一文了解特高压直流输电技术

世界上首次采用“常规直流+柔性直流”的混合级联特高压输电技术的白鹤滩—江苏±800kV特高压直流工程于7月1日竣工投产，下面让中缆网小编带领大家了解一下特高压直流输电技术的相关知识吧。

一、什么是特高压直流输电技术

 ±800kV及以上电压等级的直流输电及相关技术。

二、特高压直流输电的主要特点

点对点直达输送、中间不停靠，输送容量大、电压高、损耗低，效率高。

三、柔性直流输电与交流输电相比的优势

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。

四、特高压直流输电系统组成

由送端交流系统、整流站、直流输电线路、逆变站、受端交流系统五个部分构成，其中最重要的是换流站。

五、常规直流输电技术的特点

采用线性整流型换流器（LCC），换流过程通过控制导通角实现，需要消耗大量无功。

缺点：受端电网动态无功支撑不足；送端短路容量不足；高比例受电地区电压支撑不足。

六、柔性直流输电技术的特点

采用基于全控型电力电子器件（如IGBT、GTO）的电压源型换流器（VSC）。具有响应速度快、可控性好、适应性强、运行方式灵活、同等容量占地规模小等特点，是提升可再生能源接纳能力、支撑能源转型和新型电力系统构建的重要技术手段。

七、常规直流和柔性直流换流器件的区别及特点

最大区别是换流元件的不同。常规直流的换流元件为晶闸管，晶闸管具有体积小、成本低、可靠性高的优点，制造、试验、运行维护和检修都比较简单方便。晶闸管可控制开通，但无法控制关断，这使其具有一定的依赖性。需要接受电网有强大的容量，接受电网越强，常规直流运行越可靠。反之，接受电网越薄弱，其运行就越不稳定。

柔性直流的换流元件为可控关断器件，有很强的独立性，能适应各种电网条件。

八、柔性直流输电的优势

（1）有功和无功快速独立控制，极大增强了输电的灵活性。

（2）潮流反转方便快捷。直流电流反向即可实现潮流反向，不需改变电压极性。

（3）没有换相失败问题。柔性直流输电系统采用可关断器件，不存在换相失败问题。

（4）没有无功补偿的问题，常规直流一般的补偿功率是50%到60%，所以整个占地面积相当大。柔性直流输电系统本身具备静止同步补偿器的作用，可为交流系统提供动态无功补偿。

（5）谐波水平低，没有更多的滤波。MMC换流器(模块化多电平换流器）的电平数较高，不需要滤波器已满足谐波要求。

（6）可构成多端直流电网。

（7）可为无源系统供电。柔性直流输电系统能够自换相，无需外加换相电压。

九、常规直流输电与柔性直流输电技术的区别

常规直流输电技术擅长点对点大容量输送电能，能调节电网频率但不能控制电压，不能完整支撑电网运行。

柔性直流输电技术则可同时控制频率和电压，不但能输送电能，而且能调节电压，具有可控性好、运行方式灵活、适用场合多、系统支撑能力强等优势。在大规模风电场、太阳能等清洁能源并网，孤岛供电、大城市供电，交流电网同步/异步互联，构建直流电网等方面具有较强的技术优势。

十、直流电网技术的发展前景

由于传统交流电网难以满足可再生能源发电和负荷随机波动性对电网快速反应的要求。而直流电网中，电压源换流器可以限制电压波动；基于电力电子技术的直流断路器可毫秒级分段电流，配合运行控制系统可以实现潮流的快速调整。因此，建立直流电网，可将可再生能源与传统能源广域互联，充分实现风电、光伏、水电等多种能源形式、多时间尺度、大空间跨度、多用户类型之间的互补，促进直流电网向更大容量、更多端数、多电压等级互联方向发展，具有广阔的应用前景。