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。
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。
三、电缆线路运行注意事项(1)不要长时间过负荷运行或过热。因此,不要忽视电缆负荷电流及外度温度、接头温度的监测;(2)电缆线路馈线保护不应投入重合闸。电缆线路的故障多为永久性故障,若重合闸动作,则必然会扩大事故,威胁电网的稳定运行;(3)电缆线路的馈线跳闸后,不要忽视电缆的检查。重点检查电缆路径有无挖掘、电线有无损伤,必要时应通过试验进一步检查判断;(4)直埋电缆运行检查时要特别注意:电缆路径附近地面不能随便挖掘;电缆路径附近地面不准缩放重物、腐蚀性物质、临时建筑;电缆路径标志桩和保护设施不能随便移动、拆除;(5)电缆线路停用后恢复运行时必须重新试验才能投入使用。停电超过一星期但不满一个月的电缆,重新投入运行前,应摇测绝缘电阻,与上次试验记录相比不得降低30%,否则应做耐压试验;停电超过一个月但不满一年的,则必须做面压试验,试验电压可为预防性试验电压的一半;停电时间超过试验周期的,必须做预防性试验。