柔性高壓直流輸電課件

高壓直流輸電系統(tǒng)（HVDC）柔性高壓直壓直流輸電（VSC-HVDC）高壓直流輸電系統(tǒng)（HVDC）柔性高壓直壓直流輸電（VSC-H2023年8月16日2高壓直流輸電的優(yōu)勢(shì)HVDC的優(yōu)勢(shì)主要在：

1.遠(yuǎn)距離大功率，交流輸電無法滿足同時(shí)遠(yuǎn)距離和大功率兩個(gè)要求

2.非同步聯(lián)網(wǎng)

3.成本問題上，直流輸電線路成本低，換流站成本高，當(dāng)輸電距離小于等價(jià)距離是，交流輸電成本低，距離大于等價(jià)距離時(shí)，直流輸電成本低2023年8月5日2高壓直流輸電的優(yōu)勢(shì)HVDC的優(yōu)勢(shì)主要2023年8月16日31.什么是柔性高壓直流輸電？2.它和傳統(tǒng)高壓直流輸電有何區(qū)別？3.柔性直流輸電基本工作原理4.柔性直流輸電的應(yīng)用領(lǐng)域2023年8月5日31.什么是柔性高壓直流輸電？4一、什么是柔性直流輸電按換流器分類：

電流源型

換流器采用晶閘管等半控型器件構(gòu)成

電壓源型

換流器采用IGBT等全控型器件4一、什么是柔性直流輸電按換流器分類：5HVDCVSC-HVDC交流側(cè)提供換相電流，受端必需為有源網(wǎng)絡(luò)，否則易發(fā)生換相失敗電流自關(guān)斷，可向無源網(wǎng)絡(luò)供電吸收大量的無功功率，約為輸送直流功率的40％～60％，需要大量的無功功率補(bǔ)償和濾波設(shè)備

不需要交流側(cè)提供無功功率且能起到STATCOM的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)有功功率和無功功率的獨(dú)立控制二、柔性直流與傳統(tǒng)直流的區(qū)別5HVDCVSC-HVDC交流側(cè)提供換相電流，受端必需為有源6由調(diào)制波與三角載波比較產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖，使VSC上下橋臂的開關(guān)管高頻開通和關(guān)斷，則橋臂中點(diǎn)電壓uc在兩個(gè)固定電壓+Ud和-Ud之間快速切換，uc再經(jīng)過電抗器濾波后則為網(wǎng)側(cè)的交流電壓us。三、工作原理3.1基本工作原理6由調(diào)制波與三角載波比較產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖，使VSC上下橋臂的開7現(xiàn)在世界范圍內(nèi)已投運(yùn)的柔性直流輸電大多為兩電平結(jié)構(gòu)7現(xiàn)在世界范圍內(nèi)已投運(yùn)的柔性直流輸電大多為兩電平結(jié)構(gòu)8

三電平結(jié)構(gòu)3.2常見拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8三電平結(jié)構(gòu)3.2常見拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)9模塊化多電平換流器（MMC）結(jié)構(gòu)—（半橋）9模塊化多電平換流器（MMC）結(jié)構(gòu)—（半橋）10正常工作狀態(tài)下，子模塊（SM）可以輸出0或電容電壓MMC的子模塊工作狀態(tài)10正常工作狀態(tài)下，子模塊（SM）可以輸出0或電容電壓M11MMC各相任意時(shí)刻導(dǎo)通子模塊數(shù)相同，以維持直流電壓恒定。11MMC各相任意時(shí)刻導(dǎo)通子模塊數(shù)相同，以維持直流電壓恒定。12模塊化設(shè)計(jì)，開關(guān)頻率低損耗小，電壓諧波畸變率小，容量擴(kuò)展更為容易

MMC輸出的多電平波形兩、三電平VSC輸出波形3.3MMC的技術(shù)優(yōu)勢(shì)12模塊化設(shè)計(jì)，開關(guān)頻率低損耗小，電壓諧波畸變率小，容量擴(kuò)展柔性直流輸電的技術(shù)特點(diǎn)柔性直流輸電是以全控型電力電子器件、電壓源換流器和新型調(diào)制技術(shù)為突出標(biāo)志的新一代直流輸電技術(shù)，具有無需無功補(bǔ)償和電網(wǎng)支撐換相、占地面積和環(huán)境影響小等特點(diǎn)；柔性直流輸電技術(shù)在提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無功支撐，改善電能質(zhì)量，解決非線性負(fù)荷、沖擊性負(fù)荷和三相不平衡等產(chǎn)生的問題，保障敏感設(shè)備供電等方面也都具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)；柔性直流輸電系統(tǒng)適用于可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、孤島和城市供電等方面，特別是在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)方面，柔性直流輸電系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)最為明顯；四、應(yīng)用領(lǐng)域柔性直流輸電的技術(shù)特點(diǎn)四、應(yīng)用領(lǐng)域2023年8月16日14柔性直流輸電主要的研究方向1.柔性直流輸電系統(tǒng)直流側(cè)故障的保護(hù)2.柔性直流輸電系統(tǒng)成本和容量的矛盾3.柔性直流輸電系統(tǒng)的控制策略研究2023年8月5日14柔性直流輸電主要的研究方向1.柔性直流多端直流互聯(lián)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)海上鉆井平臺(tái)/孤島供電電網(wǎng)互聯(lián)/電力交易太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)特大城市供電多端直流互聯(lián)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)海上鉆井電網(wǎng)互聯(lián)/電力交易太陽(yáng)能發(fā)電并