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直流电网在全球能源互联网中的应用定位与案例研究

原文发表在《全球能源互联网》2018年第1卷第1期,欢迎品读。

本文引文信息


肖晋宇,张宇,万磊,等. 直流电网在全球能源互联网中的应用定位与案例研究[J]. 全球能源互联网,2018,1(1):32-38.

Xiao Jinyu, Zhang Yu, Wan Lei, et al. Application of DC Grid in Global Energy Interconnection and Case Study. Journal of Global Energy Interconnection, 2018, 1(1):32-38.

作者

肖晋宇,张宇,万磊,李惠玲

单位

全球能源互联网发展合作组织

中国电力科学研究院


1.引言


构建全球能源互联网,推动世界能源转型,需要解决清洁能源的大规模并网与远距离输送问题。

同时,又需要保持各国电网的相对独立,实现不同电压等级、不同安全标准和不同频率国家电网的互联互通,以充分体现全球能源互联网开放包容的发展理念。

直流电网技术能够发挥其独特的作用。


2. 直流电网技术在跨国联网中的应用定位


在具备交流同步联网条件的区域,应充分利用交流输电的技术优势,推荐和鼓励发展交流同步电网,实现多能互补、余缺互济。

但是在以下的场景中,直流电网技术为实现互联提供了一种新的技术选择:


·应用定位·


(1)不同频率电网的互联;

(2)大规模新能源电源的接入与输送;

(3)技术标准、安全水平和发展水平差异巨大的电网互联;

(4)过境电网结构薄弱、大容量功率穿越的联网场景;

(5)超远距离、双向灵活互联互济。



3. 中南半岛直流电网案例研究


中南半岛及周边地区资源分布不均,水电、风电资源主要集中在云南、老挝和缅甸北部。而该区域当前的负荷中心或电力短缺的地区主要是泰国、越南、马来西亚和孟加拉南部的沿海城市。

结合区域供需形势和各国经济带战略,提出中南半岛直流电网的总体方案如下:

·总体方案·


中部围绕主要负荷中心构建含有冗余的直流环网,送端采用单通道多回路连接,形成以“中”字型环网为主干结构,向北延伸到云南、向西延伸到孟加拉、向南延伸到马来西亚的直流电网。云南、马来西亚和曼谷可以采用常规直流技术,其余应采用柔性直流技术。


采用稳态模型计算了直流电网潮流分布,对短路、断线等严重故障进行了机电暂态仿真,结果表明,故障线路切除后跨国直流电网和各国交流电网均能保持系统稳定。


与交流电网类似,直流电网也具有很好的扩展性,该特性使得直流工程可以分期实施,避免前期一次投资过大。初期以建设主干输电通道为主,后期适时成网。



4. 结论与展望


直流电网的技术和装备仍在发展中,一次设备层面的高压直流断路器、DC/DC变压器等,二次层面的超高速测量、故障检测、系统级保护、多站协调控制等方面仍有待完善。

深入研究并掌握直流电网运行特性,识别关键影响因素,将有助于提升对大型广域跨国直流电网运行与控制的驾驭能力,切实推动全球能源互联网发展。

                                                                                                                                                                                                                           

编辑李锡

审核:白恺


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