智能電網(wǎng)基礎之柔性輸電
作為新一代電力系統(tǒng)技術,柔性輸電技術就像為電力輸送裝上了精準的“調(diào)度器”,能夠?qū)崿F(xiàn)電流精準控制,有效提升電網(wǎng)的輸送能力和安全穩(wěn)定水平。
什么是柔性輸電
柔性輸電包括柔性交流輸電和柔性直流輸電等技術,從20世紀80年代開始發(fā)展起來,是綜合了電力電子、電力系統(tǒng)、通信和控制等先進技術的一門交叉學科。
柔性輸電技術能夠靈活和精準地調(diào)節(jié)電網(wǎng)潮流、電壓等,應用柔性輸電裝置,可以對輸電網(wǎng)按照設定的控制目標和策略進行。
柔性交流輸電技術和用戶電力技術包括靜止無功補償器、可控串聯(lián)補償器、靜止同步無功補償器、靜止同步串聯(lián)補償器、統(tǒng)一潮流控制器、動態(tài)電壓恢復器、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器等。這些技術通過在交流線路加入串聯(lián)或者并聯(lián)的電力電子裝備,從而增強交流電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性,提升輸電系統(tǒng)的輸電能力,抑制系統(tǒng)振蕩,提高輸、配、用電的電能質(zhì)量和效率。
統(tǒng)一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,簡稱UPFC)是柔性交流輸電技術的典型代表。UPFC的功能主要包括:控制線路潮流,獨立地控制線路有功與無功;提高系統(tǒng)的動態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定性,提高輸送能力;調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行電壓和無功平衡條件,提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。UPFC能夠控制交流輸電線路的電流、電壓大小,在負荷密集地區(qū)和新能源的輸送通道中有著廣泛的應用前景。
柔性直流輸電是采用電壓源換流技術的直流輸電技術。在現(xiàn)有電網(wǎng)中使用柔性直流輸電系統(tǒng),相當于在電網(wǎng)中接入了一個閥門和電源,它不僅可以有效控制通過的電能,隔離電網(wǎng)故障的擴散,而且還能根據(jù)電網(wǎng)需求,快速、靈活地發(fā)出或吸收一部分能量。
柔性直流輸電技術主要包括柔性直流輸電、多端柔性直流輸電和直流電網(wǎng)等,能夠?qū)ο嗦?lián)的交流系統(tǒng)提供電壓、電流、相角、無功等參數(shù)的調(diào)控功能,可以實現(xiàn)交流系統(tǒng)之間的非同步互聯(lián),以及對傳輸電能的快速靈活調(diào)節(jié)和全面控制,且輸送距離和功率不受電力系統(tǒng)同步運行穩(wěn)定性的限制。
柔性直流輸電在大規(guī)??稍偕茉唇尤?、電網(wǎng)柔性互聯(lián)、大型城市電網(wǎng)構建等方面具有獨特優(yōu)勢,特別在遠海風電接入方面是目前最佳的技術手段。