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模块化多电平换流器与常规直流输电和两电平柔性直流输电控制系统的区别主要在阀级。柔性直流输电中的阀基控制器(valve base controller, VBC)是实现站级控制系统与底层子模块控制的中间接口, 用于实现阀臂的控制、保护、监测及与站控系统以及换流阀的通信, 同时实现子模块电容电压平衡功能以及环流控制功能, 这是保证模块化多电平柔性直流系统正常运行的关键。由于高压大容量系统的阀臂往往由数百个子模块组成, 为保证各个子模块之间的电压平衡, VBC对子模块数据的处理速度要求极高, 往往在100 μs以下, 这种大规模子模块的高速控制平衡技术, 对阀控设计提出了很大的挑战。同时, 模块化多电平技术所特有的环流现象会引起换流阀电流应力以及损耗水平的上升, 严重时会造成系统失稳无法运行, 因此环流控制策略的设计也成为阀控中的关键环节。
柔性直流输电保护系统的主要功能是保护输电系统中所有设备的安全正常运行, 在故障工况下, 能够迅速切除系统中故障或不正常的运行设备, 以保证剩余健全系统的安全运行。高压直流输电系统的保护配置需满足可靠性、灵敏性、选择性、快速性、可控性、安全性和可维修性等原则。基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统其故障特性与两电平换流器系统保护策略两者主要的区别在于具体的保护分区和保护算法设计。但总体而言在保护总体配置上相差不大。
4.柔性直流输电工程的应用
鉴于柔性直流输电技术特点, 由其构成的系统广泛应用于可再生能源接入、孤岛供电、城市供电、电网互联等领域。
采用柔性直流输电技术来进行风电、太阳能等功率输出波动较大的可再生能源接入, 可以缓解由可再生能源输出功率波动引起的电压波动, 改善电能质量。当交流系统发生短路故障时, 柔性直流输电系统能够有效地隔离故障, 保证风电场的稳定运行。据CIGRE测算, 在距离大陆60 km以上的海上风电场, 柔性直流输电系统是唯一技术上可实现、经济上可接受的解决方案。
采用柔性直流输电技术向海岛、海上钻井平台等孤岛负荷供电时, 可以充分发挥柔性直流系统可以自换相的技术优势。同时, 直流线路在投资、运行费用、长距离传输不需要添加补偿设备等方面相对于交流线路具有优势。
采用柔性直流输电技术向城市中心供电, 不仅可以快速控制有功功率和无功功率, 解决电压闪变等电能质量问题; 还能够提供系统阻尼, 提高系统稳定性, 并在严重故障时提供“黑启动功能”。另外, 柔性直流输电采用地埋式直流电缆, 无交变电磁场、无油污染, 可以在无电磁干扰及不影响城市市容的情况下, 完成城市电网的增容改造, 满足城市中心负荷的需求和环保节能的要求。
采用柔性直流输电技术实现电网互联, 不仅可以完成电网间功率交换的功能, 而且还可以凭借其快速独立调节无功功率、“黑启动”、不提供短路电流等技术特性, 解决大规模电网中的动态稳定性、电网黑启动以及短路电流超标等问题。而且, 柔性直流换流站占地面积较同等容量的常规直流换流站小, 因此可以在更靠近负荷中心的位置建设换流站。
在欧洲、美洲、亚洲、大洋洲、非洲很多国家都有柔性直流输电工程投运, 其中有用于风电接入、有用于电网互联、有用于大型城市供电、有用于海上钻井平台供电。
2006年开始, 国内相关研究单位及时把握住了技术发展的趋势, 与西门子公司几乎同步开展了基于MMC的柔性直流输电工程技术研究。在基础理论研究、关键技术攻关、核心设备研制、试验能力建设、工程系统集成等方面取得了一系列的自主创新成果, 并于2011年7月在上海南汇投运了中国首条柔性直流输电示范工程, 使中国在柔性直流输电技术与工程应用领域实现了飞跃式发展。
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当前,全球能源供需版图深度调整,统筹推进能源安全保障与绿色低碳转型,积极发展清洁能源、推动经济社会绿色低碳转型,成为各国应对气候变化的普遍共识。我国正大力推动能源行业高质量发展,电力系统结构和特性发生深刻变化,新型电力系统建设处于转型加速期。新型电力系统建设提出三年有余,进展如何
国家发展改革委等六部门发布关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见,其中提到,加快可再生能源配套基础设施建设。推进柔性直流输电、交直流混合配电网等先进技术迭代,加快建设数字化智能化电网。加强可再生能源和电力发展规划的衔接,推动网源协调发展。推动电网主干网架提质升级,加强跨省跨区输
日前,中国电力科学研究院电网环境保护全国重点实验室应用高端电容器一体化综合试验平台顺利开展了12毫法直流干式支撑电容器试验,标志着该平台正式投运。高压直流干式支撑电容器是柔性直流换流阀的核心组部件,关系到柔直工程的安全稳定运行。此前,高压直流干式支撑电容器长期依赖进口,国产设备存在
近日,中国电科院电网环境保护全国重点实验室应用高端电容器一体化综合试验平台,开展了12毫法高压干式直流支撑电容器试验。这标志着该平台目前可覆盖工程用高压干式直流支撑电容器全电容量。柔性直流输电是推动可再生能源消纳和新型电力系统构建的重要技术手段,在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交
随着全球能源结构加速转型,传统电力输送方式日益难以满足时代需求。凭借更高灵活性等技术优势,柔性直流输电技术已成为助力清洁能源大规模并网的“金钥匙”。标准是世界通用的技术语言,构建全面且先进的柔性直流输电技术标准体系,以指导设备研发、工程建设等,对于我国柔性直流输电技术持续创新突破
9月30日,《南方电网公司阳江三山岛海上风电柔直输电工程(海上工程)施工公开招标项目中标候选人公示》。公告显示,第一中标候选人:联合体(广东电网能源发展有限公司,上海振华重工(集团)股份有限公司),投标报价:154108.6269万元。据悉,阳江三山岛海上风电柔直输电工程(海上工程)项目位于阳江市
今年1-7月,广东新能源新增并网容量超过927万千瓦,累计并网容量突破5500万千瓦,同比增长46%。据了解,今年上半年,随着惠州惠东彩石滩海上风电场一、二期项目的并网投运,位于珠三角的惠州海上风电并网总容量达到100万千瓦。截至今年7月底,广东海上风电装机规模已突破1000万千瓦大关,年发电量约300
8月22日,南方电网公司阳江三山岛海上风电柔直输电工程第二批物资专项招标项目招标,本次招标范围包括直流控制和保护系统、智能辅助综合监控系统、固定式GIS局放在线监测装置、直流电源成套设备、色谱型变压器油中溶解气体在线监测装置、10kV及以下开关柜、柴油发电机(含油罐、柴油)等7个标的。相关
8月19日,南方电网公司阳江三山岛海上风电柔直输电工程第一批物资专项招标项目中标结果公告(采购编号:CG2700022001821860)在8月15日,该招标还发布了中标公示。公示及结果如下:
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日前,国网智研院牵头项目“柔性直流换流器关键技术及应用”、参与项目“高压大容量直流开断半导体器件、关键技术与系列化直流断路器”获国家技术发明奖二等奖。6月24日,全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会在人民大会堂隆重召开。国网智能电网研究院有限公司牵头项目“柔性直流换流器
“对中国市场的信心十足,对自己的产品和技术也信心十足”,这是一家跨国巨头在厦门的高压开关制造基地过成立25周年庆典时,相关负责人对北极星电力网传递出来的信息。25年来,中国的电力系统发生了巨大的改变,也取得了显著的成就。在能源安全新战略的指引下,中国于2020年向全世界作出了实现“双碳”
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近日,中国电力科学研究院电网环境保护全国重点实验室成功应用柔性低频输电用互感器全项试验平台开展试验。柔性低频交流输电是工频交流输电与直流输电方式的有益补充,可应用于中远距离海上风电送出、偏远地区长距离输电等场景。目前,江苏、浙江等地有多个在建的柔性低频输电工程。作为低频输电工程的
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近日,国家电网有限公司所属中国电力技术装备有限公司与沙特国家电力公司正式签订沙特中部-西部和中部-南部±500千伏柔性直流换流站项目总承包合同,实现我国自主知识产权的高端柔性直流输电技术、标准和装备制造“走出去”重大突破,是公司高质量服务共建“一带一路”取得的又一重大成果。沙特中西
6月28日,国家电网有限公司召开±800kV/8GW特高压直流标准化暨面向超高海拔地区特高压直流关键技术成果发布会。公司副总经理、党组成员潘敬东出席会议并讲话。中国工程院院士舒印彪、汤广福、饶宏出席会议。公司总工程师孟庆强主持会议,国家能源局有关司局、公司有关部门单位负责人,电规总院、中国电
记者:能源安全新战略实施以来,能源供给和消费结构有何变化?我国在全球能源转型格局中的角色有什么变化?林卫斌:能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题。在“四个革命、一个合作”能源安全新战略引领下,我国能源电力在供应保障能力建设、节能减排、结构优化、技术创新、国际合作等诸
一、特高压柔性直流输电技术需求分析随着“双碳”目标提出,加快建设新型能源体系和构建新型电力系统已经成为广泛共识。我国能源资源与需求呈现逆向分布,新能源出力的随机性、强时空相关性,决定了我国近期仍需扩大交直流互联电网规模才能满足远距离大容量输电和新能源跨省跨区消纳需求。我国电网已进
编者按:2014年6月13日,习近平总书记创造性提出了“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为我国新时代能源发展提供了根本遵循。10年来,国家电网公司落实能源安全新战略,争当能源革命推动者、先行者、引领者,助力我国加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,能源高质量发展迈出了新步伐。电网头条
晁武杰身上有股钻劲,喜欢钻研新技术、新方法,经常和团队成员在实验室里分析技术数据,推演各种技术路径,创新解决专业技术难题。他现任福建电力科学研究院电网中心副主任研究员兼直流技术室主管,主要从事直流输电技术、电力系统继电保护技术等相关生产、科研及新技术推广工作。工作十多年来,晁武杰
习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时指出,“能源安全事关经济社会发展全局”“应对这些挑战,出路就是大力发展新能源”。“目前我国正在加快推进西北沙戈荒、西南地区等大型清洁能源基地建设,新能源发展迈入大规模、高比例的新阶段。”全国政协委员、南方电网公司董事长孟振平表示,近年
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5月12日,由中国电力科学研究院牵头,国家电网有限公司特高压事业部、国网河北省电力有限公司、平高集团有限公司、南京南瑞继保电气有限公司等单位共同完成的“特高压交流输电系统可控避雷器关键技术”项目,通过中国电机工程学会组织的科技成果鉴定。鉴定专家一致认为该项目取得了原创性技术成果,整
近日,国家市场监督管理总局官网发布公告,由超高压公司牵头修订的国标GB/T26215-2023《高压直流输电系统换流阀阻尼吸收回路用电容器》正式获批发布。据了解,阻尼电容作为晶闸管换流阀的重要组成元件,是直流输电换流阀的关键器件之一。原标准发布时间为2010年,距今已超过十年,标准已经不能适用于目
在深圳供电局,工作人员正使用新升级的数字输电系统巡检线路,查看外力破坏隐患:轻点鼠标,系统便自动排查出某施工工地上,吊车吊臂与输电线路相邻的画面图片;点击该图片,系统还会给出文字描述。近日,我国电力行业首个多模态预训练大模型“祝融2.0”在深圳供电局上线,应用“祝融2.0”后,数字输电
日前,由中国电力科学研究院有限公司牵头研制的252千伏选相快速低频断路器在杭州220千伏柔性低频输电试验示范工程中完成人工短路试验。试验结果表明,该断路器成功开断低频短路电流,燃弧时间12毫秒,选相控制燃弧时间误差仅为0.2毫秒,各项试验结果均符合预期。这标志着252千伏选相快速低频断路器研制
近日,由南网科研院牵头,联合南网超高压公司、中电装备集团、南瑞继保、荣信汇科、特变电工等单位完成的“混合直流输电系统”科技成果,在北京通过了中国电机工程学会组织的科技成果鉴定。中国工程院院士刘吉臻为主任委员、院士汤广福为副主任委员的鉴定委员会对科技成果给予了高度的评价,一致认为项
日前,日立能源在沙特能源部的监督管理下,与沙特电力公司及ENOWA签署合作协议,向位于沙特西北部的公共事业公司ENOWA提供三套高压直流输电系统。NEOM未来城以实现可持续发展为目标,是沙特致力于重塑未来的千兆项目(Giga)之一。三条高压直流输电线路总计将带来高达9吉瓦(GW)的输电容量。根据协议
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为进一步推动华中区域电力企业加强直流输电系统安全管理工作,建立健全直流输电系统安全管理体系及保障机制,华中能源监管局近期印发《关于认真贯彻落实防止直流输电系统安全事故重点要求切实做好直流输电系统安全管理工作的通知》,督促电力企业认真抓好学习贯彻、组织开展直流输电系统安全管理工作。
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