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一．直流输电的背景和意义 直流输电就是将发电厂发出的交流电，经整流器变换成直流电输送至受电端，再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网的一种输电方式。
主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网，具有线路投资少、不存在系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点。
高压直流输电与交流输电相比，在输电走廊宽度相同情况下其输送能力是交流的1.5倍，HVDC是缓解输电走廊不足的有力措施。
但由于环境因素的制约，许多城市电网是无源网络，而传统的基于线换相电流源换流器的 HVDC 无法向无源网络供电，从而限制了HVDC的应用. 而HVDC-VSC的应用，从换流器的角度看,HVDC-VSC换流器的直流侧并联有大电容,可看作为电压源,而传统HVDC换流器的直流侧串联有大电感,可看作为电流源。
因此,HVDC-VSC直流侧的保护也是个新的课题;HVDC-VSC目前的主要应用领域是配电网,而配电网常常会有某种程度的不对称,VSC对系统电压的不对称很敏感,因此,必须研究适当的不对称运行控制策略;HVDC-VSC能独立地控制有功功率和无功功率,其交流侧等效模型为电压源(传统HVDC交流侧等效模型为电流源),因而HVDC-VSC与交流系统的相互作用不同于传统HVDC,必须对HVDC-VSC的系统级控制作进一步的研究;电力电子器件的容量和开关损耗是制约HVDC-VSC容量的关键,因此,研究低开关损耗的控制策略对HVDC-VSC有着非常现实的意义。
二．直流输电发展概况 几年前由于电力电子器件容量及开关损耗的限制,HVDC-VSC的输送容量尚不能与传统的HVDC相比。
但是,由于HVDC-VSC克服了传统HVDC的固有缺陷,大大拓宽了HVDC可能的应用领域;同时挤压型HVDC电缆的研制成功大大降低了直流电缆的铺设成本,使直流电缆的铺设经济、快速、方便,这种电缆在100kV的电压下可传输30MW的功率,而其重量仅为1kg/m。
HVDC-VSC与挤压型HVDC电缆的结合,使直流输电的经济范围达到了几兆瓦至几百兆瓦。
目前,HVDC-VSC的应用主要在以下三个方面:1.连接分散的小型发电厂 为充分利用可再生能源及电力市场化的发展,已经或将会导致很多中小型电厂的产生,在这两种情况下都要求发电厂和电网具有足够的控制能力。
比如,为了提高发电效率,风力发电厂希望可以根据风力的情况不断地改变机组的运行条件(包括发电频率);为提高电能交易的自由度,希望电能的交易不受系统安全稳定性及电能质量的约束。
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