柔性交流输电与高压直流输电

核心提示：直流输电的发展与换流技术(特别是高电压、大功率换流设备)的发展有密切的关系。大功率汞弧阀使高压直流输电成为现实，从1954年世直流输电的发展与换流技术(特别是高电压、大功率换流设备)的发展有密切的关系。大功率汞弧阀使高压直流输电成为现实，从1954年世界上第一个工业性直流输电工程(哥特兰岛直流工程)在瑞典投入运行，到1977年最后一个采用汞弧阀换流的直流输电工程(纳尔逊河l期工程)建成，世界上共有12项汞弧阀换流的直流输电工程投入运行.这一时期可以称为汞弧阀换流时期。

柔性交流输电系统的主要决议有如下几点：①能在较大范围有效地控制潮流;②线路的输送能力可增大至接近导线的热极限，例如：一条500kV线路的安全送电极限为1000~2000kW，线路的热极限为3000kW，采用FACTS技术后，可使输送能力提高50%~100%;③备用发电机组容量可从典型的18%减少到15%，甚至更少;④电网和设备故障的危害可得到限制，防止线路串级跳闸，以避免事故扩大;⑤易阻尼消除电力系统振荡，提高系统的稳定性。

但是随着电力系统的不断发展壮大，电网联系日趋复杂，交流系统也暴露了一些其固有的特点，特别是交流远距离输电受到同步运行稳定性的限制，直流输电技术重新为人们重新重视，从而推动直流输电技术的快速发展。

虽然历史上第一个实用的电力系统采用直流输电，但由于在电力工业发展初期，直流输电与交流输电相比存在很多劣势，如灵活变压能力差、电压低、损耗大、联网能力差、供电范围小、输电和用电设备复杂、维护量大和成本高等，导致直流输电的发展较慢。在很长一段时间内，直流输电都处于劣势，而交流输电发展迅速，占据了电力工业的主导地位。

柔性交流输电又叫做灵活交流输电，最早是在1988年由美国电力科学研究院(EPRI)的N.G.Hingorani博士提出来的。柔性交流输电技术是将电力电子技术、微处理机技术和控制技术等高新技术集中应用于高压输变电系统，以提高输配电系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量并获取大量节电效益的一种新型综合技术。

由于汞弧阀制造技术复杂、价格昂贵、逆弧故障率高、可靠性较差、运行维护不便等因素，使直流输电的应用和发展受到限制。20世纪70年代以后，电力电子技术迅速发展，高压大功率晶闸管问世。由于晶闸管换流阀不存在逆弧问题，有效地改善了直流输电的运行性能及可靠性，促进了直流输电的发展。

因此，根据国家中长期科技发展规划和“十一五”发展规划纲要，发展柔性输电与直流输电技术，建设新一代直流输电联网工程，促进大规模风力发电场的并网，城市供电和孤岛供电等新技术的发展，满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用，增强自主创新能力，符合我国国情和我国的经济发展规律，符合市场需求，符合电力工业发展规律和电网技术发展方向。