刷新直流输电容量的世界纪录

发布时间:2011-07-14

西门子正在为一条高压直流(HVDC)输电线路建造换流站,使其容量达到2X1000兆瓦,这将刷新直流输电容量的世界纪录。从2013年开始,全新的HVDC PLUS技术能够在地下长达65公里的距离内实现容量高达2000兆瓦的直流输电。此系统由欧盟提供部分资金支持,可以连接法国Baixas和西班牙Santa Llogaia之间的电网。目前,这两个国家的电网仅通过小容量输电线路相连。

 

在利用更多的可再生能源之前,整个欧洲的电网必须进行重大升级改造。特别是像“沙漠科技(Desertec)”这样的太阳能发电项目,将需要高性能的输电线路。交流输电通常适用于架空线路,而不适合海底或地下的长距离大容量输电。对于非架空系统而言,由电缆电容充电和放电导致的电能损耗会非常大。而高压直流输电系统的输电损耗,要比相应的三相交流输电线路低30%到40%。

至2013年,西门子能源集团的开发人员将建成两条每条电缆输电容量达1000兆瓦的系统。该系统能够以当今电缆所能承受的最高电压(+/-320千瓦)输送电能。新研制的HVDC PLUS换流站采用VSC-MMC技术,不仅比现在的系统更加灵活和耐用,而且不易出现故障。

新系统的核心是采用了绝缘栅双极晶体管(IGBT)的换流器。IGBT是一种双向转换交流电和直流电的半导体器件。该系统非常灵活,因为无论电压有多高,IGBT均可随时被开启或关断。每个换流器和三相交流输电网络之间可进行无功功率转换,这有助于稳定超负荷电网的运行。另外,MMC技术极少会带来任何有损电压质量的高频故障,从而无需在电网上安装高频滤波器。该系统还具备“黑色启动”功能,在发生断电事故后,电网无需外部帮助就可逐步恢复供电。该系统的另一优势是,如果输电方向发生改变,换流器无需改变极性,由此降低了设备的磨损。

在荷兰和英国之间一条长达260公里的1000兆瓦高压直流海底输电线路最近投入运行。高压直流输电系统属于西门子与环保相关业务组合,该业务组合在2010年为公司带来了约280亿欧元的销售额。

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