柔性直流输电技术及应用

输电技术的发展经历了从直流到交流,再到交直流共存的技术演变。随着电力电子技术的进步,柔性直流作为新一代直流输电技术,可使当前交直流输电技术面临的诸多问题迎刃而解,为输电方式变革和构建未来电网提供了一个崭新的解决方案。

采用两电平、三电平换流器的柔性直流输电系统一般采用在直流侧中性点的接地方式,而模块化多电平柔性直流输电系统则一般采用交流侧接地方式。无论是采用直流侧中性点接地的两电平、三电平换流器还是采用交流侧接地的电源模块化多电平换流器的柔性直流输电系统均为单极对称系统。正常运行时接地不会有工作电流流过,不需要设置专门的接地极,而当直流线路或换流器发生故障后,整个系统将不能继续运行。此外,通过大地或金属回线还可构成单极不对称结构,类似于传统高压直流输电系统的一极。在相同系统参数下,相比于单极对称系统,单极不对称系统换流阀所耐受的电压水平是单极对称系统的2倍,且直流侧的不对称还将造成换流器交流侧电压水平的提升。

为了提升柔性直流输电系统的功率容量和电压等级,满足特高压、远距离大功率输送的要求,单极换流站内换流器还可以由若干容量较小换流器单元串并联组合构成。