柔性直流输电保护系统的主要功能是保护输电系统中所有设备的安全正常运行,在故障工况下,能够迅速切除系统中故障或不正常的运行设备,以保证剩余健全系统的安全运行。高压直流输电系统的保护配置需满足可靠性、灵敏性、选择性、快速性、可控性、安全性和可维修性等原则。基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统其故障特性与两电平换流器系统保护策略两者主要的区别在于具体的保护分区和保护算法设计。但总体而言在保护总体配置上相差不大。
4、柔性直流输电工程的应用
鉴于柔性直流输电技术特点,由其构成的系统广泛应用于可再生能源接入、孤岛供电、城市供电、电网互联等领域。
采用柔性直流输电技术来进行风电、太阳能等功率输出波动较大的可再生能源接入,可以缓解由可再生能源输出功率波动引起的电压波动,改善电能质量。当交流系统发生短路故障时,柔性直流输电系统能够有效地隔离故障,保证风电场的稳定运行。据CIGRE测算,在距离大陆60km以上的海上风电场,柔性直流输电系统是唯一技术上可实现、经济上可接受的解决方案。
采用柔性直流输电技术向海岛、海上钻井平台等孤岛负荷供电时,可以充分发挥柔性直流系统可以自换相的技术优势。同时,直流线路在投资、运行费用、长距离传输不需要添加补偿设备等方面相对于交流线路具有优势。
采用柔性直流输电技术向城市中心供电,不仅可以快速控制有功功率和无功功率,解决电压闪变等电能质量问题;还能够提供系统阻尼,提高系统稳定性,并在严重故障时提供“黑启动功能”。另外,柔性直流输电采用地埋式直流电缆,无交变电磁场、无油污染,可以在无电磁干扰及不影响城市市容的情况下,完成城市电网的增容改造,满足城市中心负荷的需求和环保节能的要求。
采用柔性直流输电技术实现电网互联,不仅可以完成电网间功率交换的功能,而且还可以凭借其快速独立调节无功功率、“黑启动”、不提供短路电流等技术特性,解决大规模电网中的动态稳定性、电网黑启动以及短路电流超标等问题。而且,柔性直流换流站占地面积较同等容量的常规直流换流站小,因此可以在更靠近负荷中心的位置建设换流站。
