柔性直流输电技术的发展与展望
电网关键技术 柔性直流输电：更大更高更强
我国在柔性直流输电技术方面已经进入快速应用阶段。
柔性直流输电技术在解决大区域电网与周边弱电网互联、可再生能源并网等问题方面有着特殊的优势，必将在智能电网建设进程中发挥重要作用。
福建厦门柔性直流输电工程全景。
资料图柔性直流输电技术应用领域。
资料图新一代：实现灵活控制柔性直流输电是采用电压源换流技术的直流输电技术，也叫电压源型直流输电。
在现有电网中使用柔性直流输电系统，相当于在电网中接入了一个阀门和电源，它不仅可以有效控制通过的电能，隔离电网故障的扩散，而且还能根据电网需求，快速、灵活地发出或吸收一部分能量。
这对增强电网稳定性，提升电网的智能化和可控性，具有重要作用。
20世纪70年代以来，基于晶闸管换流阀的直流输电技术得到了广泛应用，但是，晶闸管换流阀只能控制阀的开通，不能控制阀的关断，因此，直流输电技术的应用受到限制。
进入90年代以后，随着可关断开关器件的发展，特别是绝缘栅双极型晶体管IGBT的广泛应用，采用可关断器件的电压源换流器性能得到了改善，后来被引入到直流输电领域。
对于采用电压源换流技术的直流输电技术，国际权威电力学术组织将其定义为基于电压源型换流器的高压直流输电技术。
1997年，第一个柔性直流输电工程投入工业试验运行。
柔性直流输电技术相比其他输电技术，具有电流自关断能力，可以独立控制有功功率和无功功率，不存在交流输电固有的频率稳定问题和传统直流输电的换相失败问题。
系统主要设备包括电压源换流器、连接变压器、桥臂电抗器、开关设备、直流电容、直流开关设备、测量系统、控制与保护装置等。
柔性直流输电技术在大规模清洁能源并网、海岛供电、交流电网同步/异步互联、构建直流电网等方面具有广阔的应用前景。
第一条：获得多项成果2006年5月，国家电网公司确定了《柔性直流输电系统关键技术研究框架》，由此启动了我国在柔性直流输电关键技术领域的全面研究。
上海南汇风电场柔性直流输电示范工程，是我国首条柔性直流输电工程，也是亚洲首条柔性直流输电示范工程。
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述随着能源结构的优化和电网技术的发展，柔性直流输电（VSC-HVDC）技术以其独特的优势，在电力系统中的应用越来越广泛。
本文旨在全面概述柔性直流输电工程的技术研究、应用现状以及未来的发展趋势。
我们将从柔性直流输电的基本原理出发，深入探讨其关键技术和设备，包括换流器、控制系统、保护策略等。
我们还将分析柔性直流输电在新能源接入、电网互联、城市电网建设等领域的应用案例，评估其在实际运行中的性能表现。
我们将展望柔性直流输电技术的发展前景，探讨其在构建清洁、高效、智能的电力系统中发挥的重要作用。
通过本文的阐述，我们希望能够为从事柔性直流输电技术研究和应用的同行提供有益的参考和启示。
二、柔性直流输电技术原理柔性直流输电技术，又称为电压源换流器直流输电（VSC-HVDC），是近年来直流输电领域的一项重大技术革新。
与传统的基于电网换相换流器（LCC）的直流输电技术不同，柔性直流输电技术采用基于可关断器件的电压源换流器（VSC），这使得它在新能源接入、城市电网增容和孤岛供电等方面具有独特的优势。
柔性直流输电技术的核心在于电压源换流器（VSC）。
VSC采用可关断的电力电子器件（如绝缘栅双极晶体管IGBT），通过脉宽调制（PWM）技术实现对交流侧电压和电流的有效控制。
VSC既可以作为有功功率的源，也可以作为无功功率的源，因此它具有更好的控制灵活性和响应速度。
在柔性直流输电系统中，VSC通常与直流电容器和滤波器并联，以维持直流电压的稳定和滤除谐波。
VSC通过改变其输出电压的幅值和相位，可以独立地控制有功功率和无功功率的传输，从而实现对交流电网的灵活支撑。
柔性直流输电技术还采用了先进的控制系统，包括换流器控制、直流电压控制、功率控制等，以确保系统的稳定运行和电能质量。
这些控制系统可以根据系统的运行状态和实际需求，对VSC的输出进行实时调整，从而实现对交流电网的精准控制。
柔性直流输电技术以其独特的电压源换流器和先进的控制系统，实现了对交流电网的灵活支撑和精准控制。
柔性直流输电技术的发展和应用研究
柔性直流输电技术的发展和应用研究刘振兴（云南机电职业技术学院，云南昆明650203）摘要：基于电压源型换流器的高压直流输电（Voltage Sourced Converter based High Voltage Direct Current ，VSC -HVDC ）技术国内称之为“柔性直流输电”（HVDC -Fexible ）技术。
柔性直流输电系统在解决远距离孤立负荷供电、异步电网互联等问题上有传统交流输电系统无法比拟的优势。
鉴于此，介绍了柔性直流输电技术的发展情况，归纳总结了国内外基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术的工程应用现状，并指出了柔性直流输电的技术难点以及未来的应用前景。
关键词：柔性直流输电；两电平换流器；模块化多电平换流器0引言目前，日益严峻的环境与能源紧缺问题、城市人口迅速膨胀和城区合理规划迫切要求能够经济环保地实现孤岛供电、可再生能源联网，并提高现有输电走廊的电能输送能力。
显然，传统的直流或交流输电技术无法很好地解决上述难题。
随着电力电子技术的进步，柔性直流输电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，为输电方式变革和未来电网构建提供了崭新的解决方案。
1LCC -HVDC 直流输电技术的特点从高压直流输电的发展来看，1954年世界上第一个直流输电工程投入商业运行，标志着第一代直流输电技术的产生，其采用的是汞弧阀换流技术。
20世纪70年代，基于晶闸管的换流阀在直流输电领域得到应用，标志着第二代直流输电技术产生。
传统电网换相高压直流输电（Line Commutated Converter based High Voltage Direct Current ，LCC -HVDC ）技术自问世以来已经过了60多年的发展，与传统的交流输电网络相比，LCC -HVDC 具有下列优势：（1）不存在稳定性问题，可在大功率系统中应用；（2）电力电子器件响应快速，可以对有功功率实现灵活控制；（3）输电线路损耗小，在远距离、大容量功率传输应用中有很高的经济性；（4）可实现不同频率或非同步的区域性特大电网互联。
柔性直流输电系统的设计与优化
柔性直流输电系统的设计与优化直流输电系统作为电力传输领域的一项重要技术，在解决远距离电力传输、提高输电效率和稳定性等方面具有独特优势。
而柔性直流输电系统作为直流输电的一种新型形式，在电力系统领域得到了广泛关注和研究。
本文将从柔性直流输电系统的设计与优化角度展开讨论，探究其在电力系统中的应用与发展。
一、柔性直流输电系统的基本原理与特点柔性直流输电系统主要由直流母线、换流站、逆变站以及相应控制系统等组成。
其基本原理是通过硅控整流和逆变技术，将交流电能转换成直流电流进行传输，并在需要的地方再次将其转换为交流电能。
在这个过程中，可以通过控制直流母线的电压和频率来实现对输电系统的柔性控制。
相比传统的交流输电系统，柔性直流输电系统具有以下几个特点：1. 高效能：柔性直流输电系统在电能转换的过程中，能够大大减少电能的损耗。
传统交流输电系统由于存在变压器等能量转换设备，会存在一定的能量损耗。
而柔性直流输电系统采用直流电能传输，能够减少能量转换环节，提高能量传输的效率。
2. 高稳定性：柔性直流输电系统具有更好的稳定性。
由于直流电路的特点，柔性直流输电系统能够更好地应对电力系统中的故障和波动。
例如，在输电线路出现瞬态故障时，柔性直流输电系统能够通过控制直流母线电压和频率，迅速稳定系统运行，减少对系统的影响。
3. 较小的占地面积：柔性直流输电系统相比传统交流输电系统在占地面积上具有较大优势。
传统交流输电系统需要设置变电站、输电线路等设备，占用大量土地资源。
而柔性直流输电系统不仅仅可以减少变电站设备，还可以通过多级换流站的方式，进一步减小占地面积。
二、柔性直流输电系统的设计要点柔性直流输电系统的设计涉及到许多技术和工程要点。
下面将从输电线路、换流站和逆变站等方面来介绍设计要点。
1. 输电线路设计：柔性直流输电系统中的输电线路是电力传输的核心环节。
在设计时需要考虑线路的传输能力、损耗、抗风荷载能力等因素。
同时，为提高输电线路的可靠性，还需要进行断面选择和材料选择。
2024年柔性直流输电市场发展现状
2024年柔性直流输电市场发展现状引言柔性直流输电（Flexible Direct Current Transmission，简称FDCT）作为一种新型的输电技术，具有多种优势，如高效、低损耗和灵活性等。
随着电力需求的不断增长和可再生能源的迅速发展，柔性直流输电市场正逐渐展现出巨大的潜力。
本文将对柔性直流输电市场的发展现状进行分析和探讨。
主要内容1. 柔性直流输电技术简介柔性直流输电技术是一种将输电线路由传统的交流形式转变为直流形式的技术。
该技术利用高压直流输电（High Voltage Direct Current，简称HVDC）系统，通过转换站将交流电转换为直流电进行输送。
相较于传统的交流输电方式，柔性直流输电可以实现更高效率和更远距离的电能传输。
2. 柔性直流输电市场发展趋势柔性直流输电市场正逐渐蓬勃发展，并且呈现出以下几个主要的发展趋势：•可再生能源促进发展：随着可再生能源的快速发展，如风能和太阳能等，柔性直流输电正成为将这些能源从产地输送到用电地点的理想选择。
柔性直流输电系统可以实现大规模清洁能源的长距离传输。
•输电效率提高：与高压交流输电相比，柔性直流输电系统的输电效率更高。
因为直流电在输送过程中的能量损失较小，可以大幅度降低电力传输过程中的能量损耗，提高输电效率。
•电网稳定性提升：柔性直流输电系统具备快速响应和调节电网负荷等特点，可以提高电网的稳定性。
在能源供需波动较大的情况下，柔性直流输电系统可以有效地平衡能源供给和需求，提高电网的可靠性和稳定性。
3. 柔性直流输电市场的挑战柔性直流输电市场的发展也面临着一些挑战，主要包括以下几个方面：•技术难题：柔性直流输电技术相对较新，还存在一些技术难题，如电能转换效率、电气设备可靠性和环境适应能力等问题，需要进一步解决和改进。
•经济可行性：虽然柔性直流输电具有诸多优势，但是其建设和运营的成本相对较高，需要对投资回报作出准确评估，以确保项目的经济可行性。
柔性直流输电技术应用、进步与期望
柔性直流输电技术应用、进步与期望一、概述随着全球能源结构的转型和电力电子技术的飞速发展，柔性直流输电技术（VSCHVDC）作为一种新型的输电方式，正逐渐受到广泛关注和应用。
柔性直流输电技术以其独特的优势，如可独立控制有功和无功功率、无需交流系统提供换相电压支撑、易于构成多端直流系统等，在新能源接入、城市电网供电、海岛供电、分布式发电并网等领域展现出广阔的应用前景。
自20世纪90年代以来，柔性直流输电技术经历了从理论研究到工程实践的发展历程。
随着电力电子器件的不断进步和控制策略的优化，柔性直流输电系统的容量和电压等级不断提升，系统效率和可靠性也得到了显著提高。
目前，柔性直流输电技术已成为解决新能源大规模并网、提高电网智能化水平、推动能源互联网发展的重要技术手段。
尽管柔性直流输电技术取得了显著的进步，但仍面临一些挑战和期望。
一方面，随着应用领域的不断拓展，对柔性直流输电系统的性能要求也越来越高，如更高的容量、更低的损耗、更快的响应速度等。
另一方面，随着可再生能源的大规模开发和利用，电网的复杂性和不确定性也在增加，这对柔性直流输电技术的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
1. 简述柔性直流输电技术的背景和重要性随着全球能源需求的日益增长，传统直流输电技术在面对能源紧缺、环境压力以及现代科技发展的挑战时，已显得力不从心。
在这样的背景下，柔性直流输电技术应运而生，成为了一种顺应社会发展的新型输电技术。
从能源角度来看，随着城市化进程的加快和工业化水平的提高，能源需求呈现出爆炸式增长。
传统的直流输电技术，虽然在一定程度上能够满足能源传输的需求，但在面对大规模、远距离的电能输送时，其局限性逐渐显现。
同时，随着可再生能源的快速发展，如风能、太阳能等，这些能源具有分散性、远离负荷中心以及小型化的特点，传统的直流输电技术难以满足这些新能源的接入和调度需求。
柔性直流输电技术的出现，正好弥补了这一技术短板，使得大规模、远距离的电能输送以及新能源的接入和调度成为可能。
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述1、简述柔性直流输电技术的背景和发展历程随着能源结构的优化和电网互联的需求增长，直流输电技术以其长距离、大容量、低损耗的优势，在电力系统中占据了举足轻重的地位。
然而，传统的直流输电技术，如基于晶闸管的直流输电（LCC-HVDC），存在换流站需消耗大量无功、无法独立控制有功和无功功率、对交流系统故障敏感等问题。
因此，柔性直流输电技术（VSC-HVDC）应运而生，它采用电压源型换流器（VSC）和脉宽调制（PWM）技术，实现了对有功和无功功率的独立控制，并具有快速响应、灵活调节、易于构成多端直流系统等优点。
柔性直流输电技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代初，当时基于绝缘栅双极晶体管（IGBT）的VSC技术开始应用于风电场并网和孤岛供电等领域。
随着电力电子技术的快速发展，VSC的容量和电压等级不断提升，使得柔性直流输电技术在电网互联、新能源接入、城市配电网等领域得到了广泛应用。
进入21世纪后，随着全球能源互联网的提出和新能源的大规模开发，柔性直流输电技术迎来了快速发展的黄金时期。
目前，柔性直流输电技术已经成为直流输电领域的研究热点和发展方向，其在全球范围内的大规模应用也为电力系统的智能化、绿色化、高效化发展提供了有力支撑。
2、阐述柔性直流输电技术在现代电力系统中的重要性在现代电力系统中，柔性直流输电技术已经日益显示出其无法替代的重要性。
它作为一种先进的输电技术，不仅克服了传统直流输电技术的局限性，还以其独特的优势在现代电网建设中占据了举足轻重的地位。
柔性直流输电技术的灵活性和可控性使得它在大规模可再生能源接入电网中发挥了关键作用。
随着可再生能源如风能、太阳能等的大规模开发和利用，电网面临着越来越大的挑战。
这些可再生能源具有随机性、波动性和间歇性等特点，对电网的稳定性造成了威胁。
而柔性直流输电技术通过其独特的控制策略，可以实现对有功功率和无功功率的独立控制，从而有效地解决可再生能源接入电网所带来的问题，提高电网的稳定性和可靠性。
柔性直流输电智能控制技术研究
柔性直流输电智能控制技术研究近年来，随着能源需求的不断增长和可再生能源的普及，人们开始重视柔性直流输电技术的研究和应用。
柔性直流输电是一种高效、安全、可靠、环保的输电方式，具有较强的适应性和灵活性，可以实现跨越长距离的高功率传输，更好地满足能源互联网的建设需求。
而智能控制技术则为柔性直流输电提供了更为便利、快捷、准确的控制手段，为未来的能源系统注入新的活力。
本文将着重探讨柔性直流输电智能控制技术的研究现状、面临的挑战和未来的发展方向。
一、柔性直流输电概述柔性直流输电技术是一种基于现代电力电子器件和控制系统的新型输电技术。
传统的交流输电线路有着很多的缺点，如线路损耗大、传输距离短、线路容量有限等等。
而柔性直流输电具有无土地占用、无电磁污染、无电感阻抗等优点。
同时，它可以实现高效的能量传输，为未来的能源互联网架构提供更为坚实的基础。
在柔性直流输电系统中，主要设备包括换流器、直流断路器、柔性直流电缆等。
其中，换流器是最为核心的元器件之一，在进行交流和直流之间的转换过程中发挥着至关重要的作用。
二、智能控制技术在柔性直流输电中的应用柔性直流输电技术的应用主要包括以下方面：1、电力系统中的柔性直流输电柔性直流输电技术可以实现远距离的高功率传输，使得电力系统在某些情况下具有更高的可靠性和稳定性。
同时，还能提高输电线路的利用率，减少损耗，降低成本。
2、船舶和高速铁路等场景中的柔性直流输电随着交通运输的发展，对于船舶和高速铁路等场景中的电力系统，更高的供电需求和更好的供电质量成为了一种必要，柔性直流输电技术可以更好地实现这一点。
在进行柔性直流输电过程中，智能控制技术可以发挥很多的作用，主要表现为以下三个方面：1、电力系统质量控制由于柔性直流输电涉及的设备种类繁多、参数不确定，因此在进行电力系统控制的时候需要强大的智能化支持，通过对系统的监控和控制实现电力系统的质量控制。
2、工艺参数优化针对柔性直流输电系统特有的工艺参数，通过智能控制技术来优化这些参数，不仅执行效果更佳，而且对系统的安全性和稳定性也有更为显著的提升。
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ａｎｄ ｕｒｂａｎ
ｐｏｗｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ
第３２卷第５期
・６２・
电
力
建设
、，０１．３２，ＮＯ．５
２０１１年５月
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｍａｙ，２０１１
中图分类号．－ＴＭ ７２１．１文标志码：Ａ文章编号：１０００．７２２９｛２０１１）０５．００６２．０５
柔性直流输电技术的发展与展望
胡航海，李敬如，杨卫红，李红军
（国网北京经济技术研究院，北京市，１０００５２）
２５０
ｍ２，１个２５０ ＭＷ的柔性直流换流站占地面积约
０００
为３
ｍ２Ｉｌｌｌ，估算其占地面积为１２～１５ ｍ２／ＭＷ。而 Ｍｗ的＿＋５００ ｋＶ直流换流站占地面积约为
１个３
３３
０００
ｍ２／ＭＷ。可见，柔性直流换流站占地面积不到常
规高压直流换流站的一半，大大减少建设成本和占地 面积。根据国家电网公司典型设计方案，１１０ ｌ（Ｖ交 流全户内变电站占地面积为１５￣２０ ｍ２／ＭＶＡ，３５ ｋｖ交 流全户内变电站占地面积为２５ ｍ２／ＭｖＡ，可见相对于 交流变电站，柔性直流换流站在节约占地方面也有一 定的优势。另外，柔性直流输电采用的直流电缆比交 流架空线路所需的走廊宽度要小，而且输送的容量大 于交流电缆。因此，在土地资源日益稀缺，电站及线 路建设环境日益严峻的情况下，柔性直流输电具有较 大的经济和社会效益。 如果单纯从设备成本和建设成本而言，目前柔性 直流输电技术应用还相对昂贵。国外研究表明，综合 考虑线路、换流站的投资以及损耗等，当输送距离超 过３５－－４５ ｋｍ时采用柔性直流输电技术对于城市电网 进行送电才能优于交流输电技术。而目前利用电缆 对城市电网进行供电的距离一般都不超过２０ 现其经济性。 针对特大型城市短路电流超标、电压支撑能力不 足的问题，ＡＢＢ公司研究利用柔性直流输电技术解
表１柔性直流输电技术应用工程情况
Ｔａｂ．１
Ｐｒａｃｆｉｃａｌ
实现可再生能源的可靠接入提供了一种可行的技术 选择。 ３．２城市电网发展 随着城市社会经济的高速发展，城市电网作为主 要负荷中心，负荷密度越来越高，用电负荷量、质的需 求不断增加，以交流输电为主的城市电网电能输送面 临越来越大的困难和挑战。 （１）环境保护和有限的土地资源严重制约了大容 量电源的建设。对于大型城市，从外地输入大量电力 的必然趋势使得城市电网对区域大电网的依赖性大 大增强，电网安全稳定运行的压力越来越大。 （２）现代的城市线路走廊资源日益紧张，架空送 电线路走廊匮乏，增加了对地下电缆等新型输电方式 的迫切性。 （３）随着城市用电负荷和供电容量的增加，动态 无功不足，短路电流超标日益成为大型城市电网的重 要问题，如上海５００ ｋＶ短路电流即将达到６３ ｋＡ，对 系统中的开关设备及其他网络元件的安全运行造成 了极大的威胁。 （４）城市负荷对于供电可靠性以及电能质量的要 求越来越高。谐波污染、电压间断、电压波形闪变等 问题使一些敏感设备如工业过程控制装置、电子系统 等失灵，往往造成巨大的经济损失。 虽然交流电缆输电解决了城市电网面临的一些 问题，但是其潮流难以控制、短路电流超标等问题使 其局限性日益凸显。为了确保城市电网持续发展，需 要研究运行灵活、可控性高的新型输电技术，针对性 地解决城市电网电源支撑弱、无功电压支撑能力不足 等关键问题。 ３．３智能电网发展 随着科技的进步和城市化、信息化水平的提高，智 能楼宇、智能社区、智能城市相继出现，电动汽车、智能 家电等也将推广应用，电网智能化成为未来电网的必 然趋势。这对现有的输、配、用电方式提出了新的挑 战。利用交流对电动汽车充电装置供电需要进行 ＡＣ．ＤＣ转换，不可避免地造成电能损失，同时充电产 生的谐波也对电网形成不利影响。在现有的交流电供 电模式下，以ＩＴ设备为基础的智能家电的广泛使用同 样面临ＡＣ．ＤＣ转换造成的巨大损失，也不利于实现太 阳能等分布式电源的就地供应。同时，分布式电源的 大量接入将改变现有配电网结构和潮流分布，会引起 谐波、三相电压不平衡等电能质量问题，对交流配电网 的无功平衡、电压调节、控制等技术都提出了挑战，因 此需要研究利用柔性直流输电技术灵活的潮流控制等 优势，实现分布式电源与主网的协调运行。
万方数据
第５期
胡航海等：柔性直流输电技术的发展与展望
・６３・
距离的孤立负荷直流送电成为可能。 （２）控制灵活方便。正常运行时，可以同时且独 立地控制有功功率和无功功率，不仅不需要交流侧提 供无功功率，而且能够起到静态同步补偿器的作用。 如果容量允许，那么系统还可以向故障系统提供有功 功率和无功功率的紧急支援，提高系统的功角稳定性 和电压稳定性。 （３）系统在潮流反转时，直流电流方向反转而直 流电压极性不变。这个特点有利于构成潮流控制方 便且可靠性高的并联多端直流系统，克服了常规多端 直流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）采用脉宽调制控制技术，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，不需要变压 器，简化了换流站的结构。其相关设备可以采用模块 化设计，工程建设周期大为缩短，正常维护工作量大 大减少，有利于实现无人值班或少人值守，提高生产
ｋｍｔ“１，
效掣粥１。
柔性直流输电技术的关键点是换流器的电路及 控制、保护等系统设计。换流器的电路拓扑结构与工 程电压等级、电力电子器件数量、开关频率、损耗、开 关调制方式和系统可控性等因素密切相关。理想的 大容量换流器主回路拓扑结构应该不仅能够降低电 力电子器件直接串联数目、器件开关频率、简化系统 主电路拓扑结构，而且还能有效降低控制保护系统和 主电路的复杂性、器件的开关损耗。另外，还需要确 定合理的控制系统设计，有效抑制换流装置的过电压 和过电流问题，以保证系统在故障条件下的不间断运 行能力。
直流电压作用下电缆击穿机理不同，在相同电压等级 下，直流电缆的绝缘要求低于交流电缆，因此造价上 直流电缆线路比交流电缆线路相对节省，所以当输送 距离超过４０～５０ ｋｍ时直流电缆线路较交流电缆线路 经济１９～０１。
２．２柔性直流输电的经济性
柔性直流输电系统对辅助设备的需求较少，换流 站可以建得相对紧凑。资料表明１个功率为２０ Ｍｗ、 电压低于３０ ｋＶ的柔性直流换流站占地面积不到
ｋｍ时，直流架空线路较交流架空线路经济：而交
万方数据
・６４・
电
力
建设
第３２卷
量超过５００Ｍｗ时，建议使用常规高压直流输电”叼。 由于柔性直流输电大部分成本在于半导体器 件。从长远看，随着大功率电力电子器件成本的 不断降低以及换流站模块化设计的完善，柔性直 流输电成本将迅速下降，将具有良好的经济性和 明显优势。 ２．３柔性直流输电技术国外应用情况 国际上关于柔性直流输电技术的研究相对重视， 无论是在基础理论方面还是在工程实用化方面都已经 比较深入。从１９９７年Ｈｅｌｌｓｊｏｎ工程作为第一个柔性直 流输电工业试验工程建成投运以来，柔性直流输电技 术在世界范围内得到了推广和应用，建成或在建工程 超过ｌＯ个。这些工程主要应用于系统互联、海上风电 场输电、风电联网以及海上作业供电等，而在孤远地区 供电如海岛等，以及城市电网等方面目前还没有实际 应用。我国柔性直流输电技术研究还刚刚起步，开始 在上海研究建设用于风电场接入的示范工程。
２柔性直流输电技术的经济性
２．１
因此，柔性直流输电需要降低大约５０％的成本才能体
直流输电的经济性 交直流输电技术的经济性论证由来已久。直流
换流站的设备比交流变电站复杂，除了换流变压器， 还需要价格昂贵的可控硅换流器、调节装置、平波电 抗器、滤波及其他附属设备，因此换流站的投资高于 等容量的交流变电站。但对于相同的输送功率，直流 线路在导线、金具、绝缘子等方面一般要比交流线路 减少约１／３，且杆塔荷重减轻，节省了钢材并减少了线 路走廊宽度和占地面积，故在单位长度造价上，直流 架空线路较交流架空线路经济。同时考虑直流输电 技术在电能损耗以及输电能力方面的优势，采用直流 输电在远距离大容量送电方面有较大的经济性。 根据工程建设经验，当输送距离超过６００～
０引言
柔性直流输电技术采用基于可关断器件的电压 源换流器，具有关断电流的能力，应用脉宽调制技术 进行无源逆变，对受端系统的容量没有要求，解决了 常规直流输电向无交流电源的负荷点送电的难题，其
图１柔性直流输电技术的系统原理图
Ｓｙｓｔｅｍ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ａｉａｇｒａｍ ｏｆＨＶＤＣ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｔｃｅｈｕｏｌｏｇｙ
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决的经济性。通过对比ＤⅥ呵ＡＣⅥ己（一种新型短路
电流限制器）方案与柔性直流输电技术方案，发现２ 种方案效果类似，虽然柔性直流输电的成本要贵５０％ 左右，但如果综合考虑柔性直流输电在环境、土地等 方面的节约效益，以及其引入带来的系统潮流优化控 制、系统稳定等效益，柔性直流输电技术依然占有一 定的优越性“３１。 国外关于海上风电场电能输送实践经验表明， 随着输送距离和输送容量的增长，直流输电的经济 性越是突显。当输送容量小于３００ ＭＷ时，建议使 用交流输电；当输送容量超过３００ ＭＷ或输送距离 超过２５０ｋｍ时，建议使用柔性直流输电：当输送容