李曉波 余旭偉 張鋼
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對(duì)電力資源需求量持續(xù)增加,很大程度上推動(dòng)了電力事業(yè)發(fā)展。用戶對(duì)用電提出了更高要求,主要包括安全、穩(wěn)定等方面,特高壓直流輸電輸電能力更強(qiáng)、輸電效率更高,可以滿足實(shí)際發(fā)展所需。文章先介紹特高壓直流輸電技術(shù)的價(jià)值,再分析目前應(yīng)用現(xiàn)狀,最后論述具體應(yīng)用,為人民群眾提供優(yōu)質(zhì)電力資源。
關(guān)鍵詞:特高壓直流輸電技術(shù);應(yīng)用;具體措施
引言:
特高壓直流輸電技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),可以滿足長(zhǎng)距離、大容量運(yùn)輸需求。例如我國(guó)電力資源存在地區(qū)分布不均的情況,為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置要采用特高壓直流輸電技術(shù)。在建設(shè)特高壓直流輸電工程時(shí),要綜合考慮地理環(huán)境、氣候條件等因素,才能保證電力資源安全、穩(wěn)定輸送,對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。
一、特高壓直流輸電技術(shù)的價(jià)值
根據(jù)調(diào)查顯示,我國(guó)用電量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì),是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。特高壓直流輸電技術(shù)具有輸送距離長(zhǎng)、容量大等優(yōu)勢(shì),在輸電過(guò)程中利用換流器將交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?,?jīng)過(guò)高壓線輸送到換流站轉(zhuǎn)換為交流電,最后并入電網(wǎng)。相比較于交流輸電技術(shù)而言,特高壓直流輸電技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在輸送方式多樣、損耗低等方面。隨著用電量和線路負(fù)荷增加,特高壓直流輸電技術(shù)在未來(lái)應(yīng)用水平會(huì)不斷提升,所以要加強(qiáng)研究,確保發(fā)揮出有效作用,優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力資源所需[1]。
二、特高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析
在應(yīng)用特高壓直流輸電技術(shù)時(shí),對(duì)線路絕緣子絕緣性能要求較高,但從目前情況來(lái)看依然存在問(wèn)題,導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用效果不是很好,所以要進(jìn)行深入研究來(lái)處理。特高壓直流輸電換流閥運(yùn)用12脈沖閥串接,相比較于之前,需要增加更多數(shù)量的晶閘管。另外還要增加換流變壓器,一個(gè)換流站需要24臺(tái)變壓器,運(yùn)行系統(tǒng)變得更加復(fù)雜,如果不加強(qiáng)控制,很有可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,甚至?xí)l(fā)安全事故。特高壓直流輸電單極運(yùn)行時(shí)接地機(jī)入地的電流非常大,在這種情況下,很有可能對(duì)周圍環(huán)境會(huì)造成破壞,例如周圍金屬腐蝕、變壓器噪音等,會(huì)對(duì)周圍居民正常生活產(chǎn)生影響。特高壓直流輸電電容量比較大,當(dāng)發(fā)生單極或者雙極故障時(shí),會(huì)嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,甚至引發(fā)電網(wǎng)癱瘓,帶來(lái)不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
三、特高壓直流輸電技術(shù)的具體應(yīng)用
(一)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
目前特高壓直流輸電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有兩種,分別是多端直流和公用接地極。其中多端直流是將多個(gè)換流站連接起來(lái),構(gòu)建出直流系統(tǒng),隨著電壓源換流器的快速發(fā)展,出現(xiàn)了混合型多端直流和極聯(lián)式多端直流,混合型多端直流可以對(duì)換流器位置合理分配,電源端和用戶端分析形式是分散的。運(yùn)用工程公用接地極方式來(lái)構(gòu)建出公用接地極,成本會(huì)大大降低,同時(shí)接地極利用水平較高,經(jīng)濟(jì)效益明顯。但也存在著問(wèn)題,接地電流容易過(guò)大,檢修技術(shù)要求較高等。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和特高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用效果關(guān)系密切,所以要引起足夠重視[2]。
(二)換流技術(shù)
特高壓直流輸電的換流技術(shù)主要包括兩種,分別是電容換相直流輸電技術(shù)和柔性直流輸電技術(shù),電容換相直流輸電技術(shù)是將換相電容器串接到直流換流器和換流變壓器中,串聯(lián)電容可以有效補(bǔ)償換流器的無(wú)功消耗,讓換流站向設(shè)備減少,同時(shí)提升了換相成功性,系統(tǒng)具有較強(qiáng)抗干擾能力,可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。柔性直流輸電的應(yīng)用離不開(kāi)VSC成熟的支持,通過(guò)脈沖寬度調(diào)制來(lái)控制VSC,實(shí)現(xiàn)直流輸電目的,該技術(shù)具有控制靈活的優(yōu)勢(shì)。換流技術(shù)發(fā)揮著重要作用,因此要加強(qiáng)研究并提升應(yīng)用水平,為特高壓直流輸電效果提供可靠的保障。
(三)晶閘管技術(shù)
在特高壓直流輸電中,晶閘管是非常重要的器件,在電觸發(fā)晶閘管基礎(chǔ)之上,隨著技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了光觸發(fā)晶閘管、碳化硅晶閘管等,功率有了明顯提升,在特高壓直流輸電中發(fā)揮重要作用。碳化硅晶閘管應(yīng)用效果較好,主要體現(xiàn)在具有較高耐壓水平和擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度,近幾年范圍在不斷擴(kuò)大,運(yùn)行中的損耗有了明顯降低,是未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。意識(shí)到晶閘管技術(shù)應(yīng)用對(duì)于特高壓直流輸電的重要性,要樹(shù)立起創(chuàng)新意識(shí),不斷優(yōu)化應(yīng)用效果[3]。
(四)光電式電流互感器
為了有效解決電磁式互感器弊端,研制出了光電式電流互感器,其在特高壓直流輸電中也發(fā)揮著有效作用,常見(jiàn)的有源型光電式電流互感器和以同光程原理為基礎(chǔ)、以旋光效應(yīng)為基礎(chǔ)的光電式電流互感器。將源型光電式電流互感器應(yīng)用到特高壓直流輸電中,主要是在直流極母線、濾波器組等部件上,故障發(fā)生率比較高,而且維護(hù)難度較大。如果現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不夠穩(wěn)定,在使用以旋光效應(yīng)為基礎(chǔ)的光電式電流互感器時(shí),測(cè)量精度會(huì)受到影響,無(wú)法滿足規(guī)定要求。以同光程原理為基礎(chǔ)的光電式電流互感器在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)明顯,不僅抗震性好,而且絕緣性優(yōu),并且沒(méi)有飽和效應(yīng)。特高壓直流輸電技術(shù)內(nèi)容較多,要進(jìn)行深入分析并應(yīng)用,可以保證輸電的穩(wěn)定性。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文圍繞特高壓直流輸電技術(shù)展開(kāi)了探討,有更加全面了解,便于更好的應(yīng)用。掌握特高壓直流輸電技術(shù)特點(diǎn),明確技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn),并加強(qiáng)過(guò)程中的控制和管理,保證系統(tǒng)安全運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)電力資源穩(wěn)定輸送。特高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用范圍會(huì)不斷擴(kuò)大,可以滿足人們對(duì)電力資源需求,推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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