柔性直流输电技术的现状及应用前景分析

柔性直流输电技术的现状及应用前景分析

龙晓雨 ,李渊

中广核新能源投资（深圳）有限公司江苏分公司

摘要：电力系统作为电力行业运转发展的重要环节，其自身输配电技术决定着电力系统整体运转的水平与质量。而在现代科技水平不断提高的影响下，柔性直流输电技术替换了传统交流输电技术，并借助该技术的优势特点，提高电流输送的效率、质量及安全性，在另一方面，由于我国社会经济水平的不断提高，大量先进电气设备设施应用于人们工作生活中，对电能需求提高了要求标准，为此，有关部门需要组织各个电力企业单位，加强对输电技术的研发创新，在降低输送成本支出的同时，提高输送效率、距离及质量等，为社会整体发展奠定坚实基础。下面主要对柔性直流输电技术的现状及应用前景进行分析探究。

关键词：柔性直流输电技术；应用现状；发展前景

一、柔性直流输电技术的具体应用

（一）应用于小型发电厂连通方面

通常情况下，当柔性直流输电技术实际应用时，其首先可以应用于小型发电厂连通方面，其主要是由于这些电厂装机容量较小，且主电网与能源站之间存在较远的距离，在应用传统输电方式时，其电能输送效率较低，且电量较少，输送过程会产生较大的损耗。而应用交流互联技术进行输电时，其成本消耗较大，影响电力企业的经济效益，为此，电厂工作人员可以借助柔性直流输电技术的应用，通过连接主电网，实现将数个分散的小型发电厂进行有效连接，在保障输电效率、质量、安全性、稳定性及可靠性的同时，避免传统并网问题的出现，为电力行业整体发展提供充分的促进作用[1]。

（二）应用于城市直流输配电网方面

随着现代城市化进程的不断发展，城市内部人口数量增多，而土地资源日渐紧缺，在进行电能输送设计规划时，传统架空配电电路网的方式会占用大量的地面与空中空间资源，且线路极易受到自然气候、动植物及人为等因素的影响与破坏，由此而引起线路故障或电力火灾等问题。为了避免这些问题的出现，电力工作人员可以加强柔性直流输电技术的应用，以柔性直流电缆对传统电缆进行替换，节省空间，同时提高电能输送的效率、质量与容量，满足城市整体用电需求。在另一方面，技术人员还可以将电缆布设于城市地下管廊中，避免了自然、人为等因素的破坏，提高了输配电系统的安全性。

（三）应用于海上风电场方面

除此之外，柔性直流输电技术还可以应用于海上风电场方面，其主要是由于海岛与陆地的距离较远，传统输配电方式无法发挥自身作用，在海岛内部，其大多时借助天然气或柴油等资源进行发电，其发电效率与稳定性有着极大的缺陷与不足。为此，技术人员可以借助柔性直流输电技术的应用，并根据不同海岛独特的特性，建立海岛风力发电机，并进行并网集中管控，在满足岛上人员工作生活需求的同时，还可以向大陆进行长距离输送。

二、柔性直流输电技术的优势特点

（一）多端控制特点

在进行常规直流输电的过程中，其需要受端电压进行支撑，而由于多端控制存在较大的复杂性，为了对电能输送过程的稳定性进行保障，部分电力企业会采用点对点高压线路输送方式，不过，随着现代社会经济水平的不断提高，原有点对点输送方式无法满足实际工作需要，再加之我国国土面积广阔，东西部、南北地区之间的距离较远，由于气候、天气等因素的影响，线路输送方式有着较大的压力与安全隐患，为此，技术人员可以借助柔性直流输电技术的应用，充分发挥出该技术多端控制的特点，对不同地区之间的能源需求进行平衡，保障社会整体的稳定运转。

（二）孤岛特点

当常规高压直流输电技术应用时，其需要将受端电网作为强电网，并提供电压支撑来对输电过程的安全稳定提供保障。而柔性直流输电技术可以借助全控型器件的应用，作为独立性交流电源，不向受端电网要求电压支撑，且当故障问题出现之后，能够对其提供低电压穿越能力，充分展现出柔性直流输电技术的孤岛特点[2]。

三、柔性直流输电技术的应用前景

（一）对大城市实现直流供电

在现代城市化进程快速发展的影响下，城市内部用电需求与负荷量不断增加，且由于人们生活水平的提高，其对供电质量提出了更高的要求标准，在这一过程中，传统交流输电模式无法充分满足各方面的需求，且无法有效解决电力系统故障问题，而借助柔性直流输电技术应用之后，能够有效减少谐波现象出现的概率，并提高输电控制功率，保障电流电压的稳定性，同时还可以减少对土地资源的占用，为城市建设发展打下优良的基础。

（二）替换传统输电模式

在过去，由于技术水平等方面的限制，输电过程大多以交流输电技术为主，且通过电缆进行长距离、大跨度的输电，而这一方式对无功补偿设备及电路容量等方面的需求较大，且输电过程极易受到影响而出现故障问题，影响输电过程的顺利进行。为了改变这一现状，技术人员可以加强柔性直流输电技术的应用，替换传统输电模式，并根据目标地区的具体状况调整输电模式与方案，结合传统输电过程的常见问题制定完善的防护方案，对输电效率、质量及安全性等进行保障。

（三）向弱系统进行输电

在我国部分偏远地区，由于经济水平较低，与大电网之间的距离较远，其当地供电系统较薄弱，在采用穿暖通交流输电技术时极易出现电压跌落问题，影响着人们工作生活及社会整体运转。为此，有关部门可以组织电力企业加强柔性直流输电技术的应用，不需要增加环相电压，同时还可以借助无源网络作为输电受端系统，以此来节省成本支出，满足该地区的实际需要。不过，由于该类地区无法布设电缆，依旧需要架空线路方式的应用，在实际工作中，技术人员需要加强对供电安全的深入研究，提高线路设施的安全性，避免其受自然气候、人为等因素的影响与破坏。

（四）根据可再生能源分布状况开展电源并网工作

除了以上内容之外，在现代电力系统建设发展过程中，柔性直流输电技术还可以应用于电源并网等工作中，为了实现这一目标，工作人员首先需要对可再生能源具体的分布状况进行详细调查了解，并借助柔性直流输电技术对有功、无功进行单独控制，以此来缓解输出功率波动而引起电压波动的现象，为现代电力系统及行业整体发展提供充分的基础与保障[3]。

总结

综上所述，柔性直流输电技术作为电力系统运转的新型技术之一，其可以有效提高输电过程的效率、质量与安全性，突破传统输电工作的问题与限制。而随着我国综合实力的不断提高，大量电气设备设施的出现，对电能资源的需求量同样在不断提高过程中，为此，有关部门需要对现代社会运转现状进行充分了解，明确各行各业运转时的电能需求，并组织各个电力企业单位，加强对柔性直流输电技术进行深入的研发创新，在最大程度上减少输电系统造价，对电力系统控制水平进行强化提高，同时组织专业人员对电力系统及相关设备设施进行定期检查、维护与保养，降低故障问题出现的概率，保障电力系统正常稳定的运转下去，从而推动现代电力行业及社会整体的进一步发展。

参考文献：

[1]汪莹,葛景,王蒙,孙骁强,王新宝,韩连山.应用柔性直流输电技术提升大电网弱交流断面输电能力探讨[J].电工技术,2020(07):63-65+68.

[2]刘卫东,李奇南,王轩,张帆,李兰芳,燕翚.大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望[J].中国电力,2020,53(07):55-71.

[3]张和阳.模块化多电平换流器在柔性直流输电技术中的应用[J].中阿科技论坛(中英文),2021(09):104-107.