风力发电系统中柔性直流输电技术

摘要：随着经济的快速发展，环境问题日益加剧，为了更好的实现经济的稳步发展，同时针对于生活环境进行合理化的保护，国家大力提倡风力发电系统的合理运用，以此对风力资源进行合理化的使用，同时改善人们的生活空间。

关键词：风力发电;柔性直流输电技术;应用实践

在国家提倡可持续发展战略的基础之上，风力发电成为了一项重要的举措，此项举措的落实，既能对风力资源合理化的利用，又能保证人们的生活环境得以维护，呈现出一举两得的优势【1】。为了让风力发电产业更好的发展，应该积极的重视建设力度的逐步强化，针对于现有的技术加以改造与优化，确保风力发电产业整体的运行能力和电能质量等符合既定标准，应将柔性直流输电技术妥善的运用起来。

一、柔性直流输电技术的发展趋势

关于柔性直流输电技术，最早可以追溯于上个世纪，在2006年，我国对其进行了详细的命名，系统较为直观的展示出来【2】。伴随着科学技术的进步与发展，换流站功能呈现出逐步完善的趋势，相应的技术也趋向成熟。柔性直流输电技术属于现阶段较为科学和先进的电子电力技术，此项技术实现了对有功功率和无功功率的合理化控制，同时还能给交流系统提供电压，创造出较为优良的条件，控制调整的空间较大，在实际操作的过程中体现出便利条件。在其具体发展的历程中，其本身的应用价值充分的彰显出来，随着时代的逐步变迁，此项技术的应用范围将逐步拓宽，在多种领域彰显出自身的利用优势。

二、柔性直流输电技术的应用优势

此项技术重点是借助于脉冲宽带调节软件来实现电能的合理输送，对比于高压直流体系和交流体系，这种技术的应用价值更加明显【3】。柔性直流输电体系往往是借助于自动化控制的开关，实现对电流的合理控制，从而借助于相应的原件提供有效的技术支持，稳步的降低滤波仪器的运用，即便是在低通滤波的情况之下，也可以获取交流电压和电流。这种技术无需滤波和无功补偿装置，对比于一般换流站来说，如果是在相同容量之下，该技术实际占地的面积较小。该项技术重点是采用了新型的电压源性换流器和全控模式，对传统的技术进行了改造与升级，收获了更为理想的应用效果。这种技术可以在短时间内完成有功和无功的独立解耦控制，同时还能及时的向无源网络供电，如果电力网络出现了任何的问题，可以将其及时的恢复到正常的状态。在能量进行传输的时候，也可以对相连交流系统电压进行较为合理的调控，结合基本的适用性分析，可以将其运用至多个领域，使其彰显出自身的应用价值。

三、风力发电系统中柔性直流输电技术的应用

柔性直流输电技术能够彰显出自身的利用价值，在具体运用的过程中，应该积极的重视其在多种领域发挥出的作用，尤其是在风力发电系统中，此项技术可以瞬间完成无功功率和有功功率的解耦，确保系统始终处于较为稳定的运行状态，呈现出相对可靠的工作模式，工作效率大幅度提升。

1.应用实践

在风力发电系统中，柔性直流输电技术对比以往的技术手段来说，可以在大型的风电场中体现出自身的黑启动功能，以此保证在低电压的状态之下呈现出较为理想的穿越能力，并且相应的能力得到稳步的增加。此外，相关技术的合理运用还能够针对于无源网络负荷中心的合理控制，实现较为理想的供电模式，比如为孤岛和海上钻井平台供应电能。再者，在电力系统容量逐步扩大的过程中，同时和其他的系统进行有效连接的时候，借助于柔性直流输电技术，可以起到有效的隔离效果，及时的将交流系统中存在的故障电流加以隔离，保证其不会进入到原有的输电系统之中，因此适当的规避短路容量可能承受的压力，不需要重新整定，即可完成相应的电流输送工作。在这个过程中，柔性直流输电技术的合理运用还可以给交流侧系统提供较为可靠的无功补偿，保证供电电能的质量逐步的优化，实现远距离风电场并网的目标。以具体的工作实践为例，现阶段，正在建设的三峡如东海上风电项目是国内具有代表性的项目，其是首个将柔性直流输电技术合理的运用至海上风电的项目，此项目主张建造起国内最大的海上换流站。三峡如东项目直流海缆所使用的电压等级为±400kV，海缆长度达到99公里，为目前国内最长的柔性直流输电电缆。在项目建成和正常投运之后，使得风力发电厂的并网模式获得了较为可靠的借鉴，在此基础之上，针对于智能化时代之下电网接纳大范围的间歇式电源问题得到了有效的处理，同时对于妥善的处理后续的问题，也起到了有效的警示作用。全新直流输电技术得到了广泛的关注，其主要是以新型换流器电压源换流器为基本的条件，在此基础之上将相关的技术合理的运用至工作实践中，以此证明了此项技术在远距离输电输出电流上彰显出的优势之处。伴随着国家和地区对于相关技术的重视程度日益提升，柔性直流输电技术在国内外诸多项目中广泛的运用，其凸显的利用价值更加明显，為国家的供电事业做出了应有的贡献。

2.改进之处

尽管此项技术在风力发电系统中彰显出利用价值，但是风速的影响不容忽视，应该积极的分析电力系统实际的运行情况，相关的工作人员应该做好合理的调度，针对于不可预测和控制的情况，做出合理化的分析。此外由于风机设备的构造存在着明显的差异，现阶段应用的发电设备多是非同步和同步等类型，其中涉及到的无功问题会使得电力系统的电压存在着误差，应该在设备软件制造的过程中重点完善无功补偿的问题，同时适当的优化输出电压调控机制，合理的降低对于电力系统能够产生的负面影响。风力发电有着自身的科学性，因此电力系统工作的规范性也有待提升，应该积极的提供相对于专业的改造方案和补充。相关的技术具备着特定的工作原理，因此应该积极的优化相应的设备操作方式，明确具体的使用条例。针对于电力输送面临的困难，需要考虑到现有电路结构和框架的适当改善，在风电场和用电地方存在的远距离问题上，需要积极的优化电网范围的拓展。

四、结论

科学技术呈现是跨越式发展的状态，柔性直流输电技术在风力发电系统中的运用价值显而易见，需要积极的了解当前柔性直流输电技术的科学性和合理性，落实好进一步的研究与分析，使其为电力系统的发展提供有效帮助，凸显出此项配电技术的长远发展价值。

参考文献：

[1]徐殿国，张书鑫，李彬彬.电力系统柔性一次设备及其关键技术：应用与展望[J].电力系统自动化，2018，42（07）：2-22.

[2]薛峰.风力发电系统中柔性直流输电技术的应用分析[J].数字通信世界，2017（12）：96.

[3]沈征，何东，帅智康，王俊.碳化硅电力半导体器件在现代电力系统中的应用前景[J].南方电网技术，2016，10（05）：94-101.

作者简介：金凤学（1989-），男，黑龙江勃利人，职业：工程师，研究方向：海上风电电气管理。