什么叫柔性直流输电,说详细点
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发布时间：2022-04-30 00:02
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时间：2022-06-26 17:32
编辑本段二、两大关键技术2.1电压源换流器( VSC)技术
在传统电力工业中用于高压直流输电的基PCC技术,如今已几乎全被VSC技术所取代。这2种技术的根本区别在于PCC技术不仅需要开通电流的电力电子元件,还需要关断电流的组件。而VSC技术则不需要这么麻烦,它通过使用全控型功率元件IGBT,可方便地控制电流的开断。由于VSC能切断电流，就不需要从所联结电网来获取有源换相电压，所以比在驱动装置上控制电动机的速度容易得多。VSC 应用在HVDC Light上，使得HVDC Light可以连接“无源”网络。
2.2脉宽调制技术( PWM)
VSC使用具有高频开断功能的器件IGBT,这使得PWM的应用成为可能。PWM控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所要的波形。PWM通过在两固定的直流电压间快速切换来产生交流电压,并通过交流低通滤波器从高频脉冲调制电压中得到期望的基波电压。使用PWM技术,可瞬时地改变交流输出电压的相位与幅值,从而实现有功与无功的独立调节。经PWM逆变的交流电压可随控制系统的变化而变化。这样就可省略传统HVDC中的换流变压器,使电路结构简化,缩小占地面积。
应用PWM技术，在一定限度内可以通过改变PWM型式获得任意相角与幅值，这一过程几乎是瞬间完成的。由于PWM允许单独控制有功功率和无功功率，使得VSC非常接近于理想的输电网中的一个分支。从系统的角度来看，它可以看作是一个没有质量的马达或发电机，几乎能够瞬时控制有功功率和无功功率。因为AC电流是可控制的，换流器不提供短路容量。
编辑本段三、HVDC Light 的特性
与传统的直流输电技术相比较，HVDC Light系统具有以下优点
(l)正常运行时，VSC可以同时而且独立地控制有功功率和无功功率，甚至可以使功率因数为1，这种调节能够快速完成，控制灵活方便。而传统HVDC中控制量只有触发角，不可能单独控制有功功率或无功功率。外，VSC不仅不需要交流侧提供无功功率而且能够起到STATCOM的作用，动态补偿交流母线的无功功率，稳定交流母线电压。这意味着故障时，如果VSC容量允许，那么HVDC Light系统既可向故障系统提供有功功率的紧急支援，又可提供无功功率紧急支援，从而能提高系统的功角稳定性和系统的电压稳定性。
(2)VSC电流能够自关断，可以工作在无源逆变方式，所以不需要外加的换相电压，受端系统可以是无源网络，克服了传统HVDC受端必须是有源网络的根本缺陷，使利用HVDC为远距离的孤立负荷送电成为可能。
(3)潮流反转时，直流电流方向反转而直流电压极性不变，与传统HVDC 恰好相反。这个特点有利于构成既能方便地控制潮流又有较高可靠性的并联多端直流系统，克服了传统多端HVDC系统并联连接时潮流控制不便、串联连接时又影响可靠性的缺点。
(4)由于VSC交流侧电流可以被控制，所以不会增加系统的短路功率。这意味着增加新的HVDC Light线路后，交流系统的保护整定基本不需改变。
(5)模块化设计使HVDC Light的设计、生产、安装和调试周期大大缩短。同时，VSC采用PWM技术，开关频率相对较高，经过高通滤波后就可得到所需交流电压，可以不用变压器，从而简化了换流站的结构，并使所需滤波装置的容量也大大减小。换流站的占地面积仅约同容量下传统直流输电的20%。采用新型(XLPE)直流电缆，可以直接安装在现有交流电缆管内，可以使输送容量提高约50%。
(6)换流站间的通讯不是必需的，每个站可以独立控制，易于实现无人值守。而且HVDC Light在电网故障后快速恢复控制能力良好。
