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、柔性直流輸電技術

1. 柔性直流輸電系統換流站的主要設備。柔性直流輸電系統換流站的主要設備一般包括：電壓源換流器、相電抗器、聯結變壓器、交流濾波器和控制保護以及輔助系統(水冷系統、站用系統)等。

2. 柔性直流輸電技術的優點。柔性直流輸電是在常規直流輸電的基礎上發展起來的，因此傳統的直流輸電技術具有的優點，柔性輸電大都具有。此外，柔性輸電還具有一些自身的優點。

1）潮流反轉方便快捷，現有交流系統的輸電能力強，交流電網的功角穩定性高。保持電壓恒定，可調節有功潮流；保持有功不變，可調節無功功率。

2）事故后可快速恢復供電和黑啟動，可以向無源電網供電，受端系統可以是無源網絡，不需要濾波器開關。功率變化時，濾波器不需要提供無功功率。

3）設計具有緊湊化、模塊化的特點，易于移動、安裝、調試和維護，易于擴展和實現多端直流輸電等優點。

4）采用雙ji運行，不需要接地ji，沒有注入地下的電流。

3. 柔性直流輸電技術的缺點。系統損耗大（開關損耗較大），不能控制直流側故障時的故障電流。在直流側發生故障的情況下，由于柔性直流輸電系統中的換流器中存在不可控的二ji管通路，因此柔性直流輸電系統不能閉鎖直流側短路故障時的故障電流，在故障發生后只能通過斷開交流側斷路器來切除故障。可以使用的zui 佳解決方式是通過使用直流電纜來提高系統的可靠性和可用率。

二、常規直流輸電技術和柔性直流輸電技術的對比

1. 換流器閥所用器件的對比。

1）常規直流輸電采用大功率晶閘管，由于晶閘管是非可控關斷器件，這使得在常規直流輸電系統中只能控制晶閘管換流閥的開通而不能控制其關斷，其關斷必 須借助于交流母線電壓的過零，使閥電流減小至閥的維持電流以下才行。

2）柔性直流輸電一般采用IGBT閥，由于IGBT是一種可自關斷的全控器件，即可以根據門ji的控制脈沖將器件開通或關斷，不需要換相電流的參與。

2. 換流閥的對比。

1）常規直流輸電系統中換流閥所用的器件是大功率晶閘管和飽和電抗器，可以輸送大功率。

2）柔性直流輸電系統中的換流閥采用了IGBT器件，可實現很高的開關速度，在觸發控制上采用PWM技術，開關頻率相對較高，換流站的輸出電壓諧波量較小，主要包含高次諧波。故相對于常規直流輸電，柔性直流輸電換流站安裝的濾波裝置的容量大大減小。

3）常規直流輸電通過換流變壓器連接交流電網，而柔性直流輸電是串聯電抗器加變壓器，常規直流輸電以平波電抗器和直流濾波器來平穩電流，而柔性直流輸電則采用直流電容器。

3. 換流站控制方式的對比。

1）常規直流輸電系統的換流站之間必 須進行通信，以傳遞系統參數并進行適當的控制，而柔性直流輸電系統中各換流站之間的通信不是必 需的。

2）功率反向輸送能力的對比。柔性直流輸電系統在潮流反轉時，只需改變電流方向，而直流電壓ji性不變，功率反向時系統不停運，這使得柔性直流輸電系統改變功率方向時，兩端換流站的控制策略不變，更不需要投切交流濾波器或閉鎖換流器。而常規直流輸電改變功率方向時需要改變電壓ji性，而直流電流ji性不變，功率反向時，換流站需退出運行，改變控制策略，并且需要對濾波器和無功補償設備的投切情況進行實時判斷。

3）對交流網絡的依耐性方面的對比。柔性直流輸電不需要依靠交流系統的能力來維持電壓和頻率穩定，無需無功補償，換流器自身可提供無功功率。而常規直流輸電要求受端交流系統具有足夠的短路容量，需要外加的換相容量，不能向無源或弱網絡送電。

4）有功和無功功率控制方面的對比。柔性直流輸電的有功、無功可以獨 立控制。常規直流輸電的有功、無功不能獨 立控制，調節無功需要特殊裝置和額外費用，需交流系統或增加無功補償設備提供換流站消耗的無功功率。

5）電壓控制方面的對比。柔性直流輸電本身可以起到STATCOM的作用，穩定交流母線電壓，而常規直流輸電需要借助無功補償設備穩定交流母線電壓。

6）黑啟動能力方面的對比。柔性直流輸電有黑啟動能力。即當一端交流系統發生電壓崩潰或停電時，瞬間啟動自身的參考電壓，向切除電源的交流系統供電，相當于備用發電機，隨時向癱瘓的電網供電。而常規直流輸電無黑啟動能力。

經過常規直流輸電與柔性直流輸電的比對發現，隨著直流輸電技術的飛速發展，以及節能和綠色能源的要求，尤其在可再 生能源發電并網和孤島供電方面，未來以IGBT為代表的柔性直流輸電必將成為市場的主流，柔性直流輸電尤其是基于電壓源型換流器的直流輸電將會快速發展，與常規直流輸電并存，甚至超過后者。

三.運行方式

實現柔性直流輸電系統的３種運行方式：

１）運行方式１

只有直流線路的運行方式。送端換流站有功類控 制 器選擇頻率控制，無功類控 制 器選擇交流電壓控制；受端換流站有功類控 制 器選擇直流電壓控制，無功類控 制 器選擇交流電壓控制或無功功率控制，并且交流電壓控制和無功功率控制可以手動切換。

２）運行方式２

交直流并聯的運行方式。送端換流站有功類控 制 器選擇有功功率控制，無功類控 制 器選擇交流電壓控制或無功功率控制；受端換流站有功類控 制 器選擇直流電壓控制，無功類控 制 器選擇交流電壓控制或無功功率控制。２個站的交流電壓控制和無功功率控制均可手動切換。

３）運行方式３

ＳＴＡＴＣＯＭ 運行方式。２個換流站的直流連接斷開，可以分別作為２個獨 立的ＳＴＡＴＣＯＭ 運行。有功類控 制 器選擇直流電壓控制，無功類控 制 器選擇交流電壓控制或無功功率控制。交流電壓控制和無功功率控制可以手動切換。