柔性直流输电技术的工程应用和发展展望

柔性直流输电技术作为新一代的直流输电技术,具有有功无功独立控制、响应快速灵活、扩展性强等突出优点,广泛应用于风电送出、电网互联、无源网络供电和远距离大容量输电等场景。在中国新型电力系统建设的背景下,针对新能源送出和多直流馈入电网安全稳定提升等重大需求,柔性直流输电技术优势将进一步凸显。文中对柔性直流输电技术的发展现状和趋势进行梳理,以多个代表性的柔性直流输电工程为例,系统地阐述了中国柔性直流输电技术的工程实践经验,重点介绍了柔性直流输电技术在新能源送出、电网互联和远距离大容量输电的典型应用及工程运行情况。最后,文中分析了新型电力系统下柔性直流输电技术的发展前景并指出所面临的挑战,为柔性直流输电技术的发展与应用提供参考。     

柔性直流输电技术在上海电网的应用研究

柔性直流输电技术的应用可解决现代城市电网发展面临的诸多技术问题。以上海电网为对象,研究了柔性直流输电技术在城市电网中实际应用的前景,介绍了目前上海电网需要进一步完善和提高的主要环节,根据柔性直流输电技术特点,讨论了上海不同电压等级电网现状及其对柔性直流输电技术不同侧面的具体应用构想。     

柔性直流输电技术：应用、进步与期望

柔性直流输电技术是构建灵活、坚强、高效电网和充分利用可再生能源的有效途径,代表着直流输电的未来发展方向,已成为新一代智能电网的关键技术之一。概述了国内外柔性直流输电工程的现状以及柔性直流输电技术在交流电网的异步互联、风电场并网、海上平台供电和城市负荷中心供电等领域的应用情况;重点介绍了世界第一个多端柔性直流输电工程———南澳多端柔性直流输电示范工程的研发情况,尤其是其技术难点;指出了直流输电混合化,高电压大容量化,直流输电网络化和直流配电网等未来柔性直流输电技术发展的主要方向;提出了柔性直流输电系统亟待解决的关键问题,诸如具有直流短路故障电流清除能力的电压源换流器拓扑结构,高压直流断路器技术和直流电网运行的基础理论及控制保护技术。     

特变电工新能源:引领柔性直流输电技术新发展——专访特变电工新疆新能源股份有限公司新能源研究院HVDC产品线总监 林卫星

柔性直流输电技术将在远距离,大容量输电领域发挥愈来愈重要的作用,甚至取代常规直流输电,欧洲已几乎不再建设常规直流输电线路。未来,在柔性直流输电技术完全成熟之后,可以构建柔性直流大电网,与交流电网互联运行。高压大容量柔性直流输电技术的应用将对我国未来电网的发展方式产生深远影响。     

采用柔性直流输电优化河南电网运行的前瞻性研究

为了保证河南电网在互联电网大发展背景下的安全稳定高效运行,分析了河南电网作为特高压交直流混联典型受端电网在未来运行中面临的主要问题。结合柔性直流输电技术的优势特性和发展趋势,并针对河南电网的实际情况,设计了线路扩容、增加输电断面线路和采用背靠背柔性直流输电技术等4个技术方案。通过仿真计算和对比分析可知,采用背靠背柔性直流输电技术的方案在满足输送能力要求的同时,还能够减小系统短路电流水平,提高系统稳定性,平抑功率振荡。     

柔性直流输电技术及其示范工程

城市电网的不断发展和电力电子器件的快速进步,使柔性直流技术在城市电网中的实际应用已成为可能。简要介绍了柔性直流输电的技术特点。具体介绍了上海南汇柔性直流输电示范工程的换流系统参数,主要设备的选择、配置,设备布置方案。总结了柔性直流输电技术在工程应用中存在的一些问题。     

中国互联电网的发展

简要回顾了中国电力工业及互联电网发展的现状：论述了中国互联电网发展的客观需要和历史必然性；介绍了中国互联电网发展的思路、格局和主要实施的工程项目；指出了中国互联电网发展中直流输电技术和灵活交流输电(FACTS)技术中需要解决的主要问题；分析了西北地区采用750kV电压等级的优越性和对其它地区500kV以上高一级电压等级选取的积极作用；给出了中国互联电网发展中的主要联网方式并提出了未来输变电工程建设中需要采用的先进设备和技术。     

柔性直流输电技术的现状与展望*

柔性直流输电能灵活地适应新能源的发展和现代电网体系多样化的需求,是未来直流输电系统的发展趋势。为此,对柔性直流输电的发展和应用进行了综述。首先,对国内外典型柔性直流输电工程进行了概述,同时介绍了工程中电力电子器件、柔直换流阀、高压直流断路器、桥臂电抗器、直流电缆核心器件的研究进展。最后,探讨了柔性直流输电技术在可再生能源发电并网、大电网异步互联、城市电网改造等领域的未来发展趋势。     

柔性直流输电技术在江苏电网的应用研究

柔性直流输电(VSC-HVDC)技术是以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制技术为基础的新型高压输电技术。他具有灵活调节潮流分布、几乎没有谐波、不需要无功补偿等优点,可以广泛应用在新能源并网、城市供电、海岛互联以及分布式能源接入等领域。本文调研了柔性直流输电技术在国内电网中现有工程的运行现状,分析了柔性直流输电技术在工程运行中的优缺点。针对"十四五"规划期间的南京西环网,本文分别提出了基于柔性直流输电技术和常规交流输电技术的网架加强方案,通过对两个网架加强方案的技术/经济性比较,总结了柔性直流输电技术在实际工程的推广应用中有待突破的瓶颈及发展建议。     

中国互联电网的发展

简要回顾了中国电力工业及互联电网发展的现状；论述了中国互联电网发展的客观需要和历史必然性；介绍了中国互联电网发展的思路、格局和主要实话的工程项目：指出了中国互联网电网发展中直流输电技术和灵活交流输电（FACTS）技术中需要解决的主要问题；分析了西北地区采用750kV电压等级的优越性和在其它地区选取500kV以上高一级电压等级的积极作用；给出了中国互联电网发展中的主要联网方式并提出了未来输变电工程建设中需要采用的先进设备和技术。     

Power Grid Development in 60 Years since the Foundation of P.R.C.

Foreword Since the foundation of P.R.C.,the China‘s power grid develops with a high rate.By now,grids in all provinces except Xinjiang,Tibet,Hainan and Taiwan are AC/DC interconnected together,forming the structure of power grid interconnection in the whole country.     

我国智能电网技术的现状和发展趋势

智能电网的发展目标是信息化、数字化、自动化、互动化为一体的综合发展,先进电力电子技术是建设智能电网的重要技术手段。分析了中国智能电网的概念和发展趋势,展望了中国智能电网技术的研究方向和发展预期,介绍了电力电子技术在智能电网中的应用,特别是灵活交流输电技术和直流输电技术在智能电网中的应用,并指出其未来的发展重点。     

同步电网发展趋势与中国能源互联网发展研究

在“清洁替代、电能替代”的能源发展趋势下,电网作为输送与分配电能的载体,是能源供应体系的重要组成部分,是现代经济发展和社会进步的重要基础和保障,更是能源互联网的核心主体。通过对北美、欧洲和俄罗斯等典型电网百余年发展的研究,总结了世界典型同步电网发展从传统电网到现代电网,从孤立电网到跨区、跨国大型互联的一般规律,为中国电网的发展提供借鉴。基于对中国电网发展历程和考虑新能源特性电网互联演化的分析,结合电力需求、能源开发以及电力流规模的发展趋势,提出了基于同步电网格局的中国能源互联网未来的发展形态,为构建全球能源互联网奠定重要基础。     

“嵌入式”直流技术在省级输电网中的规划及应用

江苏电网作为典型的省级输电网，面临着大规模新能源接入带来的能源转型压力和挑战，需要从“源网荷储”等各方面进行转型升级。本文通过对负荷、电源、网架结构等江苏能源电力发展格局的分析，总结了江苏电网面临的例如重要输电断面输电能力不足等挑战。结合新能源大规模发展及江苏输电网结构特点，重点分析了“十四五”及远景江苏输电网过江断面输电能力需求，提出了送、受两端均位于江苏交流电网内部且分布长江两侧的“嵌入式”直流技术。相比较于传统的互联方式建设的远距离、大容量直流输电技术，本文提出的 “嵌入式”直流输电技术通常利用现有架空输电线路或现有/预留交流电缆通道，构建江苏省内交直流混联电网，在有限输电走廊空间内可大幅提高电网关键断面的输电能力，挖掘现有电网的供电潜力，满足江苏电网发展的需求。     

中国电网的发展与展望

回顾我国电网由地方电网初步形成到跨区互联的发展历程，介绍近期电网发展的规模和格局．特别是有关西电东送、南北互供和全国联网的发展规划，并扼要介绍电网发展的技术取向，包括超高压直流输电技术、灵活交流输电技术和紧凑型输电技术等。     

异步联网工程柔性直流测量异常导致功率反转机理分析和优化策略研究

云南电网与南网主网直流背靠背异步联网工程中采用了柔性直流输电技术,针对异步联网工程柔性直流因直流电压测量异常导致功率反转的问题进行了分析。在现有异步联网工程柔性直流输电系统控制器结构的基础上,通过理论分析得到了发生功率反转时测量偏差系数的临界值和功率反转期间直流电压的真实值计算方法;提出了逆变侧只采用定有功功率控制且选取整流侧和逆变侧计算的有功功率较大者作为控制器功率测量值输入的优化策略。通过异步联网工程柔性直流的EMTDC仿真模型,验证了所提优化策略的有效性和可行性。     

新一代智能输变电技术标准体系研究

坚强智能电网是构建世界一流能源互联网企业目标的重要基础。特高压与智能输变电技术是实现电网网架坚强和运行智能的重要体现。随着特高压、无线输电、智能变电站等技术的发展,原有的智能输电和智能变电技术标准体系已不能满足新时期输变电建设的要求,需对原有标准体系进行优化补充和修改完善。系统梳理了国内外智能输变电专业方向中特高压输电、智慧输电线路、灵活交流输电、柔性直流输电、智能变电站和新型输电6个技术领域的标准现状,设计了新的智能输变电标准体系分层结构,构建了智能输变电标准体系的总体框架。按照近期、中长期、远期3个阶段,制定了智能输变电6个技术领域的标准规划。最后,提出智能输变电技术标准体系的3年重点行动计划。     

柔性直流输电技术在江北电网中的应用研究

柔性直流输电技术是一种以电压源换流器技术为基础开发的新型高压输电技术,在改善交直流相互影响和提高电网稳定性方面具有显著作用。文中针对重庆江北电网中存在的下网负荷分布不均、金山变电站失电风险以及220 kV侧短路电流裕度小等问题,分析了柔性直流输电的技术特点及在城市配电网中的工程应用,结合重庆江北电网运行问题,提出了交、直流两种方案解决220 kV电网中金山变电站500 kV失电后产生的过载问题,并提出了应用柔性直流输电技术解决110 kV电网中220 kV变电站负载不均衡的问题,为其他工程应用柔性直流输电技术提供指导。     

灵活交流输电系统在电力系统中的应用

指出了现代电网存在的问题以及解决此类问题的有效途径，描述了灵活交流输电（FACTS）技术的发展过程及在我国的研究现状，进一步说明了采用FACTS技术将成为我国区域大联网后，解决电网一系列有关稳定运行问题的有效手段。     

低频振荡广域监控研究现状及新进展

随着电网互联工程的不断进行,低频振荡问题日渐凸现,成为限制跨区功率输送的瓶颈而科学技术的发展将广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)引入到电力生产过程中,给电力系统低频振荡监测带来了新契机。为促进该技术的应用,提高电网供电可靠性,总结了国内外基于广域测量系统的低频振荡监测和控制研究的现有成果,主要包括在线监测和阻尼控制两个方面;并且提出了这一领域未来的研究方向和需要解决的问题,包括研究一套系统的行之有效的在线监测算法,最优反馈信号的选择,广域阻尼反馈控制器的设计,消除广域反馈信号传输过程中积累的时滞对控制效果的影响四大问题。