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柔性直流輸電接入技術研究與突破

 12月25日,國家科學技術部863計劃重大專項課題大型風電場柔性直流輸電接入技術研究與開發示范工程南澳±160千伏多端柔性直流示范工程(以下簡稱南澳多端柔直工程)正式投產,標志著南方電網攻克了多端柔性直流輸電控制保護這一世界難題,使我國在世界上率先掌握了多端柔性直流輸電成套設備設計、試驗、調試和運行全系列核心技術。

  一道世界難題,一次國內電網發展產學研用模式的典型示范,一次國際直流輸電技術的全新突破……南澳多端柔直工程對遠距離大容量輸電、大規模間歇性清潔電源接入、多直流饋入等提供安全高效的解決方案,成為我國繼±800kV特高壓直流輸電工程之后,在國際直流輸電領域取得的又一重大創新成果。

  柔性直流輸電目前已成為國際上公認的風電并網的最佳技術方案。較之常規直流輸電,在容量為1萬至100萬千瓦的部分場合下,尤其是對于離岸較遠的海上風電場內部互聯來說,柔性直流輸電技術可節約投資10%以上。初步預測,未來十年世界范圍內的柔性直流輸電市場規模將在1000億元以上。

  自1997年ABB公司在瑞典成功建設投運了世界上第一個柔性直流輸電試驗工程,從那時起,世界范圍內關于柔性直流輸電的研究一直處于十分活躍的狀態,但進展卻十分緩慢。

  中國電科院賀之淵博士介紹,2006年國家電網公司確定了《柔性直流輸電系統關鍵技術研究框架》,啟動了我國在柔性直流輸電關鍵技術領域的全面研究,與西門子幾乎同步。柔性直流輸電技術難度相較常規直流有過之而無不及,而且技術優越性、應用廣度卻是其無法企及的,也正因如此才成為一項具有能源戰略意義的重大技術革命而備受歐美等發達國家重視。攻關難度由此可見一斑。

  多端指的是兩端以上的柔性直流工程,技術更加復雜。南澳多端柔直工程項目工程師許樹楷介紹說,兩端直流輸電系統無法實現對多個電源點(如風電場、分散式小水電等)的接入或多個負荷點的同時供電,多端系統可以將多個海上風電場、孤立海島與大陸連接起來,構成直流網絡,在節省投資與減少海域資源占用的情況下,既滿足海島電力需求的同時,還能將富余電能送往大陸。

  通俗地講,在現有的電網中使用了柔性直流輸電系統,相當于在電網中接入了一個閥門和電源,它不僅可以有效地控制其上面通過的電能,隔離電網故障的擴散,而且還能根據電網需求,自身快速、靈活、可調地發出或者吸收一部分能量。中國電科院賀之淵博士介紹道,這對優化電網的潮流分布,增強電網穩定性,提升電網的智能化和可控性,都具有一定的作用。


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