我们来打个比方说明。传统输电就像是一条固定车道、具有固定通行规则的普通公路,不管车流量如何变化,它都按部就班地运行。一旦车流量增加或者出现交通事故,就容易造成拥堵甚至瘫痪,对应传统输电系统在面对电力需求变化或突发故障时,容易出现电压不稳、停电等问题。 柔性输电则像是一条智能高速公路,它可以根据实时的交通流量(电力需求),灵活地调整车道数量和通行规则(输电参数)。比如,在用电高峰期,它能增加输电容量,确保有足够的电力供应;在用电低谷期,又能合理调整,减少能源浪费。同时,当遇到突发情况时,它还能迅速做出反应,保障输电的稳定 ,就像智能高速公路在遇到交通事故时,能快速疏导交通,保持道路畅通一样。 二、柔性输电技术工作原理 ![]() 柔性输电技术主要分为柔性交流输电技术(FACTS)和柔性直流输电技术(VSC-HVDC)。 1、柔性交流输电技术 柔性交流输电技术,是通过在交流线路中加入串联或者并联的电力电子装备,实现对电网参数的精确控制,就像是给交流输电线路安装了一个智能管家,从而增强交流电网的运行稳定性,提升输电系统的输电能力。 以静止无功补偿器(SVC)为例,它是柔性交流输电技术中较为常见的一种装置。SVC通过晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)等元件,能够快速、连续地调节无功功率。当电网电压下降时,SVC可以迅速增加无功功率输出,使电压恢复稳定;反之,当电压过高时,它又能减少无功功率输出,降低电压。 再比如可控串联补偿器(TCSC),它可以快速、连续地改变所补偿的输电线路的等值电抗。在一定的运行范围内,将线路的输送功率控制为期望的常数。 2、柔性直流输电技术 柔性直流输电技术则采用了一种全新的换流方式——电压源换流器(VSC),并结合自关断器件和脉宽调制(PWM)技术,实现了对有功和无功功率的独立控制。 柔性直流输电系统主要由换流站、换流变压器、换向电抗器、交流滤波器、直流电容器等部分组成。 从功率控制角度来说,有功功率的传输主要取决于换流器输出电压与交流母线电压之间的相角差,无功功率的传输主要取决于换流器输出电压的幅值。这就是说,通过精确控制换流器的触发脉冲,就可以分别调节有功功率和无功功率,实现对电力的精准输送。 三、柔性输电技术的优势所在 ![]() 1、提高输电系统稳定性 柔性输电技术凭借其快速调节输电线路参数的能力,能够有效地抑制系统中的功率振荡和电压波动。当系统出现故障时,它能迅速做出反应,提高系统的恢复能力。 2、增强输电能力 传统输电方式在长距离、大容量输电时往往受到诸多限制,而柔性输电技术则打破了这些限制,通过对输电线路的灵活控制,实现了更高效的电力传输,让电力能够更加顺畅地输送到远方,满足不同地区的用电需求。 3、改善电能质量 柔性输电技术能够对电压、电流的谐波、不平衡等问题进行有效的治理。它可以减少电压波动,让电器设备在稳定的电压下运行,延长设备使用寿命;还能降低谐波含量,避免对其他设备产生干扰,为用户提供更加优质、可靠的电能。 4、助力可再生能源接入 随着全球对清洁能源的需求不断增加,风能、太阳能等可再生能源在电力供应中的比重越来越大,这些可再生能源具有间歇性和波动性的特点,给电网带来了巨大挑战。柔性输电技术能够有效地平衡这些不稳定的电源,通过对电力的灵活调节,实现电网的优化运行,它就像是一个智能管家,能够合理安排可再生能源的接入和使用。 ![]() 四、柔性输电技术的重点应用领域 1、用于城市电网增容 在城市化进程不断加速的今天,城市用电需求持续攀升,对电网供电能力提出了更高要求。以上海南汇柔性直流输电工程为例,该工程采用±50千伏柔性直流输电技术 ,实现了对城市配电网的智能调控和优化。通过柔性直流输电技术,成功解决了城市中心区电力增容难题,有效提升了城市电网的供电能力和供电质量,满足了城市不断增长的用电需求。 ![]() 2、用于孤岛供电 在一些偏远地区或海岛,由于远离大陆电网,传统交流输电成本高昂且实施难度大。而柔性直流输电技术能够构建独立可靠的供电系统,有效解决这些地区的用电问题。如浙江舟山的一些海岛,通过柔性直流输电技术实现了与大陆电网的连接,保障了岛上居民的稳定用电。 ![]() 3、用于大规模风电场并网 海上风电场通常远离陆地负荷中心,传统输电方式面临诸多挑战。江苏如东海上风电柔性直流输电工程就是一个成功的案例。该工程是我国首个远海风电经直流送出项目,由三峡集团和中广核集团共同投资建设,包括一座海上换流站、一回直流海缆与一座陆上换流站。通过柔性直流输电技术,将三大风电场265台风机所发出的电能源源不断地输入华东电网,每年可为电网输送清洁电力33亿千瓦时。柔性直流输电技术有效解决了海上风电远距离、大容量输电的难题,为海上风电的规模化开发和利用提供了有力支持。 ![]()
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