直流輸電技術在風力發(fā)電系統(tǒng)中的應用

李耀東，石 文

（中廣核新能源內蒙古分公司，內蒙古 呼和浩特 010000）

直流輸電技術在風力發(fā)電系統(tǒng)中的應用

李耀東，石 文

（中廣核新能源內蒙古分公司，內蒙古 呼和浩特 010000）

在世界經濟快速發(fā)展背景之下，自然環(huán)境受到了極其嚴重的破壞，人類為了經濟的可持續(xù)發(fā)展，保護自然環(huán)境，發(fā)展了風力發(fā)電技術。文章將對風力發(fā)電系統(tǒng)里直流輸電技術的相關使用進行分析概括。

直流輸電；風力發(fā)電；環(huán)境保護

我國在未來社會經濟發(fā)展規(guī)劃中，把風力發(fā)電技術作為清潔能源發(fā)展的重要方向之一，集中全力來提高風力發(fā)電的技術水平，并且有信心攻克風力發(fā)電在電能傳送過程中存在的相關世界性技術難題，國家要在發(fā)展過程中，對現(xiàn)有和未來的風力發(fā)電的組織結構做出合理規(guī)劃與安排，以此來保證我國風力發(fā)電產業(yè)的良好的發(fā)展勢頭。在未來五年中，盡可能讓我國的風力發(fā)電機總量達到十五到二十的吉瓦總量。在開發(fā)陸上風力資源的同時，著手開發(fā)海上風能資源，為保護環(huán)境做出自己的一份貢獻，同時也加快了社會的發(fā)展。

1 我國現(xiàn)有的直流輸電應用情況

（1）直流輸電的原理。在20世紀90年代前期，普通的直流輸電裝置和交流輸電裝置已經與社會經濟的發(fā)展速度嚴重脫節(jié)，在這一時期，加拿大的工程師率先提出了柔性直流輸電這一相關理論成果，緊接著，這一理論被世界各地的科研機構與研究人員所關注。早在20世紀90年代晚期，就有瑞士的ABB公司搶先一步把這一技術理論化為實踐，運用在工程當中，與此同時進行專利的申請，名為輕型直流輸電技術。在以后的工程中，這一輸電技術被廣泛應用。2006年，我國舉辦了與柔性直流輸電技術有關的重點技術研討會議，在此次的會議當中，參加會議的有關科研專家細致了解了我國的電網發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃后，發(fā)表了具有自主知識產權的關于我國柔性直流輸電技術發(fā)展方向的有關意見，這項技術為了避免有些沒必要的糾紛，我國稱之為柔性直流輸電技術。

柔性直流輸電技術以電源的改變?yōu)榛鶎?，改變了電流、脈寬控制器、可調開關元件，是一項全新的自主知識產權的直流輸電技術。這項技術的使用，使,孤島供電、地區(qū)配電網絡的改進、結構交叉式的并網、風力發(fā)電場的并網得到了最為合理的改進與運用，該技術同時具有很強的性價比和超強的科技含量。把柔性直流輸電和輕型直流輸電技術進行全面而細致的對比，可以發(fā)現(xiàn)，柔性直流輸電能夠快速的提供有功功率與無功功率的轉化、保證所供應電的質量、減少諧波在其中的占比，把潮流調節(jié)完美的應用到風電系統(tǒng)里去。當風力發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時候，工作人員可以應用柔性電流輸電技術把電力系統(tǒng)的相關問題和電力系統(tǒng)的功率情況進行結合，以此來保證風力發(fā)電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運轉，保證風電系統(tǒng)的輸電工作正常安全運行。

（2）在現(xiàn)實中柔性直流輸電技術的技術優(yōu)勢。我國的柔性直流輸電技術所應用的主要是采用脈沖調節(jié)寬度的技術元件，與過去的高壓直流輸電體系相比能夠表明，在很多的地方柔性直流輸電都具有巨大的優(yōu)勢。

柔性直流輸電技術所使用的原理是能夠自動控制開關的電流有著具體的元件提供支持，能夠最大程度上堅守濾波儀器的使用，在低通濾波的情況下，柔性直流輸電技術也能夠獲得他想要的交流電壓與電流，而過去的直流輸電技術是有晶閘管組成的，所以缺失自動關斷的功能。其中包括穩(wěn)定監(jiān)控換流場所和柔性直流輸電技術中的交流電源缺少必然的關系，因此可以防止交流源的相關干擾活動，所以在交流電出現(xiàn)問題的時候，直流輸電體系仍然可以正常運轉。

2 柔性直流輸電技術在風力發(fā)電系統(tǒng)中的問題

以我國當前的風力發(fā)電系統(tǒng)為例，風力發(fā)電與傳統(tǒng)能源發(fā)電的優(yōu)點體現(xiàn)在以下方面：

（1）當前我國風力發(fā)電系統(tǒng)的風機設備在自然界風速的影響下，可能會出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的情況，即使上文表示這種情況能夠被有效的檢測與改善，然而就現(xiàn)在的情況而言，還是有很多的不可控因素，給電力系統(tǒng)的相關工作人員帶來了非常大的挑戰(zhàn)。

（2）當前我國有一些風力發(fā)電設備的風機制造結構差異化很大，現(xiàn)在市場上普遍存在的風力發(fā)電設備主要為非同步與同步及雙反饋這幾類設備。造成很多的問題，多數(shù)為風力發(fā)電系統(tǒng)中電力系統(tǒng)的電壓存在著誤差，所以，風機制造企業(yè)要著重完善無功補償方面的功能和輸出電壓調控機制，以此來減少它對風力發(fā)電系統(tǒng)造成的不良影響。

（3）風力發(fā)電的科學點和一般的發(fā)電設備不相同，工作人員必須要專業(yè)培訓，要提供他們專業(yè)性的改造和必要的補充說明。風力發(fā)電的相關設備有著特殊的運行原理，因此企業(yè)必須建立健全風力發(fā)電的相關設備的操作方法和使用紀律，大力提高工作人員的規(guī)范性與職業(yè)化。

（4）我國現(xiàn)有的風力發(fā)電場通常遠離電力需求旺盛且電力資源短缺的地區(qū)。這種現(xiàn)象給風電的傳輸帶來了不小問題。大多數(shù)問題為現(xiàn)有的電力傳輸網絡滿足不了風力發(fā)電傳輸?shù)男枨螅瑖乙訌妼﹄娏W絡傳輸系統(tǒng)的統(tǒng)籌性規(guī)劃與建設。在每個地區(qū)，電力網絡的建設無一不是做大的問題，既造成電力成本的提升，還會在傳輸過程中造成電能的損耗。

3 結語

在科技不斷發(fā)展的今天，我國的柔性直流輸電技術與其他輸電方式相比有著很大的優(yōu)勢，必須相信我國的風電技術還會不斷發(fā)展的同時，環(huán)境也會越來越美好。

［1］尹壽立，翟毅，吳昊，等.基于柔性直流輸電技術的分布式發(fā)電在城市電網中的應用［J］.江蘇電機工程，2013，（4）：9-12.

［2］宋健.含柔性直流輸電系統(tǒng)的潮流計算方法研究［D］.沈陽：沈陽工業(yè)大學，2014.

［3］付媛.基于柔性直流聯(lián)網的風力發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調控制研究［D］.北京：華北電力大學，2014.

Application of HVDC Technology in Wind Power Generation System

LI Yao-dong，SHI Wen

（CNPEC New Energy Inner Mongolia Branch，Hohhot，Inner Mongolia 010000，China）

Under the background of the rapid development of the world economy，the natural environment has been severely damaged，and the development of wind power technology has been developed for the sustainable development of the economy and the protection of the natural environment.This paper analyzes the application of DC transmission technology in wind power generation system.

DC transmission；wind power generation；environmental protection

TM614

A

2095-980X（2017）01-0039-01

2016-12-18

李耀東（1989-），男，內蒙古人，大學本科，主要長期從事風力發(fā)電運行維護工作。