柔性直流加快高電壓大容量示范

目前，世界首個(gè)五端柔性直流輸電工程——浙江舟山±200千伏多端柔性直流重大科技示范工程全面進(jìn)入施工階段，預計明年完工。在該項目實(shí)施前，美國、瑞典等掌握柔性直流輸電技術(shù)的國家僅有三端柔性直流輸電工程。因此，該工程項目成果具有完全自主知識產(chǎn)權，將大幅提升我國直流輸電產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

柔性直流輸電技術(shù)優(yōu)勢明顯

“早期直流輸電效率僅為25%，且電壓變換、功率提升困難，串聯(lián)運行可靠性低，相比之下，交流輸電憑借電壓變換容易、易于實(shí)現多落點(diǎn)受電、大電流開(kāi)斷易于實(shí)現等優(yōu)勢迅速發(fā)展，并確立了主導地位。”中電普瑞電力工程有限公司總經(jīng)理、國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院副總工程師湯廣福近日介紹，“但隨著(zhù)廣域交流大電網(wǎng)的形成，交流電網(wǎng)的技術(shù)問(wèn)題也不斷涌現，如存在同步、穩定性較低、輸電距離有限等問(wèn)題。”

同時(shí)，交流輸電技術(shù)還存在一些無(wú)法克服的固有缺陷，如存在無(wú)功功率、不適合分布式電源接納等。因此，在這種情況下，世界各國開(kāi)始加快研發(fā)現代直流輸電技術(shù)，尤其是柔性直流輸電工程的應用。美、英、德三國都規劃在2020年前建設50條左右的柔性直流輸電線(xiàn)路。

在我國，國家電網(wǎng)公司于2006年啟動(dòng)了柔性直流輸電技術(shù)專(zhuān)項研究，于2011年7月投運上海南匯風(fēng)電場(chǎng)柔性直流輸電工程(輸送容量20兆瓦，直流電壓等級±30千伏)。同時(shí)，目前我國已規劃兩項多端柔性直流輸電工程，除舟山項目外，還有南方電網(wǎng)公司南澳風(fēng)電場(chǎng)四端直流輸電示范工程，直流電壓±160千伏，傳輸容量20萬(wàn)千瓦，預計于2014年完工。

促進(jìn)區域性新能源并網(wǎng)和消納

有業(yè)界專(zhuān)家形象地說(shuō)：“柔性直流的開(kāi)關(guān)器件可以控制導通，也可以控制關(guān)斷，實(shí)現了有功功率與無(wú)功功率的獨立控制，就像在川流不息的江河上建造一個(gè)水庫，既能接收上游河道的來(lái)水，又可以很從容地控制下游水的流量，并減少水的波動(dòng)。”

與常規直流輸電技術(shù)相比，柔性直流輸電控制更靈活，電能質(zhì)量更高，配套換流站占地更小。多端是相對于兩端而言，常規的兩端直流僅能實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)的直流功率傳送，兩端以上的柔性直流工程，可攜帶來(lái)自多個(gè)站點(diǎn)的風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源，通過(guò)大容量、長(cháng)距離的電力傳輸通道，到達多個(gè)城市的負荷中心。

如舟山±200千伏多端柔性直流項目采用的是±200千伏直流電壓，將分別在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁建設一座換流站。屆時(shí)，舟山將形成北部主要島嶼間的直流輸電網(wǎng)絡(luò )，加強下轄諸島的電氣聯(lián)系，為風(fēng)電等新能源的開(kāi)發(fā)打下基礎。

將是直流電網(wǎng)主要輸電方式

據了解，柔性直流輸電是國際公認的最具有技術(shù)優(yōu)勢的風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)方案，也是海上風(fēng)電并網(wǎng)的唯一方式，可大幅改善大規模風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的性能。同時(shí)，對于重要負荷供電、孤島供電、電網(wǎng)黑啟動(dòng)、多端直流聯(lián)網(wǎng)、弱系統聯(lián)網(wǎng)等，柔性直流輸電技術(shù)也具有廣闊的市場(chǎng)應用前景。

湯廣福說(shuō)：“隨著(zhù)可關(guān)斷器件、直流電纜制造水平的不斷提高，柔性直流輸電將成為直流電網(wǎng)中最主要的輸電方式。預計5—10年內，世界范圍內將有望建成以柔性直流為基礎、主干網(wǎng)為500千伏及以上電壓等級、10吉瓦及以上輸送容量為主的區域性直流電網(wǎng)。”