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。
《电流的热效应:焦耳-楞次定律讲解》的课程中我们知道,电流通过电阻时要做功,将电能转换为热能,电阻会发热,这种现象称为电流的热效应。这种效应在我们生活中的电器设备中被广泛使用,但因为这种热效应会时刻跟随着电流,所以它有利也有弊。有利的电流热效应。电流热效应的利弊。例如电炉通电后,电炉丝变得发红;白炽灯通电后,一会儿热得烫手;电饭锅通电以后,可以发生米煮成熟饭。这些都是电流热效应的有利应用,这些设备好包括电热水器、电烤箱等等:另外它的有利应用在工业中也是非常广泛,主要也是用来制造热能。电流热效应的弊。当大电流通过电导线而导线又不够粗时,就会产生大量的热量,破坏导线的绝缘性能,从而导致多条导线的线路出现短路,引发电气火灾。为了避免导线过热,有关部门对各种不同截面积的电导线缆规定了最大允许电流(安全电流)。短路电流的热效应是酿成电气火灾的主要原因。因为短路电流很大,通常为工作电流的几倍至几十倍,足以引燃短路点周围的可燃物质,从而导致电气火灾的发生。现在电工在一些电路设计及施工中,采取电气火灾监控系统来尽量减少和控制此类事件的发生及影响。一些大功率电子元器件在工作中要发热,电动机、变压器等在运行中会产生升温,这也是电磁热效应引起的,温度过高会危机这些设备的安全,所以一般要想方设法采取散热措施,以便延长设备的使用寿命。
1879年,托马斯˙爱迪生制成第一只碳丝白炽灯,吸引了大量投资。此后,小爱同学一路顺风顺水,1882年的一个夜晚,110伏的直流电输送到纽约曼哈顿整个街区……大家终于可以扔掉煤油灯啦~ 然而,直流输电的弊端也随着使用范围的扩大而逐渐显现:电压不变的情况下,供电距离的增加和用户的增长加剧了线路损耗。小型直流中心电站供电区域仅限于2公里不到的方圆内。因为损耗量=电流2?电阻,所以减小电流就能减少损耗。在传输功率保持不变的情况下,电流和电压成反比,所以,提高电压就能减小电流,减小损耗。当时高压直流技术尚不成熟,直流电变压比较复杂。这时候,塞尔维亚小青年尼古拉˙特斯拉背着书包,跨越大洋奔向偶像爱迪生。他有一个不太成熟的小建议——交流输电。交流电机比直流电机结构更简单,容易变压,可以简单、经济、可靠地解决提高输电电压的问题。可是,这个建议被霸道总裁拒绝了。有人说是因为小爱同学没上过几天学,不懂高数,交流电对他来说有点抽象。为了阻挠交流电发展,爱迪生除了当众做交流电电死动物实验、发动媒体报道交流电事故,还促成电椅的发明——用交流电执行死刑。当然,在这场交直流之争中,具有远距离输电优势的交流电还是赢了。(注意哦,这里讲的是输电。)交流电、直流电,到底谁更好?随着线路电压不断提高,输送功率和输送距离不断增大,直流电又得到工程师们的青睐。因为直流电不需要整流滤波,没有相位差,比较稳定。直流电如何升压呢?简单讲,升压工作交给交流做,交直流再转换一下就好啦~而且,从经济性上看,虽然直流换流站比交流输电的变电站造价高,但是直流线路只要正、负两根线,交流线路三相需要三根线,直流线路造价更低,所以距离越长,越适合直流输电。