柔性直流输电系统风险评估研究
柔性交流输电系统的综述与研究进展
柔性交流输电系统的综述与研究进展柔性交流输电系统是一种基于先进电力电子技术的输电系统，可以大幅提高电力系统运行的灵活性和可靠性。
本文将对柔性交流输电系统的主要特点、应用领域以及研究进展进行综述。
柔性交流输电系统具有以下主要特点：首先，柔性交流输电系统采用了高压直流传输技术，可以有效地提高输电效率。
与传统的交流输电系统相比，柔性交流输电系统可以减少输电线路的损耗和电力系统的电压降低，降低电力系统的能耗，提高电力系统的经济性。
其次，柔性交流输电系统具有快速控制和稳定性。
传统的交流输电系统存在电压和频率波动的问题，而柔性交流输电系统可以通过电力电子装置实时调整电压和频率，使电力系统的运行更加稳定。
另外，柔性交流输电系统还具有良好的适应性和可靠性。
由于采用了先进的电力电子设备和控制技术，柔性交流输电系统可以应对各种复杂的电力系统条件，同时具有较高的可靠性和抗干扰能力。
柔性交流输电系统在以下几个领域具有广泛的应用：首先，柔性交流输电系统在远距离大容量输电方面具有显著优势。
传统的交流输电系统在远距离输电时会面临较大的电力损耗，而柔性交流输电系统可以通过高压直流传输技术，大大降低输电线路上的能量损失。
其次，柔性交流输电系统在电能互联网中的应用也越来越广泛。
电能互联网是一种基于信息技术的先进能源系统，柔性交流输电系统作为电力传输的核心技术之一，可以实现电力系统的智能化和集成化。
另外，柔性交流输电系统在可再生能源输电方面也具有重要意义。
随着可再生能源的快速发展，如风能和太阳能等，柔性交流输电系统可以将这些分散的电源源头与电网有效地连接起来，实现可再生能源的大规模利用。
柔性交流输电系统的研究也取得了一系列的进展：首先，柔性交流输电系统的电力电子设备不断提升。
随着功率半导体技术的不断进步，柔性交流输电系统所需的电力电子设备也得到了很大发展，如高压直流变流器、柔性直流输电线路等。
其次，柔性交流输电系统的控制策略逐渐完善。
多端柔性直流输电换流器控制保护系统研究
多端柔性直流输电换流器控制保护系统研究本文基于南澳岛多端柔性直流输电工程，对换流器控制保护系统的主要功能进行详细分析。
柔性直流输电换流器级控制保护系统，完成换流器直流电压控制，有功、无功功率控制，交流电压频率控制及相关的保护功能。
该系统接收上层站级控制系统命令，并向其反馈换流器和换流阀部分状态信息;向下层阀控系统发送控制命令，并接收阀控的状态和保护信息。
标签：柔性直流输电;换流器;控制策略柔性直流输电技术是现今世界上最先进的输变电技术之一，也是中国重点发展的智能电网领域。
由于柔性直流输电具有不存在换相失败问题;控制系统响应快速、调节精确、操作方便;有功无功可以独立控制;运行损耗小等优点，使得柔性直流输电在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市配网供电等方面具有极大的技术优势。
柔性直流输电的换流器是基于模块化多电平而设计的，由六个桥臂组成，每个桥臂由数百个子模块连接构成。
换流器控制保护系统是指用于实现换流器层控制保护功能的软件和硬件，要求具有强大的控制保护功能，能够迅速响应上级站层控制系统的指令，同时向下层阀控系统下发控制命令。
本文以南澳岛多端柔性直流输电换流换流器控制保护系统为研究对象，首先简要介绍南澳多端柔性直流输电工程概况，其次分析换流器控制系统的硬件结构，最后详细阐述换流器控制系统的控制策略和保护功能。
1 南澳岛多端柔性直流输电工程概况南澳柔性直流输电工程坐落于汕头市澄海区和南澳岛，是世界第一个多端柔性直流输电项目，于2013年12月25日正式竣工投产。
整个工程包括塑城换流站、金牛换流站、青澳换流站以及25.2公里的海缆、陆缆和架空线路组成的混合线路，组成一个三端直流输电系统，如图1所示。
工程的系统额定电压为±160kV，输送容量150MW，远期还将在南澳岛建设塔屿换流站，将输送容量提升至200MW，实现对南澳岛风电基地的友好接入。
工程的顺利投运极大的推动了大型风电场采用柔性直流输电接入技术的推广与应用。
低压直流供电与柔性直流输电及超高压直流输电的研究
低压直流供电与柔性直流输电及超高压直流输电的研究摘要：近年来，我国社会经济以及科学技术水平得到了有效提升，同时人们的生活水平也在不断的提高，人们对于高品质生活也有了新的追求，不同类型的用电设备能够为人们提供一定的便利，这样一来也提升了对于供电系统的技术要求。
本文综合分析了不同类型的输电方式，包括低压直流供电、柔性直流输电以及超高压直流输电，深入探讨了各种输电方式的结构以及相应的维护控制方法，进而提出自己的建议与看法，希望能够为相关电力事业的发展做出一定的贡献。
关键词：低压直流供电；柔性直流供电；超高压直流输电引言：我国的电力主要以煤电和水电为主，在资源分配上有着十分不合理的现象，需要经常性的进行远距离电力输送。
输配电水平的提升能够有效的提高我国总体电力供应质量，其中最具有代表性的输电方式包括低压直流供电、柔性直流供电以及超高压直流输电，本文对这三种输电模式进行了深入的分析，并且对其保护控制方法进行了一定研究，提出了相应的对策以及建议。
一、低压直流供电（一）低压直流供电系统构成为了保证电力系统正常运转，也就是在孤岛以及接入电网状态下实现电力系统稳定连续供电，需要运用到低压直流供电技术。
在直流供电系统构成中，交直流转换装置是通过两个电源型整流器采取并联的方法形成，两个整流器普遍使用的控制方式为脉宽调制，并且配备了绝缘栅双极型晶体管，一方面能够对电压进行调节，使其持续稳定的保持在正常需求基础之上，另一方面也可以减少交流系统内部谐波的涌入，最终目的是为了提高系统运行的稳定性，能够使得系统在孤岛模式下进行作业。
分布式发电设备利用电源型整流器，可以实现与直流系统的关联，目前技术水平下，这种方式相对比较简单便捷，稳定性高，可以保障供电的持续稳定。
（二）低压直流供电系统的质量可靠性随着人们对于电力需求的不断提高，电力用户逐渐关注的重点在于电力供应的稳定性以及质量方面，电能质量对于敏感类负载有着较大影响，而可靠性对于应急负载有较大影响，数据类以及商业类负载对于两者同时有着更高的要求。
柔性直流输电工程技术的研究与应用
３ 结 论 与 展 望
随 着 社 会 的 发 展 ， 全 球 应 对 气 候 变 化 的 要 求 及 能 源 供 给 安 全 形 式 日趋 严 峻 ， 迫 切 需 要 构 建 更 为 智 能 、清 洁 、高效 、可 靠 的输 电网 络 ， 因 此 柔 性 直 流 电技 术 也 成 了 世 界 各 国 电力 行 业
孤 岛供电、城市供 电、智能 电网互联等领域 。 用 于风电、太阳能等功率输 出波动较大的可再 生 能 源接 入 ， 可 以缓 解 功 率 波 动 引 起 的 电压 波
动 ， 改善 电 能 质 量 。 用 于 海 岛 、 海 上 钻 井 平 台 供 电 时 ， 可 以 充 分 发 挥 柔 性 直 流 系 统 自换 相 的 技 术 优 势 ， 大 幅减 少 投 资 及 运 行 费 用 。用 于 向
术和建设快速发展的阶段 ，随着装机容量的需
求不断提升 ，某些领域逐步取代传统直流和交 流输 电系统是大势所趋。
世 界范 围内的柔性直流输 电应用将会获得更为
深 远 广 阔 的发 展 。未 来 的十 年 将 是 直 流 电网 技
而模 块化多 电平柔性直流输 电系统则一般采用 交流侧接 地的方式 。这些接点方式都是单极对
称系 统， 正 常 情 况 下 不 需要 单 独 设 置 专 门接 地 ， 但 当直 流 线 路 或 换 流 器 发 生 故 障 后 ，整 个 系 统 将 无 法 运 行 。在 相 同 系 统 参 数 下 ，单 极 不 对 称 系 统 换 流 阀所 耐 受 电压 水 平 是 单 极 对 称 系 统 的
自上世纪 ８ Ｏ年 代 柔 性 直 流 输 电技 术 概 念
性 、选 择 性 、灵 敏 性 、快 速 性 、 可控 性 、 安 全
柔性直流输电线路故障定位方法研究
柔性直流输电线路故障定位方法研究摘要：柔性直流线路长度大，容易出现故障，为提高其运行可靠性，需采用精确、可靠的故障定位方法。
文章综述了目前国内外对柔性直流输电网故障定位的研究情况，对其进行了分类研究，将其划分为三种类型，即行波法和故障分析法以及智能算法，并对这三种类型的方法各自的优点和不足进行了归纳，最后针对目前柔性直流输电网的故障定位的研究现状，提出了几点建议。
关键词：直流输电线；故障定位；行波法；故障分析法引言灵活的直流输电在与新能源并网、孤岛供电、远距离传输网络等方面具有优于常规交流输电的优势。
由于直流线路长度大，长期不间断的运行，以及长期受到雷击、树枝、冰雪等恶劣环境的影响，导致了线路的绝缘性能降低，极间和极对地极易发生短路，因此，直流线路的故障率也是最高的。
为确保直流输电系统安全、稳定地运行，必须对其进行有效的检测与处理。
近年来，由于继电保护技术的不断发展，在一定程度上降低了线路的损伤，但由于缺乏外在损伤特征，导致了难以定位的局部绝缘损伤。
为降低线路检修工作量，加快故障修复速度，降低停电损失，保障交直流电网安全运行，探索简便、高效、经济的直流线路故障检测方法已成为众多学者关注的焦点。
一、柔性直流输电优势相对于柔性直流输电，传统的交流输电方式在输送电能时会产生巨大的无功损耗，所以必须对无功进行补偿，并且经常要对电容进行投切，这就导致了控制的复杂性和费用的增加。
然而，在直流输电系统中，换流站采用不同的控制策略，不仅能灵活地控制有功无功，还能充当静止无功的补偿器，还能快速地实现有功无功的调节。
因为直流故障电流不存在过零点，很难进行故障切除，而且直流断路器造价昂贵，研制过程中存在瓶颈，不是所有的换流站终端都可以配备直流断路器。
与传统的交流输出线的单一电力传输方向不同，柔性直流输出线的潮流逆转更加快速、更加简单，它只需将输电电压进行反转，就可以实现直流输电的潮流逆转，而不会对电流做任何额外的变化，也不会改变系统的传输结构。
柔性直流输电系统的设计与分析
柔性直流输电系统的设计与分析近年来，随着电力需求的不断增加和清洁能源的广泛应用，柔性直流输电系统作为一种新型的能源输送技术，受到了广泛关注和应用。
本文将对柔性直流输电系统的设计原理和分析方法进行探讨，旨在为相关领域的研究人员和工程师提供参考。
第一部分：柔性直流输电系统的基本原理柔性直流输电系统是一种基于直流电的高效、可靠的能源输送技术。
它通过将交流电转换为直流电，减少输电损耗和电网压力，并能够实现灵活的电力调度和能量存储。
柔性直流输电系统主要由三部分组成：直流输电线路、换流站和电力电子设备。
在柔性直流输电系统中，直流输电线路是实现能量传输的重要部分。
根据输电距离和电流负载的不同，可以选择不同的输电线路类型。
常见的输电线路类型有海底电缆、空中输电线路和地下电缆等。
直流输电线路的设计需要考虑输电效率和成本，保证能量的有效传输和电网的可靠运行。
换流站是柔性直流输电系统中的核心设备，其作用是将交流电转换为直流电，并实现直流到交流的逆变。
换流站主要由换流器、滤波器和控制器等组件组成。
换流器由可控硅和可逆晶闸管构成，能够使直流电的极性和电压保持稳定。
滤波器能够过滤电网中的谐波和干扰信号，保证直流电的纯净度。
控制器则通过运行算法和反馈控制，实现对换流站的工作状态和电力调度的控制。
电力电子设备是柔性直流输电系统中的核心技术之一。
它采用了先进的电力电子器件和控制技术，能够实现高效、可靠的能量转换和传输。
电力电子设备主要包括变流器、逆变器和控制系统等。
变流器能够将直流电转换为交流电，并按需调整频率和电压。
逆变器则将交流电转换为直流电，供给直流设备使用。
控制系统通过实时监测和分析电力数据，实现对电力设备和输电线路的监控和故障检测。
第二部分：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需要综合考虑输电距离、电流负载、环境影响、成本效益等多个因素。
为了提高输电效率和降低成本，可以采用以下几种设计与优化方法。
首先，选择合适的输电线路类型和参数是柔性直流输电系统设计的基础。
海洋输电中柔性直流输电系统线路保护技术研究
Value Engineering0引言在海洋环境之中，由于缺少遮挡物，因此风速较大，输电线路容易受到环境因素的影响。
当前的海洋电力生产主要是以海上风电场为主，一般来说在陆地上此类电力在生产之后，往往是采取110kV 以下的低压电缆进行输送，在海洋环境下相应的输电活动则是采取110kV 以上的高压电缆输送，不过这种输电方式的技术难度相对较大，且海洋环境中相应的线路需要建设于远离陆地、人烟稀少的区域，经过长距离输送之后接入电网，其中的不可预测因素较多，而数字化技术的应用，则可以在这些条件下对输电线路的安全和稳定形成保障。
1海洋环境下的电力输送形式1.1海洋环境下的电力输送形式概述目前海洋输电的方式主要包括2种，即高压交流输电（HVAC ）、高压直流输电（HVDC ），同时在直流输电的基础上，相关的技术又可以分为基于晶闸管换流器（PCC ）的直流输电技术、基于电压源变流器（VSC ）的轻型直流输电技术和混合HVDC 直流输电技术几种。
海洋输电方式和具体设施建设过程中，主要考量的因素是其是否能够在海浪、强风、盐雾、潮湿等环境中会安全稳定地运行，以及相应的输电线路在建设成本及效能方面是否具有比较优势。
传统的交流输电模式在结构方面较为简单，建设成本低，因此受到的关注也相对较大，但同时其在应用的时候会受到交流电缆充电电流的影响，所以输电功率和输电电流将会受到较大的限制[1]。
针对这种现象，在交流输电电缆的应用中，需要采取不同的HVAC 输电模式来规避对应的电力传输问题，如针对距离相对较短、功率相对较小的情况，往往采取直接连接的方式，无需变压器和高电压输电，而如果输电功率较大，且输电的距离较长的时候，则有必要采取变压器和高压输电模式。
当前我国的海洋交流输电过程中，一般会采取配合静止无功补偿器的方式来完成输电过程。
与之相对，传统的高压直流输电方式则可以比较好地适应大功率远距离输电、海底电缆和交流系统间异步连接等场景，同时输电的损耗较低，可以控制有功和无功，海上发电厂也无需与电网同步。
柔性直流输电技术的应用探究
柔性直流输电技术的应用探究柔性直流输电技术是一种新兴的输电技术，其应用在电网中具有重要的意义。
本文将就柔性直流输电技术的应用探究进行介绍和分析。
一、柔性直流输电技术的基本原理柔性直流输电技术是指在输电中采用直流电而非交流电，其主要原理是通过变流器将交流电转换为直流电，然后再通过逆变器将直流电转换为可控的交流电。
柔性直流输电技术具有很多优点，比如输电损耗小、功率密度高、电压波动小，同时能有效地控制电压和频率，提高电网的稳定性和可靠性。
二、柔性直流输电技术的应用领域柔性直流输电技术在电力系统中的应用主要有以下几个方面：1. 远距离输电：柔性直流输电技术能够实现长距离的电能输送，同时保持较小的输电损耗和电压损失，适用于大规模远距离输电。
2. 新能源并网：随着新能源风电、光伏等的快速发展，柔性直流输电技术可以解决新能源并网后的电网稳定性和可靠性问题，有效地提高电网的容纳能力。
3. 电网升级改造：在现有电网升级改造过程中，柔性直流输电技术可以使电网操作更加灵活，提高电网的负载能力和供电能力，满足用户对电能的需求。
4. 大型工业用电：柔性直流输电技术应用于大型工业用电中，可以有效提高工业设备的运行效率和降低能源消耗成本。
三、柔性直流输电技术的应用案例1. 欧洲超级电网项目：欧洲超级电网项目是一个跨国电力输送项目，采用柔性直流输电技术，通过跨越欧洲多个国家，将大规模的风电和光伏电能输送到各地，提高了欧洲地区的可再生能源利用率。
2. 中国南方科技大学直流电网实验项目：作为中国首个直流电网实验项目，该项目采用柔性直流输电技术，通过模拟实验和现场实验，验证了柔性直流输电技术在电网中的可行性和应用效果。
3. 澳大利亚柔性直流电站项目：澳大利亚的柔性直流电站项目采用了柔性直流输电技术，实现了分布式能源接入电网，提高了澳大利亚地区的电能供给和能源利用率。
柔性直流输电技术的应用探究，将不断推动电力系统的发展与进步，为全球能源互联互通和可持续发展做出积极贡献。
柔性直流输电线路故障处理与保护技术评述
柔性直流输电线路故障处理与保护技术评述摘要：由于柔性直流输电系统调节方式和自身结构的特殊性，直流线路的故障电流具有上升速度快、峰值大的特点，极易损坏换流器件和设备绝缘，且柔性直流系统无法通过调节触发角实现故障自清除。
因此，对直流线路故障处理和保护提出了更高要求。
对于柔性直流线路故障，不仅需要快速且可靠的线路保护对故障进行识别，也需要相应的处理措施和手段对故障后的电流进行有效限制，以减少故障冲击电流对换流器件、直流线路自身以及系统的损害。
基于柔性直流输电线路的故障特征，从直流线路故障电流抑制、减少故障影响、线路保护原理等方面，系统地介绍了国内、国外柔性直流输电线路故障处理与保护技术的现状和发展。
重点分析了几种辅助电路、新型换流器拓扑和直流输电结构，以及直流断路器在处理直流线路故障方面的性能。
探讨了目前柔性直流输电线路故障处理和保护亟须解决的关键问题以及未来进一步的研究方向。
关键词：柔性直流输电；系统结构；故障特征；故障处理；直流线路保护1柔性直流输电的系统两端的换流站都是利用柔性直流输电，由换流电和换流变压设备，换流电抗设备等进行组成。
其中最为关键的核心部位是VSC，而它则是由流桥和直流电容器共同组成的。
系统中，综合考虑它的主电路的拓扑结构及开关器件的类型，能够采用正弦脉宽调制技术，将此类技术在调制参考波与三角载波进行数据的对比，在后者数据相对较小的情况下，就会发生触发下桥臂开关导通并关断下桥臂。
这主要是由于浮动数值和相位都可以利用脉宽调制技术来进行智能化调解。
因此，VSC的交流输出电压基频分量的幅值及相位也可通过脉宽进行调节。
2柔性直流系统的故障类型以目前正在建设的张北柔性直流电网为例，该工程采用架空输电线路，与直流电缆相比，其故障概率更高。
按照故障区域划分，柔性直流电网故障大致可以分为交流系统故障、换流器内部故障和系统直流侧故障。
换流器内部故障又可细分为站内母线故障、阀短路故障、桥臂电抗器故障以及最常见的子模块故障等。
直流输电系统可靠性评估与优化方法研究
直流输电系统可靠性评估与优化方法研究摘要随着电力需求的增长和能源转型的推进，直流输电系统作为一种高效、低损耗的输电方式，得到了越来越广泛的应用。
然而，直流输电系统的可靠性问题对其长期稳定运行具有重大影响。
本文基于对直流输电系统可靠性评估与优化方法的研究，总结了现有的可靠性评估指标和方法，并探讨了直流输电系统可靠性优化的策略与方法。
通过对不同情景下的直流输电系统的可靠性进行评估和分析，为直流输电系统的可靠性提升提供了理论依据和技术支持。
关键词：直流输电系统；可靠性评估；可靠性优化1. 引言1.1 研究背景随着能源需求快速增长和能源转型的推进，电力系统在传输和分配电能方面面临着更高的要求。
直流输电系统由于其输电损耗小、技术成熟等特点，在长距离、大容量输电方面具有明显优势，被广泛应用于输电线路、电站和工业制造等领域。
然而，直流输电系统的可靠性问题对其长期稳定运行具有重大影响，因此对其可靠性的评估和优化研究成为了本领域的研究热点。
1.2 研究目的和意义本文的目的是总结现有的直流输电系统可靠性评估方法，并探讨直流输电系统可靠性的优化策略和方法。
通过对直流输电系统不同情景下的可靠性指标和优化策略的研究，为直流输电系统的可靠性提升提供理论依据和技术支持。
2. 直流输电系统可靠性评估方法2.1 可靠性指标可靠性指标是评估直流输电系统可靠性的重要依据。
常用的可靠性指标包括平均故障次数(MTTF)、平均修复时间(MTTR)、故障间隔时间(FIT)等。
本节将对这些指标进行详细介绍，并分析其在直流输电系统可靠性评估中的应用。
2.2 可靠性评估方法直流输电系统的可靠性评估方法主要包括基于概率论的可靠性分析方法和基于可靠性指标的可靠性评估方法。
本节将对这些方法进行详细介绍，并比较它们的优缺点，为后续的直流输电系统可靠性优化提供基础。
3. 直流输电系统可靠性优化策略3.1 传统的可靠性优化策略传统的直流输电系统可靠性优化策略主要是基于经验和规则的优化方法，包括回路优化、网络优化等。
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柔性直流输电系统风险评估研究
柔性直流输电系统作为一种新兴的输电方式具有其特殊的优势，由于其发展
起步较晚，关于其运行风险的相关研究尚处于空白阶段。本文提出柔性直流输电
系统风险评估课题，通过介绍柔性直流输电系统、建立风险评估目标，阐述了柔
性直流输电系统风险评估平台建立、模型设计及运行仿真、系统可靠性运行分析
以及风险评估体系建立的相关内容及研究思路，可为今后开展这一课题的相关研
究起到一定的指导作用。
标签：柔性直流输电系统 风险评估 可靠性 经济效益
0 引言
电力作为国民经济的基础产业，对经济社会发展和人民生活起着重要的支撑
和保障作用。建设和发展互联电力系统为更好地综合利用分散的各种能源、减少
系统的装机容量和投资，增强系统中各部分间的相互支援能力开辟了新的途径，
对提高电力系统运行的安全性与可靠性、建立一个开放的电力市场具有重要的战
略意义。区域间的电网互联已经成为当前电力系统发展的总趋势之一。
目前，电力系统互联方式主要通过交流系统间的并联来实现，随着用电领域
和地域不断扩大，电网规模迅速膨胀，一些交流输电难以跨越的技术问题如远距
离大功率输电、非同步联络等问题也就随之而来。
高压直流输电系统（HVDC system）因能够解决上述技术问题而得到了广泛
应用。自1954年世界上第一条商业化高压直流输电线路诞生于瑞典以来，伴随
着以晶闸管为代表的电力电子器件的发展，高压直流输电系统已经向大容量、轻
型化方向发展。
1 柔性直流输电系统
传统的高压直流输电系统中的晶闸管阀属于半控型器件，没有自关断电流的
能力，且开关频率较低，其正常运行需要受电端必须有一个相当大容量的电力系
统来提供足够的换相电流，因此，使得其换流性能受到很大的约束。
随着电力电子器件和控制技术的发展，全控型电力电子器件绝缘栅双极晶体
管（IGBT）已应用于高压直流输电系统中，称之为柔性高压直流输电系统
（HVDC-Light）。柔性直流输电系统克服了传统直流输电系统中的换相失败，必
须连接于有源网络的弱点，且具有运行控制方式灵活多变，减弱系统谐波，有效
提高系统电能质量的优点。
柔性直流输电系统工程自投入工业试验运行以来仅有14年的历史，但已得
到了长足的发展。截至2010年底，全世界共装设柔性直流输电工程约250万千
瓦，输电线路长度累计2000公里，其中2010年建设容量约50万千瓦，增长率
为25%。根据目前的发展速度估计，到2020年，全世界柔性直流输电工程总容
量将接近1000万千瓦，届时将成为一种重要输电方式。我国第一个20MW柔性
直流输电工程——上海南汇风电场柔性直流输电工程也已于2011年5月3日投
入试运行，标志着我国柔性直流输电系统已发展到一个崭新的阶段。
目前，由于自然資源的相对丰富，我国东北地区火电机组装机容量过剩，并
已经形成“窝电”现象，造成了资源不必要的浪费。因此，“北电南送”已经成为我
国输电建设的又一战略构想。柔性直流输电系统为实现这一构想带来了契机，通
过其强大的可控性可将东北富余的电能送到用户负荷增长较快的华北、甚至南方
地区。
直流输电技术逐渐从根本上改变了人们对传统输电方式观念的同时，由于其
起步较晚，相关理论技术支撑不足，依然将面临着前所未有的巨大挑战。例如
2006年5月24日发生的贵广直流输电系统肇庆换流站发生的由于交直流功率偏
差过大而发生的双极跳闸事故；2009年6月云广±800kV直流输电工程出现直流
量测量通道故障等，都是直流输电工程投入所带来的新问题。柔性直流输电系统
的技术特点较常规直流输电系统更为复杂，其所面临的问题也就将更多。
柔性直流输电系统由换流站、交流系统和直流输电线路三部分构成，如图1
所示，设备相对复杂，任何一部分发生故障，都有可能危及整个系统的安全运行。
此外，柔性直流输电系统由主电路和控制器共同完成功能的实现，二者协同完成
高压直流电能的传输，所以在研究过程必须综合考虑二者的性能。
2 柔性直流输电系统风险评估研究目标
通过研究柔性直流输电系统的电能变换、传输原理及其电能控制技术，搭建
一套柔性直流输电系统仿真模型，实现其风险评估中模拟故障的发生。通过调研，
总结系统故障发生的概率模型，结合制定的风险评估指标，在充分辨识柔性直流
输电系统现场所存在的危险因素和事故隐患的情况下，对柔性直流输电系统进行
风险评估，解决其中各参数灵敏度对风险度影响的大小的判定方法。对风险控制
方法的经济效益进行评价，以解决风险控制方法优化选取的问题，促进本文提出
的柔性直流输电系统风险评估技术能够得到大规模的利用。
3 柔性直流输电系统风险评估研究内容
3.1 柔性直流输电系统风险评估平台
构建如图2所示的柔性直流输电系统风险评估平台示意图，主要包括仿真系
统的建立、风险评估体系建立、风险评估经济效益分析三大部分构成，其中风险
评估体系建立又包括安全性评估体系建立和可靠性运行分析两个子功能块。
3.2 柔性直流输电系统模型设计及其运行仿真的实现
在我国，柔性直流输电系统作为一种新兴的输电方式，存在理论技术薄弱、
运行数据缺乏等问题。因此，拟采用计算机仿真工具，将柔性直流输电系统模型
复现到计算机上，使其能够按照研究者的意志模拟出各种故障类型，为后续的风
险评估工作奠定基础。
前文已经提到，柔性直流输电系统由换流站、交流系统和直流输电线路三大
部分组成。三大部分又各自包含其主电路及控制器，因此，可从系统的功率传输
能力、电压稳定性、谐波抑制能力等指标来设计一套柔性直流输电系统，并在电
磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC上搭建与调试。
3.3 基于模拟故障法的柔性直流输电系统可靠性运行分析
在对柔性直流系统有关标准、文献和现场充分调研的前提下，首先确定柔性
直流输电系统可靠性评估指标，如各部分过电压指标、过电流指标等等。在调试
成功的仿真模型上，设定某个故障工况，通过仿真结果来分析故障机理，探究给
定故障工况对系统各部分之间影响的内在联系。在研究过程中，提出了柔性直流
输电系统可靠性分析中参数灵敏度的概念。参数灵敏度概念的提出旨在探究系统
各个参数变化的程度对整个柔性直流输电系统可靠性的影响。将灵敏度由高至低
排序，为运行人员对其更有针对性的控制提供依据。
3.4 柔性直流输电系统风险评估体系的建立
風险评估体系由可靠性评估体系和安全性评估体系两大部分构成。安全性评
估主要针对于能够对人身和设备造成损伤的事件，称为危险有害因素或事故隐
患。课题将结合柔性直流输电系统的特点，对其所含设备包括换流站、变压器、
输电线路等的危险因素进行充分辨识，分析其可能产生的对人身和设备带来的伤
害。
结合国家标准、行业规范及系统的实际情况，制定柔性直流输电系统安全性
评估指标，并与本项目的可靠性评估分析一起，建立系统整体的风险评估指标。
根据风险度的概念，风险度由事故发生概率及其严重程度成正比。事故的严重程
度可分别由仿真运行及专家分析得出；发生概率可由相关文献及现场数据的调研
中得到。
此外，还考虑到我国现代企业进行职业健康安全管理体系认证的需要。对柔
性直流输电系统中的换流站进行职业健康分析与评价，这将有助于我国企业与国
际的接轨。
3.5 柔性直流输电系统风险控制方法的经济效益评价
研究过程中可针对系统中的危险有害因素提出相应的风险控制方法，从传输
单位电能造成的人员伤亡数量、设备维修费用和对电网传输功率的影响等三方
面，结合当前的设备定价、电力系统传输电量定价，对本课题中提出的风险控制
方法进行定量的经济效益评价。
4 结语
本文提出了柔性直流输电系统风险评估课题，阐述了评估目标以及风险评估
体系建立的思路，可为今后相关课题的研究提供一定的借鉴意义。
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王雪杰（1985-），女，就职于沈阳工程学院。