多端柔性直流综述汇报PPT课件

北美Tres Amigas超导体输电工程示意 图
2 VSC-MTDC发展现状
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该超级电力中转站的设计输电容量预计达5GW，直流电 压等级为345kV，共占地约58km2。3个AC/DC换流站均 采用VSC，在每个换流站内还安装有大型电能存储设备，除 作备用外，还可以用来平衡相连交流系统中的间歇性能源发 电及向系统提供辅助服务。该项目预计2016年投运，建成 后将进一步促进北美的电网互联及现有3个互联电网内的交 流高压网络建设。
110kV
受端交 流电网
±160kV直流线路
110kV
溯城站 200MW
金牛站150MW （含远期塔屿）
110kV
青澳站 50MW
南澳多端柔性直流工程示意图
风电场 风电场
2 VSC-MTDC发展现状
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舟山多端柔性直流输电工程
系统参数： 端数：5端 直流电压：± 200 kV 额定容量：400MW 拓扑结构：放射式并联型 换流器类型：MMC 主要用途：海岛供电
汇报人：胡益
--2015年**月**日--
报告提纲
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1.VSC-MTDC输电技术概述 2.VSC-MTDC发展现状
3.VSC-MTDC输电技术的应用前景
1 VSC-MTDC输电技术概述
1. VSC-MTDC输电系统拓扑结构
并联VSC-MTDC输电系统拓扑结构：
VSC1
VSC2
VSC1
VSC3
VSC2
无功类 控制
定无功功 率控制
定交流电 压控制
正常运行情况下，各VSC的无功 类控制均可以选择定交流无功功 率控制。
处于孤岛供电区域或者承担局部 电网调频任务的VSC就应该采用 定交流电压控制模式。
2 VSC-MTDC发展现状
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1. 国内VSC-MTDC工程实例
南澳多端柔性直流输电工程
系统参数： 端数：3端 直流电压：± 160 kV 额定容量：200MW 拓扑结构：放射式并联型 换流器类型：MMC 主要用途：风电并网
VSC的有功控制和无功控制类型：
VSC控 制模式
有功功率 类控制
无功功率 类控制
定有功功率控制 定直流电压控制 定频率控制 定无功功率控制 定交流电压控制
1 VSC-MTDC输电技术概述
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VSC的有功控制和无功控制原则：
有功类 控制
定有功功 率控制
定直流电 压控制
定频率 控制
对于交流侧为有源系统，非定直 流电压控制的VSC一般会采用有 功功率控制模式。 正 常 运 行 时 ， VSC-MTDC 输 电 系统必须保证有一个VSC作为主 导换流站，采用定直流侧电压控 制。 处于孤岛供电区域或者承担局部 电网调频任务的VSC就应该采用 定频率控制模式。
并、串联VSC-MTDC输电系统的优缺点比较：
比较项目 调节灵活度 故障恢复能力 系统绝缘配合 扩建灵活性 功率损耗
并联型VSC-MTDC 较大 较快 较容易 较容易 较小
串联型VSC-MTDC 较小 较慢 较复杂 较复杂 较大
1 VSC-MTDC输电技术概述
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混联VSC-MTDC输电系统拓扑结构：
2 VSC-MTDC发展现状
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瑞典-挪威的South-West Scheme三端柔性直流输电 工程
瑞典国家电网公司在瑞典南部启动了“南西柔性直流工程”， 该工程主要用于大容量输电。在Oslo、Barkeryd、Hurva这3地 各建2个换流站，为保证运行可靠，该工程采用两条独立的线路， 每条直流线路传输容量为720MW，直流电压等级为±300kV，该 柔性直流工程计划的输电总量为1440MW，预计在2016年投入运 行。其结构如图所示。
宁波 电网
舟山电网
岱山岛
衢山岛
舟山多端柔性直流工程示意图
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2. 国外VSC-MTDC工程实例
北美Tres Amigas超导体输电工程
北美Tres Amigas超导体输电工程是目前在建最大的三端 柔性直流输电工程，用来连接美国东部互联电网、西部互联电 网和德克萨斯电网3个大电网，如图所示。
换流站，容量分别为40万千瓦、30万千瓦、10万千瓦、10
万千瓦、10万千瓦，建设直流电缆输电线路141千米、交流
220千伏输电线路22.5千米、交流110千伏输电线路15.2千
米。该工程的拓扑示意图如下所示。
至芦潮港
110kV交流 220kV交流 ±220kV柔性直流 ±50kV传统直流
洋山岛
泗礁岛
瑞典-挪威的西 南三端柔性直 流输电工程
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VSC3 VSC4
（a）放射式
（b）环网式
并联型VSC-MTDC输电系统常用与新能源并网、孤岛供电、 系统互联等方面，是目前使用最多的VSC-MTDC拓扑结构。
1 VSC-MTDC输电技术概述
4源自文库
串联VSC-MTDC输电系统拓扑结构：
VSC1
VSC2
VSC3
串联型VSCMTDC输电系统适用 于低压系统组合成高 压直流系统的场合， 如风电场并网等，目 前使用较少。
2014年7月4日，由国家电网公司建设的舟山多端柔性 直流输电示范工程正式投运。它是世界首个五端柔性直流输 电工程，同时也是目前世界上已投运的端数最多、同级电压 中容量最大、运行最复杂的海岛供电网络。
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舟山多端柔性直流输电工程工程主要包括五站五线四缆
一基地，工程在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁各建设一座
2013年12月25日，南方电网公司建设的世界第一个多 端柔性直流输电示范工程。
2 VSC-MTDC发展现状
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南澳工程分别在广东汕头南澳岛上的青澳、金牛各建设 一座换流站，在大陆澄海区建设一座换流站，三个站容量分 别为5万千瓦、15万千瓦和20万千瓦，建设直流电缆混合输 电线路40.7公里。其示意图如下：
VSC1 VSC2
VSC3
VSC4 VSC5
VSC1
VSC3
VSC2
VSC4
VSC5
（a）串并联式
（b）并串联式
混联型VSC-MTDC输电系统结合了并联和串联的优点，可用 于多个风电场并网。
1 VSC-MTDC输电技术概述
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2. VSC-MTDC输电系统控制原则
VSC-MTDC输电系统的各VSC均可独立控制有功功率和无功功率， 因此其控制模式分为有功类控制和无功类控制两大类。每一个VSC 必须同时在有功功率类控制和无功功率类控制中各选一种物理量进 行控制，并且必须要保证系统内至少有一端控制直流侧电压。