我国针对柔性直流输电技术进行研究和应用的起步相对于欧美国家来说较晚, 截止到2005年, 我国针对直流输电的研究仍旧以两电平换流器的柔性直流输电为主, 极少涉及工程技术的方面。2006年伊始, 国内的一部分相关单位对这一技术的发展前景和趋势进行了准确的预测, 在此基础上针对柔性直流输电工程技术展开了研究, 并且在2011年投入并运行了我国第一条柔性直流输电的示范工程[1]。而随着近几年相关单位的不断研发, 我国在柔性直流输电的技术以及应用层面均已处于世界前列。
由于我国的地形决定了水电能源西多东少的现状, 而在能源的负荷方面则是东多西少, 也就是说我国在电力负荷以及能源分布的方面存在着极其严重的不平衡现象, 因此, 跨度大、距离远的输电方式就成为了我国的主要输电方式[2]。但是由于传统的输电技术对电路的容量具有极高的要求, 并且对无功的补偿设备需求量极大, 因此, 随着大量的特高压直流线路逐渐接入电网, 传统输电法的弊端开始逐渐显露了出来, 例如较为典型的换相失败。从理论上来说, 运用柔性直流技术进行输电并不存在传统输电技术中所存在的问题, 因此, 运用柔性直流技术进行输电对于进行交直流联网是非常便捷的。在当前的情况下, 通过柔性直流技术进行输电需要解决的问题主要还有以下几个:其一, 输电的容量受到直流电缆自身的耐受电压以及子模块的串联数量等方面的限制;其二, 由于我国尚且没有能够对较大直流电流进行开断的断路器, 因此, 当直流电路发生短路或其他故障时, 只能通过对交流断路器进行切除, 将直流系统进行闭锁, 才能够消除险情。但这样做的缺陷在于电路进行恢复的周期相对来说较长, 所以, 柔性直流输电技术相较于架空线的输电模式更加适合于通过电缆进行送电的模式。
分布式电源包括小型的风力发电机, 光伏电池以及其他一系列接入的电压等级为35k V或以下的小型电源, 可再生能源作为分布式电源的典型代表, 对我国电源并网技术的实施具有重要的影响, 随着可再生能源和发电技术的不断发展, 进行分布式能源发电在对于提高能源的利用率以及减少环境的污染等方面的重要性也开始为人们所熟知[3]。按照可再生能源的分布实行电源并网的缺陷在于对电压的支撑能力相对较弱, 这会对供电系统的运行以及供电的质量产生不好的影响。柔性直流输电技术本身具有可以单独控制无功和有功的功能, 这项功能对由于风力发电厂所输出的功率出现波动而引起电压出现波动的情况具有一定程度上的缓解作用, 并且由于电压源性的换流器在使用过程中不存在传统换流器的换相过程, 不需要通过接入系统的方式使系统为其提供无功的支撑, 更加不需要为其配备专门的无功补偿装置, 因此柔性直流输电技术为分布式发电的并网提供了切实可行的全新方案。
随着社会的发展, 我国城市化的进程不断加快, 这就决定了城市电网的负荷量呈现逐年增长的趋势, 居民对于供电质量的要求也在逐年提高, 基于此, 将交流输电作为主要输电模式城市的电网开始面临的挑战则越来越多, 例如由于供电的容量以及用电的负荷不断增加所导致的电流超标的问题等。柔性直流输电技术与交流输电技术相比, 首先具有在输电过程中所产生谐波的含量较少的特点, 这对于提高控制功率以及稳定电压的速度具有非常重要的作用, 其次, 使用柔性直流技术输电具有换流站的占地面积少的特点, 可以在一定程度上解决土地资源紧缺的问题。
我国目前在针对偏远地区进行供电的过程中仍旧存在困难, 这是由于偏远地区受到经济等因素的制约, 存在供电系统弱、与大电网距离远等问题, 如果采取传统的交流输电技术对偏远地区进行输电, 那么就会出现电压跌落严重的现象, 但是运用柔性直流进行输电不仅无需额外增加换相的电压, 甚至可以选择无源网络作为最终的输电受端系统, 这与偏远地区的实际情况是非常契合的, 因此, 柔性直流输电技术的产生和发展为偏远地区的供电工作提供了全新的思路和方案。但是需要相关单位和人员注意的是, 大部分的偏远地区可能难以敷设电缆, 因此, 采取柔性直流技术进行输电还需要解决对通过架空线路进行供电的安全性问题。
综上所述, 我国在柔性直流输电技术的相关领域已经取得了大量优秀的研究成果, 但是从国情出发, 由于我国对直流工程具有巨大的需求量, 所以就需要相关单位通过对柔性直流输电技术进行更加深入并且系统的探索, 达到促进我国柔性直流输电技术健康、全面发展的目的。
摘要：柔性直流输电技术作为现在新兴的输电技术, 已经逐渐取代交流输电技术, 在诸多的国家和地区得到了广泛的应用。本文从我国的国情出发, 立足于当今的时代背景, 阐述了柔性直流输电技术的应用现状以及应用前景, 以供实际工作进行参考。
关键词：柔性直流输电技术,应用现状,前景
[1] 徐政, 薛英林, 张哲任.大容量架空线柔性直流输电关键技术及前景展望[J].中国电机工程学报, 2014, 29:5051-5062.
[2] 马为民, 吴方劼, 杨一鸣, 张涛.柔性直流输电技术的现状及应用前景分析[J].高电压技术, 2014, 08:2429-2439.
[3] 汤广福, 贺之渊, 庞辉.柔性直流输电工程技术研究、应用及发展[J].电力系统自动化, 2013, 15:3-14.
