所提出的最优有功出力分配策略减少直流闭锁下电网过电压的有效性。     

智能电网发展与高压直流输电

世界能源危机和环境保护的需要促进了发电技术的变革,新能源发电技术蓬勃发展,同时也影响了输配电技术的发展。首先就欧洲、美国和中国等地的电网发展规划进行说明,介绍其中直流输电工程的应用情况;随后对电网发展的特征和高压直流输电的技术特点进行分析,结果表明未来大型电网将向着“智能”、“超级”的方向发展,高压直流输电的技术特点符合智能电网的发展需求,并有望在智能电网的建设中发挥重要作用;最后对智能电网的建设及其发展进行了初步分析。     

新闻

欧洲启动可再生能源超级电网以英法德为代表的欧洲北海国家本月正式推出了联手打造可再生能源超级电网(supergrid)的宏伟计划,该工程将使苏格兰、比利时和丹麦的海岸风力涡轮机、德国的大阵列太阳能电池板与挪威的峡湾水力发电站连成一片。包括德国、法国、比利时、荷兰、卢森堡、丹麦、瑞典、爱尔     

考虑频变参数和直流控制的直流输电系统线路故障解析

提出了考虑频变参数和直流控制的直流输电系统线路故障时域解析方法,为直流线路故障分析与故障检测提供了解析基础和实用工具。首先,建立了直流输电系统线路故障的复频域模型,推导了故障电气量的复频域表达式。继而,根据故障行波沿直流线路的传播规律,提出了频变参数的惯性等值模型;根据直流线路故障后直流控制系统的动作规律,提出了直流控制的比例—积分等值模型。进一步,基于频变参数和直流控制等值模型,对复频域故障电气量进行拉氏反变换得到时域表达式,并对解析结果与EMTDC仿真结果进行比较,相关结果验证了所提出的解析方法的有效性。最后,探讨了故障解析可能的工程应用场景,以直流线路行波保护为例进行了具体分析,分析结果表明故障解析具有良好的工程应用价值。     

HVDC在电网发展中的应用评“灵活电力传输-HVDC的选择”一书

新书“灵活电力传输-HVDC的选择”,介绍了基于AC-DC的静止换流器及高压直流输电技术,涉及的内容主要是以最新的电力电子技术改造传统的以电网换相换流( LCC)或电流源换流(CSC)为基础的高压直流(HVDC)输电系统,并对以电压源换流(VSC)为基础的柔性直流VSC-HVDC技术做了较全面的论述.评述了作者全局意译...     

多端高压直流输电系统保护动作策略

多端高压直流输电(HVDC)系统保护动作后故障处理策略的选择与多端系统结构密切相关。详细分析了串联型和并联型多端直流输电系统的闭锁和线路故障再启动逻辑2类保护动作后故障处理策略,并简要介绍了其他保护动作处理策略。快速移相及同时投旁通对是串联型常用的闭锁策略;并联型常采用闭锁脉冲策略,以及禁止投旁通对策略。对串联型而言,极隔离实际上是换流器隔离;由于存在多条多电压等级的直流线路,从而线路故障处理策略复杂度很高;功率回降和极平衡需各主控站协同处理;新增合大地回线开关的处理策略。对并联型而言,线路故障处理需各整流站协同处理;新增降电流后闭锁策略;新增分断直流线路开关策略,便于隔离故障直流线路。     

高压直流输电电磁影响相关参数的计算分析

高压直流输电技术随着大容量、长距离等的输电要求应用越来越广,因此要研究关于直流输电的基本问题,如电晕损失、无线电干扰、导线场强等问题。主要对特高压直流输电线路高海拔及平原地区直流导线起晕场强、导线场强、无线电干扰的计算及分析的研究现状进行了综述。     

舟山多端柔性直流输电技术及应

多端柔性直流输电是新一代直流输电技术,对其从拓扑结构、基本控制原则作全面分析,对比分析串联多端柔性直流输电与并联多端柔性直流输电的优势与不足,并重点研究舟山5端柔性直流输电的技术特点。多端柔性直流输电的国内外研究现状及工程应用表明其应用前景广泛。     

直流滤波器高压电容器接地故障保护判据和方案

直流滤波器高压电容器发生接地故障对直流输电系统的安全、稳定运行影响巨大,现有的直流滤波器高压电容器接地故障保护方法存在选择性差、灵敏度低、定值整定困难等问题。立足于直流输电系统和直流滤波器高压电容器保护的需求,结合常用的H型高压电容器的结构特点,简化接地故障模型,提出了不依赖运行工况的新型高压电容器接地故障保护判据和保护方案,解决了现有保护存在的问题。使用实际的特高压工程仿真模型模拟高压电容器接地故障,验证了提出的保护判据和方案的有效性和正确性。     

混合直流输电技术及发展分析

混合直流输电系统结合常规直流输电系统和柔性直流输电系统的优点,是一种新型直流输电拓扑结构。文中从混合直流输电系统的主接线和换流器拓扑结构、控制和保护技术等方面进行了系统分析,指出了混合直流输电技术的难点及未来的发展目标和方向。介绍了混合直流输电技术可能适用的场景及目前的应用现状。最后结合中国能源发展战略和未来电网的发展特点及需求,分析了混合直流输电技术研究及工程应用的趋势。     

云广特高压直流测量系统干扰因素分析

以云广特高压直流工程直流测量系统多次发生故障为背景,介绍了云广特高压直流测量系统组成及直流测量时分复用总线运行逻辑。通过仿真和试验,深入分析了造成直流测量系统受干扰的原因及当前直流测量系统抗干扰措施存在的问题,给出了相应解决方案并予以实施。解决方案经实际故障验证了其正确性,提高了云广特高压直流的运行可靠性,同时也为今后直流输电工程的抗干扰设计提供了有益参考。     

基于直流电压—有功功率特性的VSC-MTDC协调控制策略

提出了一种用于大规模海上风电并网时电压源换流器型多端直流(VSC-MTDC)输电系统的协调控制策略。以典型的五端直流输电系统为例,提出了基于本地控制器的换流站间协调控制策略,基于直流电压-有功功率调节特性给出了辅助换流站的改进下降控制策略以及定有功功率控制(APC)换流站的改进控制策略,分析了两换流站的工作模式,根据直流网络的潮流分布和最大最小运行方式给出了辅助换流站和APC换流站参数选择的依据。最后,PSCAD/EMTDC仿真验证了在正常、主导换流站故障和辅助换流站故障工况下协调控制策略的有效性;仿真结果表明,该协调控制策略能够实现多端直流输电系统换流站间的有功功率分配,控制效果良好。     

2014年国际大电网会议学术动态系列报道高压直流输电和电力电子技术

介绍了2014年国际大电网委员会(CIGRE)高压直流输电和电力电子技术专委会(SC B4)的主要专题和论文,涉及的技术领域包括:高压直流输电技术的发展;灵活交流输电(FACTS)装置研发及技术发展;电力电子技术在可再生能源并网领域的应用;高压直流输电工程应用中的一些典型问题等。