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柔性直流输电和直流电网技术发展现状与挑战

2014-11-03 15:16来源:北极星电力网关键词:中国电力国际合作论坛柔性直流输电直流电网收藏点赞

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这是英国和挪威的一个案例,2015年到2018年点对点的,现在稍微有一年左右的滞后。第二阶段2018年到2020年,先构成多端。2020年到2022年,构成直流的网络。第四个阶段,再加上直流变压,国家之间全部采用海底电缆,柔性直流,从岸上再进行交流的转换。

第四:发展趋势。

未来发展趋势,未来整个发展,一个是器件水平,电力电子器件,另外就是推动了容量发展,目前在建最大的是输电工程正负两百千伏,五百兆瓦,这是最高电压等级,五百千伏,一千五百兆瓦,这个在规划,应该说整个容量,英国规划的是两千兆瓦,两百万,四百千伏或者五百千伏,以五百千伏为主干网架。

对于我们国家来说,目前必须是强交流的支撑,强交、强直来支撑,这种常规来地域换向失败是根本性的,不可克服的,在未来的电力电子器件的发展,未来十年到二十年,可能对受端进行类似的改造,采用电压源,根本性用柔性直流解决换向失败问题。另外整个送端构建一个柔性直流的超级电网,由特高压送到东部。对于城市电网,像北京市的地图,近30个变电站,未来二三十年,变电站全部在七环外就可以了,不需要在城里建变电站,直流供电半径不存在距离问题。柔性直流的趋势,是多端直流的网络。

面临的挑战,一个是基础理论,另外就是器件,容量、电压等级不断提升,碳化硅革命性的变革,这些都是未来电网面临的革命性的技术。还有就是拓扑技术,现在是电缆应用,拓扑系统有各种各样的组合方式,把容量、电压等级提升,能够在十年左右的时间,到二十年,能够替代现在的常规直流。柔性直流电缆现在ABB已经发布,525潜伏,2600安培的直流电缆已经出来了,我们国家要紧追,我们也在欧洲院启动直流电缆的研究和开发。

高压直流短路器,这个研发成功预示着直流电网可以开始构建,国网智研院今年年底200千伏,实现三个毫秒的短路器将研制成功,通过所有形式的实验,今年年底也要发布。

另外就是系统可靠性,常规直流的可靠性已经经过几十年经验的实践,双极闭锁十年才允许一次,应该说柔性直流的可靠性远远达不到常规直流的可能性,所以这都是未来的方向和机遇。

总体来说,随着我国区域性新能源并网和消纳,海上资源的开发,城市电网的升级等方面,柔性直流技术是非常有效的技术手段。特别是可断断件器,直流电缆制造水平的不断提高,柔性直流将成为未来直流电网中最主要的输电方式。预计在未来十到十五年,世界范围内将有望建成以柔性直流为主,这主要在欧洲的超级电网,在未来十到十五年就会建成了。

谢谢各位专家!

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