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我国站在世界输电技术前沿 有什么优势

2018-12-11 07:25admin中国电力时空网
我国站在世界输电技术前沿 有什么优势关键词: 新能源并网柔性直流输电多端柔性直流输电系统

智能电网在线讯:2013年12月25日,南澳岛青澳、金牛两个换流站与汕头澄海区的塑城换流站完成了三端投产启动,标志着世界首个多端柔性直流输电工程建成,南方电网公司也成为世界上第一个掌握多端柔性直流输电成套设备设计、试验、调试和运行全系列核心技术的企业。此前,国家电网公司于2011年7月投运亚洲首个具有自主知识产权的柔性直流输电工程——上海南汇风电场柔性直流输电工程。

可解决新能源并网、大城市供电

“多端柔性直流输电系统模块化多电平(MMC)技术,可灵活接入多个站点的风能、太阳能、地热能、小水电等清洁能源,通过一个大容量、长距离的电力传输通道,到达多个城市的负荷中心。这为新能源并网、大型城市供电等提供了一种有效的解决方案。”南方电网专家委员会主任委员李立浧院士介绍。

据了解,“柔性”是相对于常规直流输电技术而言,该技术采用了先进的大功率电力电子器件组成的电压源换流器(VSC),可以灵活快捷地改变电能输送的大小和方向,并提供更优质的电能质量。“多端”是相对于“两端”而言,指两端以上的柔性直流输电工程,其中两端直流仅能实现点对点的直流功率传送,多端可以实现对多个电源点(如风电场、分散式小水电等)的接入或多个负荷点的同时供电。

此次建成的南澳多端柔性直流输电工程,也是世界上首个四端柔性直流输电工程,目前分别在南澳岛上的青澳、金牛各建设一座换流站,在大陆澄海区建设一座换流站,容量分别为5万千瓦、10万千瓦和20万千瓦,建设直流电缆混合输电线路40.7公里,未来岛上还将建设一座接纳近海风电的换流站。

柔性直流输电技术优势明显

那么,柔性直流输电技术具有什么优势呢?据介绍,与传统直流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在孤岛供电、有功功率与无功功率控制等方面。如在孤岛供电中,常规直流要求在岛上具备发电机组之类的电源点,而柔性直流输电只需设备启动的电源。

与交流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。如在长距离电缆输电中,交流电缆越长,电能损耗越高,输送的有效电能越少,就像烧好的开水沿着管子往外送,管子越长,水温越低,末端用户就用不上热水了,而柔性直流则相当于一根保温管,即使到末端用户,水温都是恒定的。

南澳多端柔性直流输电工程项目工程师许树楷也介绍:“多端系统可以将多个海上风电场、孤立海岛与大陆连接起来,构成直流网络,在节省投资与减少海域资源占用的情况下,既满足海岛电力需求,同时还能将富余电能送往大陆。”

因此,柔性直流输电技术是改变电网发展格局的战略性选择,可以提高现有输配电网的安全稳定水平,促进可再生能源低成本、模块化开发利用,促进电力产业结构的升级与优化,解决我国能源领域节能环保等重大问题。

我国站在世界输电技术前沿 有什么优势(2)关键词: 新能源并网柔性直流输电多端柔性直流输电系统

我国站在世界输电技术的前沿

由此可见,集如此多优势于一身的柔性直流输电技术自然受到世界主要发达国家的重视,相关技术资料鲜有公开,而且,多端柔性直流比两端柔性直流要复杂得多,如此次建成的南澳多端柔性直流输电工程集大型风电场接入、柔性多端直流输电、海底直流电缆等多项创新技术于一体。

许树楷表示:“此次南澳工程的自主创新不但体现在科研团队攻坚克难的决心,更为重要的是,我们走在了世界直流输电技术的前列。”南澳多端柔性直流输电工程将已基本成型的两端柔性直流系统扩展到多端,实现自主研发核心技术,设备制造厂商全都是国内厂家,如每一端的接口与设备都选用了不同型号,来自于包括央企、民营企业等在内的国内不同厂商的设备。

对于柔性直流输电技术的发展,南网科学研究院院长饶宏曾表示:“柔性直流输电将面临如何实现高电压、大功率、架空线使用、混合结构直流输电等方面的挑战。南网将通过进一步的研究和试点,使该技术在大规模风电场接入系统、实现区域联网提高供电可靠性、缓解负荷密集地区电网运行压力等更多领域得到应用。”

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目前,世界各国充分认识到柔性直流输电在可再生能源和智能电网建设中的重要作用,欧美等国已有多端柔性直流输电网络的建设规划,规划项目分别是美国的TresAmigasSuperstation工程和瑞典—挪威的SouthWestLink工程。

美国的TresAmigasSuperstation三端柔性直流输电工程,用以实现东部电网、西部电网、德克萨斯州电网三个主要电网的互联。该工程换流站容量75万千瓦,直流电压±345千伏,预计2016年投入商业运行。投运后,将有助于改善由风能、太阳能、地热等间歇性可再生能源发电引起的供电可靠性和电压稳定问题。

瑞典—挪威的SouthWestLink三端柔性直流输电工程,用以提高挪威奥斯陆地区电网和瑞典西海岸电网之间的电力传输能力以及传输系统的灵活性,并兼顾日益增长的风电并网需要。该工程传输容量为70万千瓦×2,直流电压±300千伏,预计2014年年底完成两端建设。

目前,我国已有两项多端直流工程,除此次建成的南方电网公司南澳风电场四端直流输电工程外,还有国家电网公司浙江舟山五端柔性直流输电工程。该工程直流电压±200千伏,传输容量40万千瓦,将分别在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁建设一座换流站,预计今年完工。届时,舟山将形成北部主要岛屿间的直流输电网络,加强下辖诸岛的电气联系,为风电等新能源的开发打下基础。