近日,,由南方電網(wǎng)公司投資建設(shè)的云貴互聯(lián)通道工程獲國家發(fā)改委核準。該工程擬采用直流輸電方案,,在云南新建±500千伏祿勸換流站,,額定容量300萬千瓦,,新建1回±500千伏直流線路,,接入已建成的高肇直流貴州側(cè)高坡?lián)Q流站,形成云南祿勸換流站-貴州高坡?lián)Q流站-廣東肇慶換流站三端直流,,是我國直流輸電通道建設(shè)的又一示范工程,。
現(xiàn)代直流輸電技術(shù)優(yōu)勢多
據(jù)了解,輸電技術(shù)的認識和研究始于直流,,但早期直流輸電存在電壓變換困難,、功率難以提升等問題,因此逐步被交流輸電取代,。近年來,,隨著廣域交流大電網(wǎng)形成,相關(guān)技術(shù)問題不斷涌現(xiàn),,如存在同步,、穩(wěn)定性較低、輸電距離有限等問題,,同時,,其安全隱患也成為業(yè)界爭議的焦點問題之一。在這種情況下,,隨著大功率電力電子器件,、高壓換流等技術(shù)、設(shè)備發(fā)展,,世界各國開始重視加快研究發(fā)展現(xiàn)代直流輸電技術(shù),,柔性直流輸電、多端直流,、直流電網(wǎng),、混合直流輸電技術(shù)等逐漸發(fā)展起來。
常規(guī)直流輸電當于一條全封閉的點對點高速公路,,在大容量,、超遠距離輸電方面具有經(jīng)濟優(yōu)勢,此次核準的云貴互聯(lián)工程是三端直流,。據(jù)悉,三端,、多端直流輸電是直流電網(wǎng)發(fā)展的初級階段,,由3個以上換流站,通過串聯(lián),、并聯(lián)或混聯(lián)方式連接起來的輸電系統(tǒng),,能夠?qū)崿F(xiàn)多電源供電和多落點受電,具有換流站可單獨傳輸功率,、可靈活切換傳輸狀態(tài),、高可靠性等優(yōu)勢,。
“特高壓交直流輸電技術(shù)是解決電能遠距離、大容量輸送問題的有效手段,,但對于解決區(qū)域性新能源并網(wǎng)和消納問題,,多端直流輸電、直流電網(wǎng)將是有效手段之一,?!眹W(wǎng)相關(guān)人士介紹。
加快柔直高電壓,、大容量示范
在直流輸電中,,近年來發(fā)展較快的當屬柔性直流輸電技術(shù)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院副院長湯廣福曾介紹:“柔性直流輸電技術(shù)是基于IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)的新一代輸電技術(shù),,通過改變電壓源換流器的輸出電壓相角和幅值,,實現(xiàn)有功及無功獨立、快速調(diào)節(jié),?!迸c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,。
更為重要的是,柔性直流輸電可攜帶來自多個站點的風(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,,到達多個負荷中心,,這為新能源并網(wǎng)、大城市供電等領(lǐng)域提供了一種有效的解決方案,。
截至目前,,我國已相繼建成上海南匯±30千伏柔性直流、廣東汕頭南澳±160千伏四端柔性直流,、浙江舟山±200千伏五端柔性直流,、廈門±320千伏柔性直流等工程。如舟山五端柔性直流輸電項目分別在定海,、岱山,、衢山、洋山,、泗礁建設(shè)一座換流站,,形成了北部主要島嶼間的直流輸電網(wǎng)絡(luò),,加強了諸島的電氣聯(lián)系。
同時,,上述工程表明我國正持續(xù)加快柔性直流輸電技術(shù)高電壓,、大容量示范,尤其是今年7月投運的渝鄂直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程在位于渝鄂斷面的九盤-龍泉,、張家壩-恩施500千伏輸電通道上,,分別新建宜昌、恩施2座柔性直流背靠背換流站,,每座換流站建設(shè)2×125萬千瓦柔性直流換流單元,,輸電電壓提升至±420千伏。
此外,,在建的張北柔性直流工程首次建設(shè)四端柔性直流環(huán)形電網(wǎng),,將柔性直流輸電電壓提升至±500千伏,單換流器額定容量提升到150萬千瓦,,是我國柔性直流輸電技術(shù)的新突破,。該工程將于2020年上半年建成投運,為京津冀地區(qū)提供穩(wěn)定可靠的清潔電力,。
推進混合直流創(chuàng)新應(yīng)用
我國在發(fā)展多端直流,、柔性直流等現(xiàn)代直流輸電技術(shù)的同時,還積極探索創(chuàng)新柔性直流與常規(guī)直流組合的輸電模式,。
其中,,2016年6月投運的魯西背靠背工程是世界上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工程,該工程直流電壓達350千伏,,一期建設(shè)包括100萬千瓦柔性直流和100萬千瓦常規(guī)直流,。2017年6月,魯西背靠背擴建工程投運,,再建了一個100萬千瓦常規(guī)直流單元,。
在建的昆柳龍?zhí)馗邏褐绷鞴こ獭獮鯑|德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程采用的是±800千伏三端混合直流技術(shù),即送端云南昆北換流站采用特高壓常規(guī)直流,,受端廣西柳北換流站,、廣東龍門換流站采用特高壓柔性直流。另據(jù)悉,,規(guī)劃中的白鶴灘-江蘇特高壓直流輸電工程將創(chuàng)新采用混合級聯(lián)多端柔直技術(shù),,其中混合級聯(lián)即送端采用傳統(tǒng)直流和基于電壓源控制的柔性直流技術(shù),多端柔直即受端應(yīng)用多端柔性直流技術(shù),,具有兼容性好、可靠性高等優(yōu)勢,。
可以預(yù)見的是,,我國已進入現(xiàn)代直流輸電快速發(fā)展階段,,未來的電網(wǎng)形態(tài)將是強交強直的互聯(lián)電網(wǎng)。