柔性直流输电技术的发展与展望

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

一、本文概述

随着能源结构的优化和电网技术的发展，柔性直流输电（VSC-HVDC）技术以其独特的优势，在电力系统中的应用越来越广泛。本文旨在全面概述柔性直流输电工程的技术研究、应用现状以及未来的发展趋势。我们将从柔性直流输电的基本原理出发，深入探讨其关键技术和设备，包括换流器、控制系统、保护策略等。我们还将分析柔性直流输电在新能源接入、电网互联、城市电网建设等领域的应用案例，评估其在实际运行中的性能表现。我们将展望柔性直流输电技术的发展前景，探讨其在构建清洁、高效、智能的电力系统中发挥的重要作用。通过本文的阐述，我们希望能够为从事柔性直流输电技术研究和应用的同行提供有益的参考和启示。

二、柔性直流输电技术原理

柔性直流输电技术，又称为电压源换流器直流输电（VSC-HVDC），是近年来直流输电领域的一项重大技术革新。与传统的基于电网换相换流器（LCC）的直流输电技术不同，柔性直流输电技术采用基于可关

断器件的电压源换流器（VSC），这使得它在新能源接入、城市电网

增容和孤岛供电等方面具有独特的优势。

柔性直流输电技术的核心在于电压源换流器（VSC）。VSC采用可关断的电力电子器件（如绝缘栅双极晶体管IGBT），通过脉宽调制（PWM）技术实现对交流侧电压和电流的有效控制。VSC既可以作为有功功率的源，也可以作为无功功率的源，因此它具有更好的控制灵活性和响应速度。

在柔性直流输电系统中，VSC通常与直流电容器和滤波器并联，以维持直流电压的稳定和滤除谐波。VSC通过改变其输出电压的幅值和相位，可以独立地控制有功功率和无功功率的传输，从而实现对交流电网的灵活支撑。

电力电子技术在电气工程中的应用

电力电子技术是现代电气工程领域非常重要的一个分支，它通过电子器件和电路将电

能转换、控制和调节为各种形式的电能输出，被广泛应用于电力系统的稳定性、效率和可

靠性提升。本文将就电力电子技术在电气工程中的应用进行介绍。

1. 变频调速技术

变频调速技术是电力电子技术在电气工程中最为常见的应用之一。通过变频器将交流

电源转换为可变频率、可控制的交流电源，可以实现电机的无级调速。这种技术广泛应用

于电梯、水泵、风机等需要调速的设备中，可以提高设备的效率和节能。

2. 柔性直流输电技术

柔性直流输电技术是一种新兴的输电方式，采用高压直流输电，通过可控硅元件和光

伏阵列等装置，可以实现电能的稳定输送。这种技术在大规模风力、光伏发电等可再生能

源的接入中具有重要意义，可以提高电力系统的灵活性和可靠性。

3. 电力质量改善技术

电力质量问题是电气工程中一直存在的难题，电力电子技术可以通过有源滤波器、静

止无功发生器等设备，改善电力系统中的谐波、电压波动等问题，保障用电设备的正常运

行和安全性。

4. 电力电子变换器技术

电力电子变换器技术是电气工程中的核心技术之一，它通过可控硅、IGBT等功率器件，实现电能的直流与交流之间的转换。电力电子变换器广泛应用于直流输电、换流站等领域，对电网的稳定性和可靠性起到了关键作用。

5. 电力电子补偿技术

电力电子补偿技术是为了改善电力系统中的功率因数问题而开发的技术，通过静止无

功发生器、电容器组等装置，可以对系统中的无功功率进行补偿，提高系统的功率因数，

减少电能的损耗。

柔性直流输电技术的现状及应用前景分析

摘要：柔性直流输电技术发展至今已经逐步走向成熟,尤其是在欧美地区,已经建成了数十条不同技术路线的柔性直流输电工程,积累了大量的工程经验。而在我国,该技术多年来一直处于理论研究阶段,最近几年才刚刚开始大量兴建示范工程。为给我国柔性直流技术的普及和工程应用提供参考,总结了国内外柔性直流输电的典型工程及技术应用现状。梳理了柔性直流输电的原理、结构和技术特点,系统总结了该技术的演化发展和工程应用经验,分析了柔性直流特有的独立控制有功无功功率,无换相失败问题等优点,提出了受电压源型换流器元件制造水平及其拓扑结构

的限制导致柔性直流输送容量小、成本高、故障承受能力较弱等问题。

关键词：直流输电；配电网；MMC技术

柔性直流输电系统作为新一代直流输电技术，在世界范围内已经得到了广泛应用与发展。本文针对柔性直流输电技术的现状与应用前景，首先介绍了其相比于传统交直流输电技术的主要优势，即孤岛特性、多端输电特性、基于MMC技术的谐波特性和无功控制特性。对于柔直技术的应用前景，主要介绍了

直流断路器、多端稳定控制。

一、柔性直流输电基本发展情况

上个世纪70年代，以晶闸管为代表的电力电子器件和微处理器的发展，促

进了常规高压直流输电的发展。90年代出现的全控器件促使研究人员将直流输电技术从半控的晶闸管元件转移至全控型器件IGBT、IGCT等。基于电压源型换流器（VSC）的高压直流输电概念最早由加拿大McGill大学Boon-Teck等学者于1990年提出。随后2002年基于MMC技术的多电平换流器概念由慕尼黑联邦国防军大学相关学者提出。

柔性直流输电系统的设计与优化

直流输电系统作为电力传输领域的一项重要技术，在解决远距离电力传输、提

高输电效率和稳定性等方面具有独特优势。而柔性直流输电系统作为直流输电的一种新型形式，在电力系统领域得到了广泛关注和研究。本文将从柔性直流输电系统的设计与优化角度展开讨论，探究其在电力系统中的应用与发展。

一、柔性直流输电系统的基本原理与特点

柔性直流输电系统主要由直流母线、换流站、逆变站以及相应控制系统等组成。其基本原理是通过硅控整流和逆变技术，将交流电能转换成直流电流进行传输，并在需要的地方再次将其转换为交流电能。在这个过程中，可以通过控制直流母线的电压和频率来实现对输电系统的柔性控制。

相比传统的交流输电系统，柔性直流输电系统具有以下几个特点：

1. 高效能：柔性直流输电系统在电能转换的过程中，能够大大减少电能的损耗。传统交流输电系统由于存在变压器等能量转换设备，会存在一定的能量损耗。而柔性直流输电系统采用直流电能传输，能够减少能量转换环节，提高能量传输的效率。

2. 高稳定性：柔性直流输电系统具有更好的稳定性。由于直流电路的特点，柔

性直流输电系统能够更好地应对电力系统中的故障和波动。例如，在输电线路出现瞬态故障时，柔性直流输电系统能够通过控制直流母线电压和频率，迅速稳定系统运行，减少对系统的影响。

3. 较小的占地面积：柔性直流输电系统相比传统交流输电系统在占地面积上具

有较大优势。传统交流输电系统需要设置变电站、输电线路等设备，占用大量土地资源。而柔性直流输电系统不仅仅可以减少变电站设备，还可以通过多级换流站的方式，进一步减小占地面积。

2024年柔性直流输电市场发展现状

引言

柔性直流输电（Flexible Direct Current Transmission，简称FDCT）作为一种新型的输电技术，具有多种优势，如高效、低损耗和灵活性等。随着电力需求的不断增长和可再生能源的迅速发展，柔性直流输电市场正逐渐展现出巨大的潜力。本文将对柔性直流输电市场的发展现状进行分析和探讨。

主要内容

1. 柔性直流输电技术简介

柔性直流输电技术是一种将输电线路由传统的交流形式转变为直流形式的技术。

该技术利用高压直流输电（High Voltage Direct Current，简称HVDC）系统，通过转

换站将交流电转换为直流电进行输送。相较于传统的交流输电方式，柔性直流输电可以实现更高效率和更远距离的电能传输。

2. 柔性直流输电市场发展趋势

柔性直流输电市场正逐渐蓬勃发展，并且呈现出以下几个主要的发展趋势：•可再生能源促进发展：随着可再生能源的快速发展，如风能和太阳能等，柔性直流输电正成为将这些能源从产地输送到用电地点的理想选择。柔性直流输电系统可以实现大规模清洁能源的长距离传输。

•输电效率提高：与高压交流输电相比，柔性直流输电系统的输电效率更高。因为直流电在输送过程中的能量损失较小，可以大幅度降低电力传输过程中的能量损耗，提高输电效率。

•电网稳定性提升：柔性直流输电系统具备快速响应和调节电网负荷等特点，可以提高电网的稳定性。在能源供需波动较大的情况下，柔性直流输电系统可以有效地平衡能源供给和需求，提高电网的可靠性和稳定性。

3. 柔性直流输电市场的挑战

柔性直流输电技术的现状及应用前景分析

柔性直流输电技术的现状及应用前景分

析

摘要：性直流输电技术发展至今已经逐步走向成熟，尤其是在欧美地区，已经建成了数十条不同技术路线的柔性直流输电工程，积累了大量的工程经验。而在我国，该技术多年来一直处于理论研究阶段，最近几年才刚刚开始大量兴建示范工程。

关键词：柔性直流输电技术，应用前景

前言：为给我国柔性直流技术的普及和工程应用提供参考，总结了国内外柔性直流输电的典型工程及技术应用现状。梳理了柔性直流输电的原理、结构和技术特点，系统总结了该技术的演化发展和工程应用经验，分析了柔性直流特有的独立控制有功无功功率，无换相失败问题等优点，提出了受电压源型换流器元件制造水平及其拓扑结构的限制导致柔性直流输送容量小、成本高、故障承受能力较弱等问题。

一、柔性直流输电技术及发展

20世纪90年代后期，以ABB、Siemens为代表的跨国企业研究并发展了柔性直流输电技术，并在多个领域得到了广泛应用。最早的柔性直流输电采用2电平拓扑，通过脉宽调制的方式进行换流，靠并联在极线两端的电容器稳定电压和滤波，这种方式的优点在于电路结构简单，电容器少，缺点在于若开关频率较低则输出波形畸变较大，而开关频率较高则换流器损耗较大。另外2电平换流器为提高容量需采用大量IGBT器件直接串联，必须配置均压电路以保证每个开关器件承受相同电压，开关触发的同步性也是个难题。ABB公司开发的集成型的IGBT器件，能够一定程度上解决同步触发问题，但是只有ABB自身掌握该技术，造价昂贵，应用也不是很普及。之后还出现过3电平的换流器结构，但也与2电平结构存在类似问题，没有得到广泛应用。白2000年以来，Si锄ens公司开发出模块

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

一、本文概述

1、简述柔性直流输电技术的背景和发展历程

随着能源结构的优化和电网互联的需求增长，直流输电技术以其长距离、大容量、低损耗的优势，在电力系统中占据了举足轻重的地位。然而，传统的直流输电技术，如基于晶闸管的直流输电（LCC-HVDC），存在换流站需消耗大量无功、无法独立控制有功和无功功率、对交流系统故障敏感等问题。因此，柔性直流输电技术（VSC-HVDC）应运而生，它采用电压源型换流器（VSC）和脉宽调制（PWM）技术，实现了对有功和无功功率的独立控制，并具有快速响应、灵活调节、易于构成多端直流系统等优点。

柔性直流输电技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代初，当时基于绝缘栅双极晶体管（IGBT）的VSC技术开始应用于风电场并网和孤岛供电等领域。随着电力电子技术的快速发展，VSC的容量和电压等级不断提升，使得柔性直流输电技术在电网互联、新能源接入、城市配电网等领域得到了广泛应用。进入21世纪后，随着全球能源互联网的提出和新能源的大规模开发，柔性直流输电技术迎来了快速发展

的黄金时期。目前，柔性直流输电技术已经成为直流输电领域的研究热点和发展方向，其在全球范围内的大规模应用也为电力系统的智能化、绿色化、高效化发展提供了有力支撑。

2、阐述柔性直流输电技术在现代电力系统中的重要性

在现代电力系统中，柔性直流输电技术已经日益显示出其无法替代的重要性。它作为一种先进的输电技术，不仅克服了传统直流输电技术的局限性，还以其独特的优势在现代电网建设中占据了举足轻重的地位。

柔性直流输电技术应用、进步与期望

一、概述

随着全球能源结构的转型和电力电子技术的飞速发展，柔性直流输电技术（VSCHVDC）作为一种新型的输电方式，正逐渐受到广泛关注和应用。柔性直流输电技术以其独特的优势，如可独立控制有功和无功功率、无需交流系统提供换相电压支撑、易于构成多端直流系统等，在新能源接入、城市电网供电、海岛供电、分布式发电并网等领域展现出广阔的应用前景。

自20世纪90年代以来，柔性直流输电技术经历了从理论研究到工程实践的发展历程。随着电力电子器件的不断进步和控制策略的优化，柔性直流输电系统的容量和电压等级不断提升，系统效率和可靠性也得到了显著提高。目前，柔性直流输电技术已成为解决新能源大规模并网、提高电网智能化水平、推动能源互联网发展的重要技术手段。

尽管柔性直流输电技术取得了显著的进步，但仍面临一些挑战和期望。一方面，随着应用领域的不断拓展，对柔性直流输电系统的性能要求也越来越高，如更高的容量、更低的损耗、更快的响应速度等。另一方面，随着可再生能源的大规模开发和利用，电网的复杂性和不

确定性也在增加，这对柔性直流输电技术的稳定性和可靠性提出了更高的要求。

1. 简述柔性直流输电技术的背景和重要性

随着全球能源需求的日益增长，传统直流输电技术在面对能源紧缺、环境压力以及现代科技发展的挑战时，已显得力不从心。在这样的背景下，柔性直流输电技术应运而生，成为了一种顺应社会发展的新型输电技术。

从能源角度来看，随着城市化进程的加快和工业化水平的提高，能源需求呈现出爆炸式增长。传统的直流输电技术，虽然在一定程度上能够满足能源传输的需求，但在面对大规模、远距离的电能输送时，其局限性逐渐显现。同时，随着可再生能源的快速发展，如风能、太阳能等，这些能源具有分散性、远离负荷中心以及小型化的特点，传统的直流输电技术难以满足这些新能源的接入和调度需求。柔性直流输电技术的出现，正好弥补了这一技术短板，使得大规模、远距离的电能输送以及新能源的接入和调度成为可能。

柔性直流的发展现状

柔性直流技术是一种能够通过直流电网传输和转换电能的技术，具有高效、稳定、可靠的特点。随着电力系统的快速发展，柔性直流技术在能源转换、能源存储和电力传输等领域得到了广泛应用。

在能源转换方面，柔性直流技术可以用于将太阳能和风能等可再生能源转换为直流电能。由于可再生能源的波动性，采用柔性直流技术可以更好地解决能源波动带来的电能调节问题，提高电网的稳定性和可靠性。此外，柔性直流技术还可以用于对锂电池等能源存储系统进行充放电控制，实现能源的高效存储和利用。

在电力传输方面，柔性直流技术可以用于实现远距离的电能传输。由于直流电能在输送过程中能量损耗小，采用柔性直流技术可以有效减少输电线路的损耗，提高电能传输的效率。此外，柔性直流技术还可以实现不同电压等级之间的电能互联，通过直流电网进行电力交换，提高电力系统的灵活性和可调性。

目前，柔性直流技术在多个国家和地区已经得到了广泛应用。在中国，柔性直流技术已经在西北电网和远离主要电力中心的地区进行了实际应用。通过采用柔性直流技术，可以实现西北地区丰富的风能资源和光能资源的高效利用，并将其输送到东部地区，满足不同地区的用电需求。同样，在欧洲和美国等发达国家，柔性直流技术也得到了广泛推广和应用。通过构建柔性直流电网，可以实现不同国家之间的电力互联，促进能源的跨国流动。

然而，柔性直流技术的推广和应用还面临一些挑战。首先是技术和标准的统一。由于柔性直流技术涉及多个领域的知识和技术，不同国家和地区之间的技术标准存在差异，这给技术的推广和应用带来了困难。其次是成本和经济性的问题。柔性直流设备的制造和安装成本较高，需要大量的投资才能建设一个完善的柔性直流电网。此外，柔性直流技术的经济性和可行性还需要进一步研究和优化。

大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望

1、进一步优化柔性直流输电系统的性能，降低系统复杂性和成本； 2、结合先进的机器学习算法，提高策略的自适应性和鲁棒性；
3、考虑更多种类的并网控制策略，进行综合比较和分析； 4、对实际的海上风电场进行实验和验证，以评估策略的可行性和应用价值。
总之，基于柔性直流输电系统的海上风电并网控制策略具有广泛的应用前景和研究价值。通过不断的研究和完善，有望为未来海上风电场的发展提供重要的支持和保障。
二、柔性直流输电技术的发展展望
随着电力电子技术、控制理论和计算机技术的不断发展，柔性直流输电技术的发展前景十分广阔。
1、更高电压等级：目前柔性直流输电技术主要应用在较低电压等级的场合，但随着电力电子器件性能的提高和保护技术的进步，柔性直流输电技术有望在未来应用于更高电压等级的场合。
2、更高效的能源转换：通过进一步研究和改进电力电子器件的性能，柔性直流输电技术的能源转换效率有望得到进一步提高，从而更有效地利用有限的能源资源。
3、智能化和自动化：结合先进的控制理论和计算机技术，未来的柔性直流输电系统可能实现更高程度的智能化和自动化，从而能更好地满足复杂和动态的电力需求。
4、更广泛的应用领域：除了现有的应用领域，柔性直流输电技术还有望进入新的应用领域，如电动汽车的充电网络、移动设备的供电系统等。这些新的应用领域将进一步推动柔性直流输电技术的发展和应用。

柔性直流输电技术的现状及应用前景分析

全控器件促使研究人员将直流输电技术从半控的晶闸管元件转经建成或者在建的采用柔性直流的孤岛供电项目及新能源项目
移至全控型器件ＩＧＢＴ、ＩＧＣＴ等。基于电压源型换流器（ＶＳＣ）的高消纳工程。
压直流输电概念最早由加拿大ＭｃＧｉｌ１大学Ｂｏｏｎ－Ｔｅｃｋ等学者于２．２多端控制特性与配电网
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｆｌｅｘｉｂ１ｅＤＣｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉＳＳｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉＳａｎｅｗｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＤＣｔｒａｎｓｍｉLeabharlann BaiduＳＳｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。ｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔＳｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｆｌｅｘｉｂｌｅＤＣｔｒａｎｓｍｉＳＳｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｉｒｓｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｔｓｍａｉｎａｄｖａｎｔａｇｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＡＣａｎｄＤＣｔｒａｎｓｍｉＳＳｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ｎａｍｅｌｙＩｓｌａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉＣＳ，ｍｕｌｔｉｔｅｒｍｉｎａｌｔｒａｎｓｍｉＳＳｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉＣＳ．ｈａｒｍｏｎｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ删Ｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏ１．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅｓｏｆｔｓｔｒａｉｇｈｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍｕｌｔｉｔｅｒｍｉｎａｌＤＣｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒ，ｓｔａｂｉ１ｉｔｙｃｏｎｔｒｏ１．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣｔｒａｎｓｍｉＳＳｉｏｎ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ：ＭＭＣＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

柔性直流输电技术的发展与应用

1、概述
运行人员控制层
控制保护设备层
10/100 Ethernet
站间通讯到对站
Dial to CSPGDC
CSPG 远方监视工作站
TFR 谐波监视TDC 工程师工作站工作站工作站 PFRIMS
培训工作站
站长工作站
工程师工作站
SER 工作站
TC LAN2
路由 / 防火墙路由 / 防火墙
目录
一
概述
二
柔性直流技术国内需求
三柔性直流技术国内发展现状
四柔性直流技术国内发展趋势
一概述
1、概述
1）直流输电系统
直流输电系统框图
直流输电线路
换
换
AC
流
站
流
AC
站
换流器分类：
电流源型
换流器采用晶闸管等半控型器件构成
电压源型
换流器采用IGBT、IEGT等全控型器件构成
1、概述
2）常规直流（超/特压直流）工作原理 ●晶闸管器件 ● 电流源
1、概述
7）CSC-HVDC与VSC-HVDC对比
采用晶闸管，只能控制导通时刻，电流反向后关闭，电流只能单向传输，潮流反转，直流电压极性改变
需要较强有源交流系统支撑，电网换相，对弱电网进行电能传输易发生换相失败
采用可关断器件，开通和关断时间可控，与电流方向无关，可以四象限运行，潮流反转，直流电压极性不变，便于构建多端直流系统

柔性直流输电技术的应用探究

【摘要】

柔性直流输电技术是一种新型的输电技术，具有高效率、灵活性

和稳定性等优点，逐渐成为电力系统中的热门话题。本文首先介绍了

柔性直流输电技术的概念及原理，深入探讨了其在电力系统中的作用，以及在可再生能源领域和城市电网中的应用。随后，结合现实情况和

未来趋势，分析了柔性直流输电技术的发展前景和推广应用价值，以

及对电力系统的影响。柔性直流输电技术的应用前景广阔，有望为电

力系统带来更高效、更稳定的输电方式，推动可再生能源的大规模应用，提升城市电网的智能化水平，对未来的能源转型和电力系统的发

展具有重要意义。

【关键词】

柔性直流输电技术, 应用探究, 概念, 原理, 电力系统, 可再生能源, 城市电网, 发展趋势, 应用前景, 推广, 应用价值, 影响, 关键词

1. 引言

1.1 柔性直流输电技术的应用探究

柔性直流输电技术是一种新型的输电技术，具有高效、灵活、稳

定等特点，被广泛应用于电力系统和可再生能源领域。本文将深入探

究柔性直流输电技术的应用，并分析其在不同领域的作用和未来发展

趋势。

柔性直流输电技术以其高效能量传输和灵活调节电流的特点，逐渐成为电力系统中的重要组成部分。通过调整电压和频率，柔性直流输电技术可以实现电力的高效传输，提高电网的稳定性和可靠性。

在可再生能源领域，柔性直流输电技术能够有效整合风能和太阳能等不稳定能源，提高系统的可再生能源利用率。在城市电网中，柔性直流输电技术可以实现城市电网的智能化管理，提高电网的供电质量。

未来，随着能源需求的增长和电力系统的发展，柔性直流输电技术将继续发展壮大。其应用前景广阔，对电力系统的影响深远。通过推广和应用柔性直流输电技术，可以实现电力系统的智能化、节能和环保。柔性直流输电技术的应用前景令人期待，将为电力领域带来新的发展机遇。

柔性直流输电技术的现状及应用前景分析

柔性直流输电技术的现状及应用前景分

析

摘要：电力系统作为电力行业运转发展的重要环节，其自身输配电技术决定

着电力系统整体运转的水平与质量。而在现代科技水平不断提高的影响下，柔性

直流输电技术替换了传统交流输电技术，并借助该技术的优势特点，提高电流输

送的效率、质量及安全性，在另一方面，由于我国社会经济水平的不断提高，大

量先进电气设备设施应用于人们工作生活中，对电能需求提高了要求标准，为此，有关部门需要组织各个电力企业单位，加强对输电技术的研发创新，在降低输送

成本支出的同时，提高输送效率、距离及质量等，为社会整体发展奠定坚实基础。下面主要对柔性直流输电技术的现状及应用前景进行分析探究。

关键词：柔性直流输电技术；应用现状；发展前景

一、柔性直流输电技术的具体应用

（一）应用于小型发电厂连通方面

通常情况下，当柔性直流输电技术实际应用时，其首先可以应用于小型发电

厂连通方面，其主要是由于这些电厂装机容量较小，且主电网与能源站之间存在

较远的距离，在应用传统输电方式时，其电能输送效率较低，且电量较少，输送

过程会产生较大的损耗。而应用交流互联技术进行输电时，其成本消耗较大，影

响电力企业的经济效益，为此，电厂工作人员可以借助柔性直流输电技术的应用，通过连接主电网，实现将数个分散的小型发电厂进行有效连接，在保障输电效率、质量、安全性、稳定性及可靠性的同时，避免传统并网问题的出现，为电力行业

整体发展提供充分的促进作用[1]。

（二）应用于城市直流输配电网方面

随着现代城市化进程的不断发展，城市内部人口数量增多，而土地资源日渐

柔性直流输电系统控制研究综述

一、本文概述

随着能源转型和可再生能源的大规模开发，电力系统的稳定性和可靠性面临着前所未有的挑战。柔性直流输电系统（VSC-HVDC）作为一种新型的输电技术，以其独特的优势在解决这些问题中发挥着重要作用。本文旨在对柔性直流输电系统的控制研究进行全面的综述，以期为未来该领域的研究提供有价值的参考。

本文将简要介绍柔性直流输电系统的基本原理和主要特点，阐述其在现代电力系统中的应用场景和优势。接着，将重点回顾和梳理柔性直流输电系统在控制策略方面的研究历程和主要成果，包括基本控制策略、保护控制策略、优化控制策略等。还将对柔性直流输电系统控制中的关键技术问题，如换流器控制、系统稳定性分析、故障穿越能力等，进行深入的分析和讨论。

通过本文的综述，读者可以对柔性直流输电系统的控制研究有一个全面而深入的了解，掌握该领域的研究现状和发展趋势，为相关研究和工程实践提供有益的参考和借鉴。本文也期望能够激发更多学者和工程师对柔性直流输电系统控制技术的深入研究和探索，共同推动该领

域的技术进步和应用发展。

二、柔性直流输电系统控制技术概述

柔性直流输电系统（VSC-HVDC）作为新一代直流输电技术，以其独特的优势在电网建设中逐渐占据重要地位。其核心在于采用了电压源型换流器（VSC），这种换流器能够通过快速控制其开关状态来实现对直流电流和电压的灵活调节，因此得名“柔性”。柔性直流输电系统的控制技术是确保其高效、稳定运行的关键。

柔性直流输电系统的控制技术主要包括换流器控制、系统控制和保护控制三个方面。换流器控制直接决定了VSC的运行特性，其核心任务是实现有功功率和无功功率的独立控制。这通常通过控制VSC的触发角和调制比来实现，从而确保直流电压和电流的稳定。

柔性直流输电技术的特点及应用前景分析

陕西省长安大学附属学校贾勇鑫【摘要】柔性直流输电技术可以建设出灵活、坚强、高效的电网结构，是充分发挥可再生能源优势的有效途径，代表着直流输电领域的发展和研究方向，已在全世界得到了广泛的发展和应用。本文先介绍了柔性直流输电系统的构成，重点介绍了模块化多电平换流器的结构、子模块结构以及换流器的波形特点，从功率控制、输送容量、可靠性、输电距离等角度，分析了柔性直流输电系统的优点和缺点，分析展望了柔性直流输电系统的应用前景。

【关键词】柔性直流输电；模块化多电平换流器；分布式电源；孤岛供电

0 引言

高压直流(high voltage direct current, HVDC)输电已经广泛应用在远距离大容量输电、海底电缆输电和非同步联网等工程领域，目前世界范围内已投运了100多个直流输电工程。高压直流输电在我国“西电东送，全国联网”发展战略中，起着举足轻重的作用。在实际工程应用中，电力电子技术快速发展，取得了一系列新的研究成果，柔性直流作为电力领域中的新一代前沿科技，为电网中的诸多问题提供了优异的解决方案，为进行输电方式变革和建设坚强电网提供了有利的保障。

1990年，加拿大McGill大学Boon-Teck等学者最早提出了基于电压源型换流器的高压直流输电这一概念。基于电压源型换流器的高压直流输电可以通过控制电压源换流器中全控型电力电子器件——绝缘栅双极型晶体管 (Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)的开断，调节系统电压，从而控制系统交流侧功率水平，因此可以进行功率输送和稳定电网，从而可以避免现有输电技术存在的许多问题，国内称之为柔性直流输电。