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多端柔性直流输电技术研究及南澳示范工程技术解析

2014-04-23 11:39来源:北极星电力网(独家)关键词:柔性直流输电IGBT智能电网与分布式能源收藏点赞

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这种结构的好处在哪里呢?由于多个模块创立以后,形成了这么一个输出的电压,在交流的输出电压方面,它的调制频率最低50赫兹,输出也比较高,损耗降低到跟常规直流接近1%的概念,而且是完全不需要交流的滤波器。这个在工业上的使用上,性能就显得非常好了。

它可以采用的种类是比较多的,我们电网里头希望能采用的IGBT是达到了4500V或者1300V以上的功率器件,也是使用密度最大的功率器件。我们南方电网在国家科技部的支持下,2010年的时候,联合国内的几个主要的单位承担了十二五一期的重大专项。主要是在中国的发展真正做到高电压和电流,达到了正负160kv和200MW,真正的运用到电网中。

在这个课题的实施当中和示范工程的建设当中,我们也开发了一些专有的技术平台。首先是对换流站开发了综合分析的软件,我们在工程设计的出初始阶段对相应的工程做一些笔选,给出了一些情况。

由于柔性直流输电是多变频的技术路线,但是这么复杂的换流器包含了一千多到两千,包含的器械达到了两千,要去模拟和仿真是非常困难的。行业也针对这种情况有实时的仿真器,我们也建立了专门的仿真模型,对控制保护进行了闭环系统,进行了测试。测试的目的是为了验证控制保护系统是不是达到了性能,应用的情况是否令人满意。

光有数字仿真的系统还是不够的,因为针对这种首次研究的多端系统,它的物理特性和控制模式的切换,我们也构建了物理模拟的系统,主要是做风机并网的切换,包括多点实验。这几块实际上是以柔值为基础的多端网络研究的关键基本问题。下面给大家介绍一下我们在做这个课题当中,汕头南澳地区做的示范工程情况,实施的地点是南方电网广东电网的汕头南澳地区,这个示范工程基本的状况是南澳岛上有装机17万,通过建设柔性直流架空到汕头大陆的电网上来。我们可以看到这是前期设置的,一个是,50兆瓦,金牛是100兆瓦,塔屿是50兆瓦。在大陆的换流站相应的就是两百兆瓦,系统里头的直流电压是正负160kv。

在工程的过程中,我们的重点是做了这个工程里头的研究和设计,包括换流阀和直流电的技术攻关,这些都是首次建设的这么一个工程。对于它系统里头怎么去启动,需要做哪些实验,我们专门研究了一套技术方案对于换流阀方案,我们使用的和工程混合的线路,换流阀首次在实验室实施了冲击的实验,对于直流电缆方面,依托这个项目首次研发,相应的实验规程和要求也是根据这个项目来提出的。

我们南网科研院主要负责整个工程里头的技术研发和示范工程里头的系统研究和设计,对于换流阀和实验提出了相应的要求,形成整体的方案,包括控制保护闭环的测试和现场的调试。这个是我们针对工程的控制保护系统,这里展示的三个框实际上是三个换流站的控制保护系统跟仿真器进行闭环实验的结构图。

控制保护系统在闭环系统测试完毕以后,减少不必要的环节,在现场测试的过程中就会显得更加的顺利。这个是控制保护在现场的情况,这个是控制保护室的情况,这个是里头的控制保护的架构。这个是三个换流站的图片,这个是汕头大陆接收的换流站的情况,还有一个是送端的换流站,是国内三个不同供应商供货,系统上定的规范更需要可操作,才能建立一个完善的系统。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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