柔性直流输电的优势有哪些?与传统直流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在孤岛供电、有功功率与无功功率控制等方面。如在孤岛供电中,常规直流输电是点对点单向输电,不能实现双向互通,缺乏灵活性,同时还必须依赖站用交流电启动设备,因此不能向没有电源点的电网送电,就像没有港口大船难以靠岸,不能有效解决孤岛供电问题。采用柔直输电技术,意味着在没有港口的岛屿之间开行了登陆艇,可实现电能灵活双向调配,直接向无电源电网供电,分布在分散海岛上的风电电能,也能及时联网送出。在有功和无功控制方面,如果将输电线路比作淋浴房中的水管,有功功率和无功功率比作淋浴房中的热水管和冷水管,柔性直流输电技术就相当于水管中的水泵,可灵活调解冷水和热水的流向、水量、比例等,可以对有功和无功功率进行独立控制,不再需要配置容量巨大的无功补偿装置,运行方式更加灵活,系统可控性获得了极大的提升。与交流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。如在长距离电缆输电中,交流电缆越长,电能损耗越高,输送的有效电能越少,就像烧好的开水沿着管子往外送,管子越长,水温越低,末端用户就用不上热水了;柔性直流则相当于一根保温管,即使到末端用户,水温都是恒定的。
电网在发生故障后会造成很严重的后果:(1)电力系统电压大幅度下降,广大用户负荷的正常工作遭到破坏。(2)故障处有很大的短路电流,产生的电弧会烧坏电气设备。(3)破坏发电机的并列运行的稳定性,引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解。(4)电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力,使设备的寿命减少,甚至遭到破坏。不正常情况有过负荷、过电压、电力系统振荡等.电气设备的过负荷会发生发热现象,会使绝缘材料加速老化,影响寿命,容易引起短路故障。继电保护被称为是电力系统的卫士,它的基本任务有:(1)当电力系统发生故障时,自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除,保证系统其余部分迅速恢复正常运行,防止故障进一步扩大(2)当发生不正常工作情况时,能自动、及时地选择信号上传给运行人员进行处理,或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见继电保护是任何电力系统必不可少的组成部分,对保证系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生,都有极其重要的作用。
柔性直流输电技术是20世纪90年代发展起来的一种新型直流输电技术,国际上也称为轻型直流输电、新型直流输电,国内将其命名为“柔性直流输电”。“柔性”一词来源于英文Flexible,表示应用先进的电力电子技术为电网提供灵活的控制手段。它将半控型电力电子器件升级为全控型电力电子器件,具有响应速度快、可控性好、运行方式灵活、可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点,适用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市配电网的增容改造等。所谓柔性,主要指运行控制灵活、智能化程度高。在传统的输电技术下,比如要解决分散海岛供电问题,一般采用大投入的“刚性”办法,建大跨度的跨海输电线路,或者干脆在海岛上建大电厂。但这样的刚性大投入不经济,且也难以接纳海岛已有的风力发电等新能源。柔性直流输电技术则能提升电力系统稳定性,增强系统对清洁能源的消纳能力,提高配电网可靠性和灵活性,就像个太极高手,具有“以柔克刚”的本领。如果说特高压直流像大飞机,容量大、效率高、距离远,柔性直流就像直升机,灵活、便捷。