我国现有柔性直流输电工程覆盖了什么系统结构和特点

中国在柔性直流输电工程技术研究与应用方面起步较晚。直到2005年，国内的研究基本还都集中在双电平换流器柔性直流输电的系统建模与仿真分析等方面，对于工程技术的研究少有涉及。

与传统的直流输电系统相比，柔性直流输电采用可控电力电子开关和PWM技术相结合，具有以下特性。

1）对于传统的直流输电系统，要求其受端负荷是有源网络，而VSC可以工作在无源逆变方式下，无须加额外的换相电压使电流关断，其能够实现自关断功能，因而其受端负荷可以无源，解决了向远距离无源孤立负荷的问题。

2）传统的直流输电环流器桥壁由半控开关组成，因而只能控制其触发角，无法随时控制其关断，只能有限地对功率输出量进行控制；而利用VSC和PWM技术相结合，可以通过调节PWM波形对有功功率和无功功率单独进行控制，因而控制方法更加灵活，对于系统的运行状态能更好地掌握。

3）由于PWM可以控制输出的无功功率，因而在容量允许的情况下，VSC可以动态地补偿电网无功功率，进而稳定母线电压，不需要受端提供无功功率补偿，起到静止无功补偿（STATCOM）的作用。

4）传统的直流输电系统以改变电压方向且保持电流方向的方式来改变潮流方向，而柔性直流输电系统改变潮流的方式为保持电压不变，而改变电流方向，这有利于多网并联。在多电网同时运行时，增加系统稳定性，且控制灵活，克服了在传统方式下并联控制不便，串联稳定性低的缺陷。

5）系统在短路时，由于VSC的控制作用，对交流侧电流进行相关控制，可以实现系统在短路时功率不变的功能。因而即使并入新的输电线路，短路功率不会变化，所以无须改变系统的保护整定。

6）VSC和PWM技术相结合，无须采用变压器，只需利用低通滤波器滤除由于高速的开关频率所产生的多余谐波分量，并且滤波器的容量可以在很大程度上减小，简化换流站的结构。

7）传统直流输电换流站占地面积大，而采用柔性输电技术，由于滤波器等器件体积较小的缘故，因而与同容量的传统换流站相比，仅利用其1/5占地面积即可。并且柔性输电采用了模块化设计，因而缩短了其生产、安装和调试的周期。

8）换流站之间无须进行实时通信，可实现无人值守。

9）传统的直流输电系统稳定性不高，发生故障后恢复较慢；而柔性输电系统由于先进的数学模型和控制技术，其稳定性较高，并且当发生故障时，能够迅速地检测并排除。

它在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网方面具有较强的技术优势。 柔性直流输电与传统采用可控硅（ SCR）换流装置的高压直流输电相比，技术上的主要特点为：① VSC能够自关断，工作于无源换流方式，不需要电网提供换相电压；②控制方式灵活，可同时独立控制有功功率和无功功率，稳态运行时不需要交流系统提供无功；③交流系统故障时，能够提供紧急有功支援和动态无功支撑，提高系统的功角、电压稳定性； ④采用 VSC有利于构成并联多端直流输电系统；⑤采用 PWM技术，输出谐波多为高次谐波，所需滤波装置容量大大减小。

　轻型直流输电即HVDC Light,该技术由ABB公司在上个世纪八、九十年代研制开发的—种新型输电技术。HVDC Light轻型直流输技术，以电压源型换流器（VSC)为核心，硬件上采用IGBT等可关断器件，控制上采用脉宽调制技术(PWM)以达到具有高可控性直流输电的目的。HVDC Light 系统存在两个基本元素：换流站和一对电缆。换流站是电压源换流站，控制着IGBT的通断，其原理如图所示。

编辑本段二、两大关键技术21电压源换流器( VSC)技术

在传统电力工业中用于高压直流输电的基PCC技术,如今已几乎全被VSC技术所取代。这2种技术的根本区别在于PCC技术不仅需要开通电流的电力电子元件,还需要关断电流的组件。而VSC技术则不需要这么麻烦,它通过使用全控型功率元件IGBT,可方便地控制电流的开断。由于VSC能切断电流，就不需要从所联结电网来获取有源换相电压，所以比在驱动装置上控制电动机的速度容易得多。VSC 应用在HVDC Light上，使得HVDC Light可以连接“无源”网络。

22脉宽调制技术( PWM)

VSC使用具有高频开断功能的器件IGBT,这使得PWM的应用成为可能。PWM控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所要的波形。PWM通过在两固定的直流电压间快速切换来产生交流电压,并通过交流低通滤波器从高频脉冲调制电压中得到期望的基波电压。使用PWM技术,可瞬时地改变交流输出电压的相位与幅值,从而实现有功与无功的独立调节。经PWM逆变的交流电压可随控制系统的变化而变化。这样就可省略传统HVDC中的换流变压器,使电路结构简化,缩小占地面积。

应用PWM技术，在一定限度内可以通过改变PWM型式获得任意相角与幅值，这一过程几乎是瞬间完成的。由于PWM允许单独控制有功功率和无功功率，使得VSC非常接近于理想的输电网中的一个分支。从系统的角度来看，它可以看作是一个没有质量的马达或发电机，几乎能够瞬时控制有功功率和无功功率。因为AC电流是可控制的，换流器不提供短路容量。

编辑本段三、HVDC Light 的特性

与传统的直流输电技术相比较，HVDC Light系统具有以下优点

(l)正常运行时，VSC可以同时而且独立地控制有功功率和无功功率，甚至可以使功率因数为1，这种调节能够快速完成，控制灵活方便。而传统HVDC中控制量只有触发角，不可能单独控制有功功率或无功功率。外，VSC不仅不需要交流侧提供无功功率而且能够起到STATCOM的作用，动态补偿交流母线的无功功率，稳定交流母线电压。这意味着故障时，如果VSC容量允许，那么HVDC Light系统既可向故障系统提供有功功率的紧急支援，又可提供无功功率紧急支援，从而能提高系统的功角稳定性和系统的电压稳定性。

(2)VSC电流能够自关断，可以工作在无源逆变方式，所以不需要外加的换相电压，受端系统可以是无源网络，克服了传统HVDC受端必须是有源网络的根本缺陷，使利用HVDC为远距离的孤立负荷送电成为可能。

(3)潮流反转时，直流电流方向反转而直流电压极性不变，与传统HVDC 恰好相反。这个特点有利于构成既能方便地控制潮流又有较高可靠性的并联多端直流系统，克服了传统多端HVDC系统并联连接时潮流控制不便、串联连接时又影响可靠性的缺点。

(4)由于VSC交流侧电流可以被控制，所以不会增加系统的短路功率。这意味着增加新的HVDC Light线路后，交流系统的保护整定基本不需改变。

(5)模块化设计使HVDC Light的设计、生产、安装和调试周期大大缩短。同时，VSC采用PWM技术，开关频率相对较高，经过高通滤波后就可得到所需交流电压，可以不用变压器，从而简化了换流站的结构，并使所需滤波装置的容量也大大减小。换流站的占地面积仅约同容量下传统直流输电的20%。采用新型(XLPE)直流电缆，可以直接安装在现有交流电缆管内，可以使输送容量提高约50%。

(6)换流站间的通讯不是必需的，每个站可以独立控制，易于实现无人值守。而且HVDC Light在电网故障后快速恢复控制能力良好。

以上就是关于我国现有柔性直流输电工程覆盖了什么系统结构和特点全部的内容，包括:我国现有柔性直流输电工程覆盖了什么系统结构和特点、柔性直流输电技术的特点有哪些、什么叫柔性直流输电，说详细点等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！