近日(ri),由南方電(dian)網公司投資建(jian)(jian)設(she)的(de)云貴(gui)互聯通道(dao)(dao)工程獲國(guo)家(jia)發改委核準(zhun)。該工程擬采用直(zhi)流(liu)輸電(dian)方案,在云南新(xin)建(jian)(jian)±500千(qian)伏祿勸(quan)換(huan)流(liu)站,額定容量300萬千(qian)瓦,新(xin)建(jian)(jian)1回±500千(qian)伏直(zhi)流(liu)線路,接入已建(jian)(jian)成的(de)高(gao)肇直(zhi)流(liu)貴(gui)州(zhou)側高(gao)坡(po)換(huan)流(liu)站,形成云南祿勸(quan)換(huan)流(liu)站-貴(gui)州(zhou)高(gao)坡(po)換(huan)流(liu)站-廣東肇慶換(huan)流(liu)站三端直(zhi)流(liu),是我國(guo)直(zhi)流(liu)輸電(dian)通道(dao)(dao)建(jian)(jian)設(she)的(de)又(you)一示(shi)范工程。
現代直流輸電技術優勢多
據了(le)解,輸電(dian)(dian)(dian)技術的認識和研究始于(yu)直(zhi)流(liu)(liu),但早期直(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)(dian)存在電(dian)(dian)(dian)壓(ya)變換困(kun)難、功率難以提升等問(wen)(wen)題,因此逐(zhu)(zhu)步被交流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)(dian)取(qu)代。近年來,隨著(zhu)廣域交流(liu)(liu)大(da)電(dian)(dian)(dian)網(wang)形成,相(xiang)關(guan)技術問(wen)(wen)題不斷(duan)涌現(xian),如存在同步、穩定(ding)性較低、輸電(dian)(dian)(dian)距離(li)有限等問(wen)(wen)題,同時,其安全隱(yin)患也成為業(ye)界爭議的焦點(dian)問(wen)(wen)題之一(yi)。在這種情況下,隨著(zhu)大(da)功率電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子器(qi)件、高壓(ya)換流(liu)(liu)等技術、設備(bei)發展,世(shi)界各國(guo)開始重(zhong)視(shi)加(jia)快研究發展現(xian)代直(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)(dian)技術,柔(rou)性直(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)(dian)、多端直(zhi)流(liu)(liu)、直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)網(wang)、混合直(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)(dian)技術等逐(zhu)(zhu)漸發展起來。
常規直(zhi)流輸(shu)(shu)(shu)電(dian)當(dang)于一條全封閉的點對點高(gao)(gao)速(su)公路(lu),在大容量、超遠距離輸(shu)(shu)(shu)電(dian)方面(mian)具有(you)經濟(ji)優(you)勢,此(ci)次(ci)核(he)準的云貴互聯(lian)工程是三端直(zhi)流。據悉,三端、多端直(zhi)流輸(shu)(shu)(shu)電(dian)是直(zhi)流電(dian)網(wang)發展的初級(ji)階段(duan),由3個以上(shang)換(huan)流站,通過串聯(lian)、并聯(lian)或混(hun)聯(lian)方式連接起(qi)來(lai)的輸(shu)(shu)(shu)電(dian)系統(tong),能夠實現(xian)多電(dian)源供(gong)電(dian)和多落點受(shou)電(dian),具有(you)換(huan)流站可(ke)單獨傳輸(shu)(shu)(shu)功率(lv)、可(ke)靈活切換(huan)傳輸(shu)(shu)(shu)狀態、高(gao)(gao)可(ke)靠性等優(you)勢。
“特高壓交直流(liu)輸(shu)(shu)電(dian)技術是(shi)解決電(dian)能(neng)遠距離、大容量輸(shu)(shu)送問(wen)題(ti)的(de)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan),但對于解決區域性新(xin)能(neng)源并網和消納問(wen)題(ti),多端直流(liu)輸(shu)(shu)電(dian)、直流(liu)電(dian)網將(jiang)是(shi)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)之一。”國網相關人士介(jie)紹。
加快柔直高電壓、大容量示范
在直流(liu)(liu)(liu)輸(shu)電(dian)(dian)中,近年來發展較快(kuai)的(de)當屬柔性(xing)(xing)直流(liu)(liu)(liu)輸(shu)電(dian)(dian)技術。全球能源(yuan)互聯(lian)網研究院副(fu)院長湯廣福曾介紹:“柔性(xing)(xing)直流(liu)(liu)(liu)輸(shu)電(dian)(dian)技術是基于(yu)IGBT(絕緣柵(zha)雙極型晶(jing)體(ti)管)的(de)新一代輸(shu)電(dian)(dian)技術,通過改變電(dian)(dian)壓源(yuan)換流(liu)(liu)(liu)器(qi)的(de)輸(shu)出電(dian)(dian)壓相(xiang)角和(he)幅(fu)值(zhi),實現有功及無功獨(du)立、快(kuai)速(su)調節(jie)。”與(yu)傳統直流(liu)(liu)(liu)輸(shu)電(dian)(dian)相(xiang)比(bi),柔性(xing)(xing)直流(liu)(liu)(liu)輸(shu)電(dian)(dian)的(de)優勢主要體(ti)現在孤島供電(dian)(dian)等方面(mian);與(yu)交流(liu)(liu)(liu)輸(shu)電(dian)(dian)相(xiang)比(bi),柔性(xing)(xing)直流(liu)(liu)(liu)輸(shu)電(dian)(dian)的(de)優勢主要體(ti)現在長距離輸(shu)電(dian)(dian)、新能源(yuan)消(xiao)納、成本控制等方面(mian)。
更為(wei)重(zhong)要的(de)是,柔性直(zhi)流輸(shu)(shu)電可攜帶來自(zi)多個站點的(de)風能、太陽能等(deng)(deng)清(qing)潔能源,通過大容量、長(chang)距離的(de)電力傳輸(shu)(shu)通道,到達多個負(fu)荷中心,這為(wei)新能源并網、大城市(shi)供電等(deng)(deng)領域提供了一種有(you)效的(de)解決方案(an)。
截至目前,我(wo)國(guo)已相(xiang)繼建成上海南匯±30千伏(fu)(fu)柔性(xing)(xing)(xing)直(zhi)(zhi)流、廣(guang)東汕(shan)頭南澳(ao)±160千伏(fu)(fu)四端(duan)柔性(xing)(xing)(xing)直(zhi)(zhi)流、浙江舟(zhou)山±200千伏(fu)(fu)五端(duan)柔性(xing)(xing)(xing)直(zhi)(zhi)流、廈門±320千伏(fu)(fu)柔性(xing)(xing)(xing)直(zhi)(zhi)流等工程。如舟(zhou)山五端(duan)柔性(xing)(xing)(xing)直(zhi)(zhi)流輸(shu)電(dian)項目分別在定海、岱(dai)山、衢山、洋山、泗(si)礁建設一座換流站,形成了(le)北部(bu)主要島(dao)嶼(yu)間的(de)直(zhi)(zhi)流輸(shu)電(dian)網絡,加強了(le)諸島(dao)的(de)電(dian)氣(qi)聯系。
同(tong)時,上述工程表明(ming)我國正持續加快柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)電技(ji)術高電壓(ya)、大容(rong)量示范,尤其是今年7月投運的(de)渝鄂(e)直(zhi)流(liu)背(bei)(bei)(bei)靠(kao)背(bei)(bei)(bei)聯網工程在(zai)位于(yu)渝鄂(e)斷面的(de)九(jiu)盤-龍泉、張家(jia)壩-恩(en)施(shi)500千伏(fu)輸(shu)電通(tong)道(dao)上,分別新建宜昌(chang)、恩(en)施(shi)2座(zuo)柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)背(bei)(bei)(bei)靠(kao)背(bei)(bei)(bei)換流(liu)站,每座(zuo)換流(liu)站建設2×125萬千瓦柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)換流(liu)單元,輸(shu)電電壓(ya)提升至±420千伏(fu)。
此外(wai),在建(jian)的張北柔性(xing)直(zhi)流工程首次建(jian)設四端(duan)柔性(xing)直(zhi)流環形(xing)電網(wang),將柔性(xing)直(zhi)流輸(shu)電電壓提(ti)升(sheng)至(zhi)±500千伏(fu),單換流器額定容量提(ti)升(sheng)到(dao)150萬千瓦,是我(wo)國柔性(xing)直(zhi)流輸(shu)電技術的新突破。該工程將于2020年上半年建(jian)成投運,為京津冀地區提(ti)供穩定可靠(kao)的清潔(jie)電力。
推進混合直流創新應用
我國在發展(zhan)多端直流(liu)、柔(rou)性直流(liu)等現代直流(liu)輸電技術的(de)同時,還積極(ji)探索創新柔(rou)性直流(liu)與常規直流(liu)組合的(de)輸電模式(shi)。
其(qi)中,2016年(nian)6月(yue)投運的魯西(xi)背(bei)(bei)靠背(bei)(bei)工(gong)程(cheng)是世界(jie)上(shang)首次采用大容量柔性(xing)直(zhi)流與常(chang)規直(zhi)流組合模式的背(bei)(bei)靠背(bei)(bei)工(gong)程(cheng),該工(gong)程(cheng)直(zhi)流電壓達350千(qian)伏,一期(qi)建(jian)設包括100萬(wan)千(qian)瓦(wa)柔性(xing)直(zhi)流和100萬(wan)千(qian)瓦(wa)常(chang)規直(zhi)流。2017年(nian)6月(yue),魯西(xi)背(bei)(bei)靠背(bei)(bei)擴建(jian)工(gong)程(cheng)投運,再建(jian)了一個100萬(wan)千(qian)瓦(wa)常(chang)規直(zhi)流單元(yuan)。
在建的(de)昆(kun)柳(liu)龍特(te)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)直(zhi)(zhi)流(liu)工程——烏東(dong)德(de)電(dian)站(zhan)送電(dian)廣(guang)東(dong)廣(guang)西特(te)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)多端直(zhi)(zhi)流(liu)示范工程采(cai)(cai)用(yong)(yong)的(de)是±800千(qian)伏三端混(hun)合(he)直(zhi)(zhi)流(liu)技術(shu),即(ji)送端云南昆(kun)北換流(liu)站(zhan)采(cai)(cai)用(yong)(yong)特(te)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)常規直(zhi)(zhi)流(liu),受端廣(guang)西柳(liu)北換流(liu)站(zhan)、廣(guang)東(dong)龍門換流(liu)站(zhan)采(cai)(cai)用(yong)(yong)特(te)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)柔性直(zhi)(zhi)流(liu)。另據悉,規劃中的(de)白鶴灘-江蘇特(te)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)直(zhi)(zhi)流(liu)輸電(dian)工程將創新(xin)采(cai)(cai)用(yong)(yong)混(hun)合(he)級聯(lian)多端柔直(zhi)(zhi)技術(shu),其(qi)中混(hun)合(he)級聯(lian)即(ji)送端采(cai)(cai)用(yong)(yong)傳統直(zhi)(zhi)流(liu)和(he)基于電(dian)壓(ya)(ya)(ya)源(yuan)控制的(de)柔性直(zhi)(zhi)流(liu)技術(shu),多端柔直(zhi)(zhi)即(ji)受端應(ying)用(yong)(yong)多端柔性直(zhi)(zhi)流(liu)技術(shu),具有兼(jian)容性好(hao)、可靠性高(gao)(gao)等優(you)勢(shi)。
可以預(yu)見的(de)(de)是,我(wo)國已進入現(xian)代直流輸電(dian)(dian)快速(su)發(fa)展階段,未來的(de)(de)電(dian)(dian)網形(xing)態將是強交強直的(de)(de)互(hu)聯(lian)電(dian)(dian)網。