智能电网的5大关键技术

发布时间：2019-10-09 17:03:38

　　随着风电、光伏发电等新能源的大规模开发利用，以及特高压交直流技术的快速发展，我国的电源、电网特性都发生了变化较大，为了适应我国电网发展的新变化，确保大电网安全稳定运行，国家电网的科研人员一直在努力，研发了很多“高大上”的电网新技术，今天我们就来看看智能电网中的5大关键技术。
 

　　1、柔性直流技术?
 

　　柔性直流是继交流、常规直流之后，以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术，是目前世界上可控性最高、适应性最好的输电技术。 适用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市配电网的增容改造等。
 

　　所谓柔性，主要指运行控制灵活、智能化程度高。在传统的输电技术下，比如要解决分散海岛供电问题，一般采用大投入的“刚性”办法，建大跨度的跨海输电线路，或者干脆在海岛上建大电厂。但这样的刚性大投入不经济，且也难以接纳海岛已有的风力发电等新能源。柔性直流输电技术则能提升电力系统稳定性，增强系统对清洁能源的消纳能力，提高配电网可靠性和灵活性，就像个太极高手，具有“以柔克刚”的本领。如果说特高压直流像大飞机，容量大、效率高、距离远，柔性直流就像直升机，灵活、便捷。

　　2、虚拟同步机技术
 

　　清洁能源发展迅速，但在很长一段时期内，仍需要追踪同步电网，实现其即插即用与自主协调运行。如何保证这些新接入的分布式能源与电力系统兼容成为当务之急。
 

　　100多年以来，电力系统的规模不断变大，这主要归功于同步发电机的同步机制。一般说来，分布式电源主要通过并网逆变器接入电网。并网逆变器必须转换为电压控制，难以实现无缝切换。如果能使并网逆变器具有类似同步发电机的运行特性，那么必将大幅提升分布式发电的并网安全性与运行适应性。
 

　　3、调相机技术
 

　　随着我国特高压直流的快速发展、清洁能源的大规模开发，部分地区动态无功储备下降、电压支撑不足的问题愈发突出，电压稳定问题成为大电网安全稳定的主要问题之一。这客观要求直流大规模有功输送，必须匹配大规模动态无功，即“大直流输电、强无功支撑”。为提高电网动态无功补偿能力，需要在电网中加装调相机等动态无功设备，提高电网动态无功补偿能力。
 

　　4、统一潮流控制器(UPFC)
 

　　统一潮流控制器(UnifiedPowerFlowController，UPFC)可针对常规电网建设、改造和运行中难以解决的潮流控制、供电能力提升等难题，通过大功率电力电子技术的应用，使电网潮流由自然分布转变为智能化灵活控制，在保持现有网架结构不变、不新建输电通道的前提下，有效解决上述难题。
 

　　通俗地说，UPFC装置加装于电网后，相当于给其安装了可调节电流通过的“红绿灯”，以点带面，实现对电力潮流的精准控制，充分挖掘现有电网的输电能力，实现对电力传输的智能调控，可大幅提升现有资源条件下的供电能力，保证用电负荷安全稳定供给，有效减少用电高峰居民停电。

　　5、半波长技术
 

　　由电路原理可知，输电本质上是波的传播过程。当线路足够长时，在传输功率极限和沿线电压分布等方面会出现许多与常规输电线路不同的特性。
 

　　半波长输电正是根据交流线路长度等于一个工频半波，即3000公里(50赫兹)时，输送功率极限可以达到无穷大这一特性而确定的输电方式(适用于理想的无损线路)。
 

　　半波长技术可用于点对网远距离大容量输电，无需安装无功补偿设备，全线无需设置中间开关站，可以和直流输电系统一样实现点对点或点对网输电，但在输电距离方面不如直流输电灵活。半波长技术还可用于送端电网与受端电网之间的联网。此外，可利用半波长线路进行“立体电网”构建。“立体电网”可极大改变电网形态，大大缩短落点之间的电气距离，显著改变同步电网的结构，明显改善同步电网的稳定性。