柔性直流输电技术.ppt

柔性直流输电技术基本特征柔性直流输电技术高压直流输电（LCC-HVDC）高压直流输电（LCC-HVDC）高压直流输电（LCC-HVDC）工程应用比较工程应用比较电力电子开关电力电子技术的三要素交流和直流变换大功率开关器件的分类晶闸管(Thyristor)晶体管类(Transistor)GTO和IGCTIGBT和PPIGBT(IEGT)SCFM-短路失效模式柔性直流输电功率器小结基于全控器件的换流器电压源换流器原理正弦载波PWM(SinePWM,SPWM)换流器四象限运行（有功和无功独立控制）实现高压大容量换流器的途径器件串联器件串联两电平换流器的PWM控制器件直接串联的关键技术问题多电平换流器NPC换流器（三电平换流器）37多电平换流器多电平换流器定义N为电平数目
每个器件仅需承受
Vdc/(N-1)模块串联换流器——全H桥结构ModularMultilevelConverter,MMC(模块化多电平换流器）MMC换流器工作原理等效为可控电压源MMC换流器桥臂等效电路桥臂电流存在交流和直流分量MMC换流器的调制策略两种主要调制策略多电平换流器谐波特性好多电平换流开关频率大大降低LossesinPowerDevices例子：换流器技术对损耗的影响柔性直流输电换流器小结实现系统级控制目标
产生补偿参考电流iref（谐波、无功等）
VSC-HVDC中换流器的控制不考虑拓扑结构，只考虑外部变量特性线性化后的控制环VSC-HVDC的dq解耦控制器优点
一种较为经典的控制方法
控制量、反馈量均为直流量，比较容易稳定
对控制速度的要求较低
可以与各种PWM方法配合工作，对开关频率要求较低

缺点
暂态过程中，dq轴上的量存在波动，给控制带来困难
尤其在系统不对称故障时，对控制效果的影响较大
MMC换流器的直流电压均衡控制换流站交流侧接线换流阀柔性直流输电换流站系统柔性直流输电换流站系统启动电阻阀冷系统分为内冷水系统和外部空气/喷淋水冷却器两部分。内冷系统主要是迅速吸收换流阀散发热量，外冷系统主要降低循环水温。
内冷水系统的主要设备由主循环回路、去离子回路、定压系统、补水回路、自动排气阀构成。外部空气冷却器由换热翅片管束和变频调速风机构成。序号柔性直流输电换流站系统串并联方式
灵活配置多个落点
技术挑战
受端并联、串联多端的控制模式多样化
换流站控制保护系统总体分层结构为远方调度中心通信层、集控中心层、换流站监控层、控制保护层、现场I/O层。应用背景1.换流器结构多样化欧洲超级电网84Skagerrak4挪威-丹麦联网INELFE
法国-西班牙联网8788规划两回1400MW的联网工程，一回是挪威南部Tonstad到德国北部Wilster，使用长度超过500公里海底电缆；另一回是挪威南部到英国东部，长度达到800公里左右，将会是世界上最长的海底电缆。
预计电压±500kV，两回直流计划2018年投产。将三个60Hz异步电网美国东部电网，西部电网和德克萨斯州电网连接起来。
规划采用三个750MW电压源换流器技术，首回750MW柔性直流将于2014年投产。
*来自CIGRE会议论文
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