（湖北省检修公司特高压交直流运检中心 443001）
摘要：近年来，柔性直流输电发展迅速，在国外称其为电压源控制高压直流输电。其不仅可以增加电路系统稳定性，而且在控制公共连接点以及潮流反转方面十分有效便捷。加上这种技术在施工工作中不会产生很大的噪音以及耗费过长的时间，因此在我国目前应用范围逐步增加。本文中将对其基本原理、控制策略以及应用背景进行探讨，同时对其未来发展前景做出分析，为我国柔性直流输电技术的发展做出贡献。
关键词：柔性直流输电；技术研究；技术特性；应用领域；应用现状；控制策略
前言
目前世界广泛使用交流输电，但是直流技术自从一九九〇年电压源换流技术问世之后，便出现了巨大的发展。特别是最近几年，直流技术更是突飞猛进，其在电力企业的应用越来越多。随着时代的进步，直流技术在九七年与电压源换流技术相结合后，便有了控制方便，环保无污染，独立性强等等优点。在解决我国资源配置优化过程中也有起着举足轻重的问题，如其可以原有技术在进行远距离输电时候的经济问题。而且就目前城市内部电路改造而言，也有助于电配网节省空间。因此我国在权衡利弊之后便大力发展柔性直流输电技术，以不断发展我国电力企业并且减轻环境污染。
一 、柔性直流输电技术的基本理论
当用Us、分别代表在电路系统中交流母线以及逆变桥输出的的电压基波分量，两者相差的相位角为δ，用X表示系统中换流电抗器的电抗，则可以得知换流器所容纳的有功功率p以及无功功率q。其中；。
在柔性直流输电中仅仅需要使用两电平结构以及三电平结构便可以通过桥臂器件起到提高电压等级的作用。而且其拓扑结构具有着开关频率低、换流器损耗小的优势，可以提高企业的经济效益。
二 、柔性直流的控制策略
目前我国主要使用直接电流控制策略以及间接控制策略两种策略来控制柔性直流，以上两种策略特点不同。而且前者的动态响应速度迅速，控制方便，因此应用广泛，其电流控制系统的组成环节包括有外环功率控制器、内环电流控制器等等，通过直流电压控制系统可以实现有功平衡。而且直流电压控制一般在双端柔性直流输电系统中使用于逆变站，这时应该注意整流站需要使用有功控制的策略。而且在柔性直流系统中，VSC站之间彼此独立，实现无功控制的方法不仅可以通过交流电压控制，使用直接无功控制也可以达到相同的效果。由于双端柔性直流输电系统，一般逆变站采用直流电压控制。而且在有功控制模式与直流电压控制模式之间相关人员可以相互切换。
柔性直流输电中还具有下述优点，交流系统彼此独立，当一方无法正常工作的时候，另一方可以正常运行。如果可以给相应系统科学合理的控制方法，那么便能减轻系统中的过电流，有效维持系统的稳定。
三、 柔性直流输电的特性
1 可以与交流电网合理匹配
柔性直流输电技术对有功功率与无功功率进行迅速有效的处理，两端换流站彼此之间相互独立，可以针对具体情况来使用不同控制策略。而且在输电的过程中功率可以降到零值，这时无功功率调节便能够突破限制在潮流反转方面更加简洁，只需要几毫秒便能完成所需动作。全程无需改变电压，控制策略，滤波等等，只要转换直流电流便能完成工作。而且如果无功控制器开始运作，那么便不会影响无功交换。
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而且柔性直流输电技术可以提高输电系统的输电能力，其可以通过合理的手段降低交流电网的损耗，从而减少过电压的影响，增大了系统中的输电容量。当输电过程中出现故障时，柔性直流输电可以为其暂时供给无功功率，将其故障影响降低到最少。在事故之后，还可以为相关企业修复系统提供帮助其会及时开启其自身电压向系统中重要设备供电进行保护。
2 可以灵活设计
在输电系统中其内部环节设计较灵活，比如换流器、交直流接口等等都可以在符合实情的情况下改换位置，而且其中换流站的占用空间较之以往更小，而交、直流滤波装置和相电抗也可以布置时与实际环境相结合，从而可以缩短施工时间，节省企业成本，提高公司利益。
3 安全环保
直流输电过程中基本使用地下电缆以及厂房式换流站，因此对环境的影响非常小，不会对环境产生过高污染。其对外界只会释放很小的电磁场，输电线路中产生的电场会存在相互抵消的情况，而剩下的电磁场会被周边的建筑屏蔽。不仅如此，地下电缆并不会存在任何噪声而且其换流站外会建设大量可以降低噪声的建筑，因此其噪声污染也非常小。
4有着很高的电能质量
直流输电的过程中由于可以有效的控制功率，输电功率平稳，因此电能质量得到提高，滤波器也并不需要在功率发生改变的时候输送额外的无功功率。
四 、柔性直流输电技术应用
柔性直流输电技术目前在以下领域应用：
1 完善我国能源优化配置政策，向我国偏远地区进行供电，由于偏远地区使用电量较小，但是每天的用电情况起伏不定，而且沿路环境比较恶劣，距离输电主网也比较远，在这种情况下使用柔性直流输电技术便能取得一系列的优势，如可以提高线路输电的可靠程度，减少检修维护工作等等。
2 用于城市中配电网的建设，随着城市的发展，电缆所设计的位置越来越受到人们的关注，如果可以采用直流输电技术，那么系统中的电缆所用空间将会急剧减少，并且它的输电能力会有很大程度的增加。
3 用于连接可再生能源，众所周知由于我国的地理原因，目前拥有着相当数量的新能源发电站，但是很多技术并不太成熟，比如在控制电能质量方面。如果在此过程中使用柔性直流输电技术，那么便能有效地控制电压波动以及系统故障。
4 孤岛供电，在我国海域有着大量的海岛，然而由于离我国大陆太远因此其岛上电源与我国陆地上主电网长期隔离，无法形成统一体系，使用柔性直流输电技术便可以通过相应技术连接两方的电路系统，即使两者的电流并不同步。而且直流技术可以控制两者相互连接系统的短路容量，有效发挥直流输电的优势，节省成本，提高利润。
五 结语
近年来我国在柔性直流输电技术中已经取得了重大的发展，并且利用其控制策略使得孤岛供电、连接可再生能源以及能源优化配置等等方面取得了一系列成果，为我国电力企业的发展开辟出一条不同以往的道路。而且我国目前对直流输电的需求与日俱增，不断发展创新我国相关技术应该是电力企业当前的一项重要任务。
参考文献：
[1]徐 政，陈海荣.电压源换流器型直流输点技术综述[J].高电压技术，2007，33（1）：1-10.
[2]汤广福.基于电压源换流器的高压直流输电技术[M].北京：中国电力出版社，2010：72-76.
[3]徐 政.柔性直流输电系统[M].北京：机械工业出版社，2012：7-9.
论文作者:赵笃学
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/2
标签：柔性论文; 技术论文; 电压论文; 系统论文; 功率论文; 策略论文; 我国论文; 《电力设备》2016年第18期论文;