近日,世界首次采用大容量柔性直流與常規(guī)直流組合模式的背靠背直流工程——云南電網(wǎng)主網(wǎng)與南方電網(wǎng)主網(wǎng)異步聯(lián)網(wǎng)工程(簡稱“魯西背靠背直流工程”)開工建設(shè)。該工程在世界上尚無成熟的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)可借鑒,諸多技術(shù)難題亟待攻克。因此,建設(shè)該工程將提升我國在柔性直流輸電領(lǐng)域的技術(shù)水平,引領(lǐng)世界直流輸電領(lǐng)域的發(fā)展方向。另據(jù)悉,正在建設(shè)中的世界上第一個采用真雙極接線的柔性直流輸電工程——廈門柔性直流輸電工程計劃于今年年底投運(yùn)。
促進(jìn)大容量柔直輸電技術(shù)創(chuàng)新
目前,云南電網(wǎng)主網(wǎng)與南方電網(wǎng)主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,一旦云南電網(wǎng)出現(xiàn)故障,將有可能對西電東送主網(wǎng)架的運(yùn)行安全造成威脅。因此,建設(shè)“魯西背靠背直流工程”就是將云南電網(wǎng)主網(wǎng)與南方電網(wǎng)主網(wǎng)進(jìn)行解列。該工程建成后,云南側(cè)將有四回500千伏交流線路接入至魯西換流站,通過三回出線接入南方電網(wǎng)主網(wǎng),從而有效提高南方電網(wǎng)主網(wǎng)架的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
南方電網(wǎng)超高壓公司異步聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目部經(jīng)理任成林介紹,該工程在世界上首次采用大容量柔直與常規(guī)直流組合的模式,柔直單元容量達(dá)1000兆瓦、直流電壓達(dá)±350千伏,電壓和容量均為世界最高水平。其中,工程所需的單相三繞組換流變、柔性直流換流閥及閥控、單相雙繞組聯(lián)接變以及直流控制保護(hù)等換流站主設(shè)備均屬國內(nèi)首次研制。
據(jù)了解,“魯西背靠背直流工程”的建設(shè),不僅能夠促進(jìn)高電壓、大容量柔性直流輸電整體設(shè)計技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)、裝備制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)新,帶動輸變電行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,更能提升我國在柔性直流輸電領(lǐng)域的技術(shù)水平,引領(lǐng)世界直流輸電領(lǐng)域的發(fā)展方向。而且,工程采用的柔性直流輸電技術(shù),對今后國內(nèi)電力行業(yè)中柔性直流技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)將起到明顯的示范、帶動作用。
柔直輸電技術(shù)優(yōu)勢明顯
“魯西背靠背直流工程”涉及大容量柔性直流輸電技術(shù),那么,什么是柔性直流輸電技術(shù)?我國為何要發(fā)展柔性直流輸電技術(shù)呢?
據(jù)介紹,早期直流輸電效率較低,且電壓變換、功率提升困難,串聯(lián)運(yùn)行可靠性低,相比之下,交流輸電憑借電壓變換容易、易于實(shí)現(xiàn)多落點(diǎn)受電、大電流開斷易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢迅速發(fā)展,并逐漸確立了主導(dǎo)地位。但同時,交流輸電技術(shù)還存在一些無法克服的固有缺陷,如存在無功功率、不適合分布式電源接納等。因此,在這種情況下,世界各國開始加快研發(fā)現(xiàn)代直流輸電技術(shù),尤其是柔性直流輸電技術(shù)的應(yīng)用。
其中,“柔性”是相對于常規(guī)直流輸電技術(shù)而言,該技術(shù)采用了先進(jìn)的大功率電力電子器件組成的電壓源換流器(VSC),可以靈活快捷地改變電能輸送的大小和方向,并提供更優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量。與傳統(tǒng)直流輸電相比,柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在孤島供電、有功功率與無功功率控制等方面。與交流輸電相比,柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在長距離輸電、新能源消納、成本控制等方面。
我國柔性直流輸電技術(shù)世界領(lǐng)先
柔性直流輸電技術(shù)中還分為“兩端”和“多端”,其中“兩端”直流僅能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的直流功率傳送;“多端”是相對于“兩端”而言,指兩端以上的柔性直流輸電工程,可攜帶來自多個站點(diǎn)的風(fēng)能、太陽能等清潔能源,通過大容量、長距離的電力傳輸通道,到達(dá)多個負(fù)荷中心。
由此可見,集如此多優(yōu)勢于一身的柔性直流輸電技術(shù)自然受到世界主要發(fā)達(dá)國家的重視,許多國家和地區(qū)都在加快研究解決柔性直流輸電的關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備,并作出了相關(guān)規(guī)劃。其中,我國也不斷加快柔性直流輸電技術(shù)的專項(xiàng)研究,并已站上了世界柔性直流輸電領(lǐng)域的制高點(diǎn)。2011年7月,我國建成投運(yùn)上海南匯柔性直流示范工程,這是亞洲首條柔性直流輸電工程。
隨后,2013年12月25日,我國建成世界首個多端柔性直流輸電工程——南澳多端柔性直流輸電工程,該工程也是世界上首個四端柔性直流輸電工程;2014年7月4日,我國建成世界首個五端柔性直流輸電工程——浙江舟山±200千伏五端柔性直流工程;2014年7月21日,廈門柔性直流輸電工程開工,預(yù)計將于今年年底投運(yùn)。該工程是世界上第一個采用真雙極接線的柔性直流輸電工程,將進(jìn)一步彰顯高壓大容量柔性直流輸電的科技示范效應(yīng)。 |