柔性直流输电技术

综合考虑柔性直流输电技术所具备的一系列优点以及存在的局限性，该技术电厂并网，海上平台等领域取得了较为广泛的运用，而在未来的发展中该技术应用的方向主要在以下三个方面。

（1）在城市电网增容及直流供电中的应用。我国经济的高速发展以及城市化建设的不断推进，促进了城市电网的进一步发展，与此同时大部分的城市电网负荷也一直呈现出不断增长的趋势，人们对于电能的供应及质量要求不断提高。

（2）替代交直流联网。结合我国的总体趋势西部地区的资源相对较多，同时负荷较少，我国90% 的水电几乎都集中在西部，而东部地区的能源与负荷量特点则恰好相反。导致了我国地区能源和负荷的失调，因此，特高压直流输电工程在不断增多，实现电能的大容量和远距离运输。

关于柔性直流输电技术方面仍然存在着一定的障碍，在进行长距离和大容量的发展过程中，要克服以下几个难点：第一就是用碳化硅来替代二氧化硅，从而改变 VSC 的材料，同时还要增强封装材料的绝缘性和耐热性，达到大容量的电流运输。第二就是要加强电流直流断路器的优化与改良，突破上述所提到的故障。如果能在技术上实现故障的突破，那么柔性直流输电技术在未来可能会完全取代传统输电技术，承担起长距离大容量的输电任务。

（3）在孤立负荷供电方面的应用。由于柔性直流输电技术能够实现对无源网络的直接供电，同时对于输电的功率大小没有相应的限制，因此在远方孤立电荷的供电过程中，该技术能够得到充分的发挥。

例如在南方电网，对于一些较为偏僻的海岛或者是村庄来说，一般都是运用孤立负荷主网，这对于交流供电来说，难度相对较大，因此在当地都是采用柴油机组就地发电。这种方式虽然能解决当地居民的用电问题，但同样也会带来环境污染大、能源消耗大等弊端，这与我国资源节约型与环境友好型社会的构建目标是不相符合的。而通过运用柔性直流输电技术，则能较好地解决以上问题，这也是该技术在未来发展中的一大应用方向 。

柔性直流输电系统中两端的换流站都是利用柔性直流输电，由换流器和换流变压设备，换流电抗设备等进行组成。其中最为关键的核心部位是 VSC ，而它则是由整流桥和直流电容器共同组成的。系统中，综合考虑它的主电路的拓扑结构及开关器件的类型，能够采用正弦脉宽调制技术，将此类技术在调制参考波与三角载波进行数据的对比，在后者数据相对较小的情况下，就会发生触发下桥臂开关导通并关断下桥臂。这主要是由于浮动数值和相位都可以利用脉宽调制技术来进行智能化调解。因此，VSC 的交流输出电压基频分量的幅值及相位也可通过脉宽进行调节 。

与基于相控换相技术的电流源换流器型高压直流输电不同，柔性直流输电中的换流器为电压源换流器(VSC)，其最大的特点在于采用了可关断器件(通常为IGBT)和高频调制技术。

通过调节换流器出口电压的幅值和与系统电压之间的功角差，可以独立地控制输出的有功功率和无功功率。这样，通过对两端换流站的控制，就可以实现两个交流网络之间有功功率的相互传送，同时两端换流站还可以独立调节各自所吸收或发出的无功功率，从而对所联的交流系统给予无功支撑。

《柔性直流输电系统》适合于从事柔性直流输电技术研究、开发、应用的技术人员和电力系统科研、规划、设计、运行的工程师，以及高等学校电力系统专业的教师和研究生阅读。

2015年12月17日，世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流工程——厦门±320千伏柔性直流输电科技示范工程正式投运。

这是世界上首个采用真双极接线、额定电压和输送容量双双达到国际之最的，厦门±320千伏柔性直流输电科技示范工程正式投运，标志着我国全面掌握高压大容量柔性直流输电关键技术和工程成套能力，实现了柔性直流输电技术领域的国际引领。

柔性直流输电技术是一种基于可关断半导体器件IGBT（绝缘栅双极晶体管）的新型直流输电技术，在提高电力系统稳定性、增加系统动态无功储备、改善电能质量、增加系统对清洁能源的消纳能力以及提高配电网可靠性和灵活性等方面都具有较强的技术优势，具有环保性好、占地面积小、环境影响小等优点，适用于太阳能等清洁能源并网、孤岛（无源负荷）供电、大型城市供电等应用领域，是构建智能电网的重要技术手段。多端柔性直流输电则是在两端柔性直流输电技术基础上的一个重大技术跃变，采用3个及以上换流站，通过不同方式连接起来构成多端柔直系统，能够实现多电源供电和多落点受电。

正是基于多端柔直输电技术在海岛供电上的优势，国家电网公司决定把多端柔直示范工程放在舟山实施，积极服务舟山群岛新区发展。作为业主单位，国网浙江电力充分发挥特高压工程成功建设经验，与总承包单位和众多参建单位一起，克服了施工地域环境复杂、设备调试曲折艰难等困难，持续奋战10个月，高质量地完成了工程建设任务。 2100433B