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乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

柔性输电技术应用于孤岛供电的规划研究

柔性直流输电的应用领域与造价分析

1发展概况与技术特点

1.1柔性直流输电概况

自1954年世界上第一条高压直流输电(HighVoltageDC,简称

HVDC)联络线投入商业运行以来，高压直流输电作为一项日趋成熟的技

术在远距离大功率输电、海底电缆送电、两个交流系统之间的非同步联络

等方面得到了广泛应用。然而，由于技术和经济的原因，传统的高压直

[1]

流输电难以适用于近距离小容量的输电场合。

[2]

随着电力电子器件和控制技术的发展，换流站采用IGBT、IGCT等元

件构成电压源换流器(VoltageSourceConverter，VSC)来进行直流输电

成为可能。目前，国际上关于VSC-HVDC的研究，无论在工程实用化方面

还是在基础理论方面都已比较深入。CIGRE和IEEE将以VSC、可关断

[2][3]

器件和脉宽调制(PWM)技术为基础的新一代直流输电技术正式称为

“VSC-HVDC”，即“电压源换流器型直流输电”。而ABB公司则称之为轻

型直流输电(HVDCLight);西门子公司称之为HVDCPlus。2006年，我国

有关部门和专家提议将该技术的中文命名统一为“柔性直流输电”。图2.1-

1给出了一个柔性直流输电系统的组成示意图。

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

柔性输电技术应用于孤岛供电的规划研究

换流器

直流电容

（电压源）

电缆

换流电抗器

交流滤波器

交流变压器、开关

图2.1-1柔性直流输电系统组成示意图

1.2技术特点

由于VSC电流能够自关断，可以工作在无源逆变方式，所以不需要外

加的换相电压，受端系统可以是无源网络，克服了传统的HVDC受端必须

是有源网络的根本缺陷，使利用HVDC为远距离的孤立负荷送电成为可能。

VSC通常采用PWM技术，开关频率相对较高，经过低通滤波后就可得到

所需交流电压，可以不用变压器，从而简化了换流站的结构，并使所需滤

波装置的容量也大大减小。

柔性直流输电的重要特点之一是可以同时且独立控制有功和无功，

可以向交流系统返送或吸收无功功率，能够起到静止无功补偿器

（STATCOM）的作用，即动态补偿交流母线的无功功率，稳定交流母线

电压。图2.1-2给出柔性直流换流站的无功和有功特性示意图，可以看出，

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

柔性输电技术应用于孤岛供电的规划研究

当交流系统电压降低时，柔性直流换流站发出无功的能力增强，当交流系