中國儲能網(wǎng)訊:繼世界首個五端柔性直流輸電工程———浙江舟山工程投運后,7月21日,位于福建廈門島的廈門柔性直流輸電科技示范工程開始建設。廈門柔性直流工程是世界上第一個采用真雙極接線、電壓和容量雙雙達到國際之最的柔性直流輸電工程,工程額定電壓±320千伏,額定容量100萬千瓦,計劃于2015年12月投產。我國在柔性直流輸電領域頻頻綻放光彩,為推動電力電子技術升級作出了重要貢獻。
高壓大容量柔性直流輸電技術是未來電力電子技術是的重要發(fā)展方向,受到世界各國都高度重視。其涵蓋了成套設計、閥及閥控、試驗檢測、動模仿真、控制保護、電子器件等系列關鍵技術。
據(jù)李立浧介紹,柔性直流輸電是基于可關斷器件和電壓源換流器的高壓直流輸電技術,換流器自換向,能夠獨立調節(jié)有功功率和無功功率,可控性和靈活性強,占地省、諧波小、控制靈活,被譽為新一代的直流輸電技術。
采用基于模塊化多電平換流器的柔性直流輸電技術,具有模塊化水平高、輸出電壓失真小、諧波含量低等突出優(yōu)點。
要求有功功率、無功功率獨立控制,具備四象限運行能力。
相比傳統(tǒng)直流輸電技術而言,要求全控器件,自換相、調制控制,輸出電平數(shù)很高,百電平以上。而傳統(tǒng)直流輸電技術則是半控器件(晶閘管),電網(wǎng)換相,相位角控制,以6脈動為基礎,通常為12脈動。
在電壓、容量方面表現(xiàn)為增長快,2015年前后,電壓和容量將接近500千伏常規(guī)直流輸電水平,能夠覆蓋輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)應用。
500千伏等級,橋臂功率模塊數(shù)量625個,包含1250個IGBT;整個換流器(站)包含7500個IGBT器件?,F(xiàn)有器件耐壓水平導致高電壓情況下,串聯(lián)級數(shù)巨大。控制異常復雜,一個周期多次觸發(fā),器件在不同時刻需要精確導通。隨著電壓等級升高,需要開發(fā)更大電流器件,均流控制技術。
“2012~2015,全世界預計將有11個工程;歐洲大規(guī)模風電接入、國家聯(lián)網(wǎng)均擬采用柔性直流輸電?!崩盍票硎?。未來,柔性直流輸電技術在結構上將表現(xiàn)為,換流閥所需大功率電力電子器件選擇多樣化;換流器輸出諧波含量少,無需交流濾波器;開關頻率大大降低,運行損耗減少,運行成本降低;結構更加緊湊,更適合海上等不利環(huán)境下建設、運行。
而隨著風電等新型電源不斷接入中低壓等級電網(wǎng),電力電子技術也將在中低壓電網(wǎng)得到廣泛應用,這種應用改變了傳統(tǒng)的潮流方向,也提出了很多新的課題。
因此,李立浧期望在器件方面,創(chuàng)造新器件或在現(xiàn)有器件上功能創(chuàng)新。發(fā)明新的與現(xiàn)有的拓撲結構有本質區(qū)別的拓撲結構以及基于新的功率理論的控制系統(tǒng),基于新工程應用的優(yōu)良的控制系統(tǒng)。