http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 16:02:31 來源:《亮報》
引言:5月3日上午,亞洲首條柔性直流輸電示範工程——上shang海hai南nan彙hui風feng電dian場chang柔rou性xing直zhi流liu輸shu電dian工gong程cheng成cheng功gong投tou入ru試shi運yun行xing,這zhe是shi我wo國guo第di一yi條tiao擁yong有you完wan全quan自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan,具ju有you世shi界jie一yi流liu水shui平ping的de柔rou性xing直zhi流liu輸shu電dian線xian路lu,也ye是shi我wo國guo在zai大da功gong率lv電dian力li電dian子zi領ling域yu取qu得de的de又you一yi重zhong大da創chuang新xin成cheng果guo。而er最zui近jin風feng電dian行xing業ye風feng機ji脫tuo網wang問wen題ti頻pin現xian,這zhe或huo許xu也ye為wei此ci提ti供gong了le一yi個ge可ke行xing的de解jie決jue方fang案an。
圖為上海南彙風電場建設施工現場。英大圖片
“通(tong)俗(su)地(di)講(jiang),在(zai)現(xian)有(you)的(de)電(dian)網(wang)中(zhong)使(shi)用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)係(xi)統(tong),相(xiang)當(dang)於(yu)在(zai)電(dian)網(wang)中(zhong)接(jie)入(ru)了(le)一(yi)個(ge)閥(fa)門(men)和(he)電(dian)源(yuan),它(ta)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)控(kong)製(zhi)其(qi)上(shang)麵(mian)通(tong)過(guo)的(de)電(dian)能(neng),隔(ge)離(li)電(dian)網(wang)故(gu)障(zhang)的(de)擴(kuo)散(san),而(er)且(qie)還(hai)能(neng)根(gen)據(ju)電(dian)網(wang)需(xu)求(qiu),自(zi)身(shen)快(kuai)速(su)、靈活、可調地發出或者吸收一部分能量。”中國電科院賀之淵博士介紹道,“這對優化電網的潮流分布,增強電網穩定性,提升電網的智能化和可控性,都具有一定的作用。”
從(cong)技(ji)術(shu)上(shang)來(lai)說(shuo),柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)是(shi)以(yi)電(dian)壓(ya)源(yuan)換(huan)流(liu)器(qi)為(wei)核(he)心(xin)的(de)新(xin)一(yi)代(dai)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)技(ji)術(shu),其(qi)采(cai)用(yong)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)電(dian)壓(ya)源(yuan)型(xing)換(huan)流(liu)器(qi)和(he)全(quan)控(kong)器(qi)件(jian),是(shi)常(chang)規(gui)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)技(ji)術(shu)的(de)換(huan)代(dai)升(sheng)級(ji)。相(xiang)比(bi)於(yu)交(jiao)流(liu)輸(shu)電(dian)和(he)常(chang)規(gui)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian),在(zai)傳(chuan)輸(shu)能(neng)量(liang)的(de)同(tong)時(shi),還(hai)能(neng)靈(ling)活(huo)地(di)調(tiao)節(jie)與(yu)之(zhi)相(xiang)連(lian)的(de)交(jiao)流(liu)係(xi)統(tong)電(dian)壓(ya)。具(ju)有(you)可(ke)控(kong)性(xing)較(jiao)好(hao)、運行方式靈活、適用場合多等顯著優點。
交流並網的技術瓶頸
目前,使用交流並網是絕大多數風電場並網的選擇。但是風電場通過交流並網目前普遍存在一些技術瓶頸:
首(shou)先(xian),使(shi)用(yong)交(jiao)流(liu)並(bing)網(wang)需(xu)要(yao)風(feng)電(dian)場(chang)和(he)所(suo)連(lian)接(jie)的(de)交(jiao)流(liu)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)嚴(yan)格(ge)保(bao)持(chi)頻(pin)率(lv)同(tong)步(bu),而(er)風(feng)機(ji)對(dui)並(bing)網(wang)處(chu)交(jiao)流(liu)母(mu)線(xian)電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong)較(jiao)為(wei)敏(min)感(gan)。現(xian)有(you)運(yun)行(xing)經(jing)驗(yan)表(biao)明(ming),交(jiao)流(liu)係(xi)統(tong)電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong)是(shi)風(feng)機(ji)退(tui)網(wang)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)。
qici,zaijiaoliuxitongfashengguzhangdeqingkuangxia,fengdianchangdewendingyunxingwangwangxuyaozaimuxianchuxianduanjiazhuangwugongbuchangzhuangzhi,congertigaofengchangdeguzhangchuanyuenengli。danzheyangyilaijiadalefengdianchangtouzi,lingwaibuchangzhuangzhiduifengjidezuidafengnengbuzhuojifengjikongzhiqibenshen,douyoukenengzaochengbuliyingxiang。
最zui後hou,對dui於yu海hai上shang風feng電dian場chang來lai說shuo,如ru果guo使shi用yong交jiao流liu電dian纜lan連lian接jie,當dang電dian纜lan長chang度du超chao過guo一yi定ding數shu值zhi後hou,需xu要yao很hen大da的de感gan性xing無wu功gong補bu償chang裝zhuang置zhi,尤you其qi是shi對dui於yu距ju離li岸an邊bian較jiao遠yuan的de風feng電dian場chang來lai說shuo,在zai線xian路lu中zhong間jian進jin行xing無wu功gong補bu償chang幾ji乎hu沒mei有you可ke能neng。
而使用柔性直流輸電電纜理論上沒有距離限製,所以當超過一定的等價距離後,一般大於50~100千米,使用直流並網是最合理的選擇。
常規直流輸電存問題
常規直流需要所連交流係統提供換相電壓,比較容易發生換相失敗的故障,這對於風電場來說大大降低了其安全穩定運行的能力。
常規直流在傳輸同樣容量的功率時,比交流和柔性直流輸電方案的占地麵積要大得多(兩倍以上),因此不適合風電場使用。
常規直流在傳輸較小容量時,與交流和柔性直流輸電相比單位造價較高,因此不適合用於風電場並網。
對(dui)於(yu)風(feng)電(dian)場(chang)來(lai)說(shuo),當(dang)風(feng)力(li)不(bu)夠(gou)使(shi)得(de)風(feng)機(ji)從(cong)係(xi)統(tong)中(zhong)切(qie)除(chu)後(hou),為(wei)給(gei)風(feng)電(dian)場(chang)處(chu)的(de)負(fu)荷(he)供(gong)電(dian),係(xi)統(tong)將(jiang)有(you)限(xian)度(du)地(di)向(xiang)風(feng)電(dian)場(chang)傳(chuan)輸(shu)有(you)功(gong)功(gong)率(lv),這(zhe)時(shi)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)來(lai)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。而(er)常(chang)規(gui)直(zhi)流(liu)不(bu)具(ju)備(bei)發(fa)出(chu)無(wu)功(gong)的(de)能(neng)力(li),且(qie)本(ben)身(shen)還(hai)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)裝(zhuang)置(zhi),這(zhe)同(tong)樣(yang)會(hui)加(jia)大(da)換(huan)流(liu)站(zhan)的(de)麵(mian)積(ji),因(yin)此(ci)不(bu)適(shi)合(he)在(zai)風(feng)電(dian)場(chang)(尤其是海上風電場)使用。
柔性直流輸電對可再生能源發展意義重大
從柔性直流輸電技術本身來說,它能夠給風電場提供良好的動態無功支撐,避免風電場的無功補償設備投資;同tong時shi提ti供gong優you異yi的de並bing網wang性xing能neng,防fang止zhi風feng電dian場chang的de電dian壓ya波bo動dong對dui交jiao流liu係xi統tong的de影ying響xiang,並bing同tong時shi改gai善shan風feng電dian場chang對dui係xi統tong波bo動dong的de抗kang幹gan擾rao能neng力li。由you於yu能neng夠gou提ti供gong電dian壓ya支zhi撐cheng作zuo用yong,它ta還hai能neng大da幅fu度du提ti升sheng風feng電dian場chang在zai交jiao流liu係xi統tong發fa生sheng故gu障zhang情qing況kuang下xia的de低di電dian壓ya穿chuan越yue能neng力li;lingwai,youyurouxingzhiliushudianbushoujulixianzhi,yinciyeshiguowaidaxingyuanjulihaishangfengdianchangbingwangdeweiyixuanze。jiyuyishangxianzhuyoushi,rouxingzhiliushudianmuqianyichengweiguojishanggongrendefengdianchangbingwangdezuijiajishufangan。
目前柔性直流輸電換流站的單位成本大約為常規直流輸電的1.5倍(bei)左(zuo)右(you),但(dan)是(shi)隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)改(gai)進(jin)以(yi)及(ji)工(gong)程(cheng)的(de)大(da)量(liang)應(ying)用(yong),其(qi)造(zao)價(jia)也(ye)在(zai)逐(zhu)漸(jian)降(jiang)低(di)。尤(you)其(qi)是(shi)當(dang)傳(chuan)輸(shu)距(ju)離(li)較(jiao)長(chang)時(shi),使(shi)用(yong)柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)方(fang)案(an)與(yu)交(jiao)流(liu)輸(shu)電(dian)相(xiang)比(bi)其(qi)技(ji)術(shu)經(jing)濟(ji)性(xing)就(jiu)更(geng)為(wei)優(you)越(yue)。因(yin)此(ci)在(zai)我(wo)國(guo)風(feng)電(dian)場(chang)(尤其是海上風電場)大da規gui模mo開kai發fa利li用yong越yue來lai越yue多duo的de情qing況kuang下xia,柔rou性xing直zhi流liu輸shu電dian技ji術shu的de大da規gui模mo推tui廣guang應ying用yong,對dui於yu滿man足zu我wo國guo清qing潔jie高gao效xiao的de能neng源yuan利li用yong的de需xu要yao,有you著zhe顯xian著zhu的de意yi義yi。