有一项技术,曾经,外国专家撂下话:“中国人,10年,绝对干不出来!”不服输的中国人当然是“提前交卷”!并不断刷新多项世界纪录!
6月25日,世界首个柔性直流电网工程——张北柔性直流电网试验示范工程四端带电组网,张北地区的新能源成功接入北京电网,送至2022年北京冬奥场馆。没错,外国专家说的这项技术就是柔直。从科学的角度唠唠:“柔直”到底是啥?电网为啥要搞这名堂?
01啥是柔性直流?
电网就相当于路,电通过这些“路”从发电厂到你们家。开过车的都知道,路况是个大问题,车也很关键。道路千万条,安全第一条。那电该走啥路才顺畅安全?这个问题,100多年前就有争论↓
交流首先有路可走了。交流的路,就是——普普通通平平无奇的公路。
后来,经过电力人艰苦卓越的技术突破,直流也终于有了“路”。不过,直流和交流的路灰常不一样哟~没错,直流就相当于直飞航班、直达列车,去哪儿都直达。
柔性直流,“人”如其名,它是直流的一种,是新一代直流技术,相当于常规直流的pro版本。
Pro牛在哪?有啥不一样?
就拿拉货来说吧。如果说常规直流是一列火车,一拉就好几个火车皮,运输能力杠杠的!但它只能在平整的轨道上行驶。就像直流两端电网必须提供换相电流和无功功率,一旦换相失败,就可能脱……轨……
柔性直流呢,就像越野货车,相同的出发地和目的地,它能够愉快地行驶在石子路、泥巴路、羊肠小路,条条大路通罗马,对电网的强弱没有特殊要求。不仅无轨可脱,形成电网后还能随时卸货。车厢也随着技术发展越做越大,拉货能力up,输送功率up。柔直,就是这么能适应!
常规直流只能走直路,更恼火的是它在轨道上不能自己跑,还需要牵引系统帮忙。也就是说,常规直流只能提供有功,需要电网提供无功才能运转。
柔直牌越野车就不一样了,一个人就是一支队伍,有功、无功全靠自己。不仅如此还特别乐于助人,比如支撑电压和频率,支持电网黑启动。柔直,就是又A又灵!
常规直流一旦上了轨道只能朝目标方向奔跑,如果中途想要换方向,只能减速并停下来,再更换车头。也就是电网的电压、电流要降到零,然后改变电压极性,等待绝缘恢复后才能继续上路。真是耗时耗力!
柔直就很厉害了,双向车头随时切换,切换时间≈0秒,切换时电压稳稳不变。如果你是乘客,换车头的感觉就是:没有感觉!日常开车,柔直也很稳,不仅占地小,谐波也小,噪音啥的,毛毛雨啦~柔直,就是这么灵活这么稳!
02为啥要建?
灵活、独立、效率高、适应力强、乐于助人。这几个特点之于人妥妥的都是优点嘛。对电网来说也是!
那么,柔直君如果来电网应聘,哪些岗位最适合?
1997年,柔直君在瑞士出道时,就是“孤岛供电”岗位。
紧接着,这个岗位引领欧罗巴大陆风潮,很多孤岛供电探险员纷纷上岗。破碎的欧洲电网也逐渐变得灵巧、坚强。孤岛供电的探险员这个岗位是为柔直量身定制的:柔性直流可以向无源电网供电,也就是说哪怕受端电网里没有发电厂等,它也能够灵活调节为海岛、海上平台以及城市弱电网供电,环保又高效。在我国,舟山岛的柔直工程就是这个岗位的典范。厦门岛的柔直工程设的是“交叉”岗位,海岛供电+城市弱电网供电一岗双责。
现在各地都在发展新能源,新能源好是好,但不稳定啊!风大风小日出日落,发电量就像坐过山车。它自个没事儿,但很影响大电网的“心情”。这时,柔性直流像速效救心丸,一颗下肚处变不惊,一切皆浮云。风来了,不怕不怕,风能光伏抽水蓄能,多能交加也不怕,甚至能够成全它们互补啊!这么能,做个新能源上网网管绰绰有余。张北柔直工程就是个典型。张家口是国家可再生能源综合示范区,风能、太阳能等能源资源丰富,但是本地消纳能力不足,需要大规模送出。2019年,江苏如东和射阳海上风电柔性直流工程启动,是我国首批远海风电经柔性直流送出项目,标志着我国远海风电经柔性直流送出新时代的到来。也是新能源+海岛的交叉岗位。曾经让人头疼的问题,柔性直流技术解决了!增设这一岗位,高薪,不为过吧!
两个区域电网互联时,哪怕说的都是中文,还可能有方言差异,这时候就需要个“同声传译员”能够实时让两个电网友好交流。柔性直流技术就扮演这个角色。2018年,渝鄂背靠背柔性直流联网工程投运,有效提高川渝电网与华中电网间互济能力,促进了西南水电的开发和大规模外送。
除了这些岗位,像什么电力交易员、大城市供电志愿者等也非常适合柔直君去应聘呢!对了,柔直君,你的简历留一份?看完柔性直流的简历,头条君只想说:既是专才,还是通才,厉害厉害,佩服佩服啊!
03关于张北柔直
让我们把镜头转向今天的主角——±500kV张北柔性直流电网试验示范工程。
先用一波美照洗洗眼:张北柔性直流工程是世界首个柔性直流电网工程,也是世界上电压等级最高、
输送容量最大的柔性直流工程。工程核心技术和关键设备均为国际首创创造了12项世界第一:
这么多世界第一,要说哪个最值得夸,那当然是世界首个真正意义的直流电网。用专业的话来说:它形成了四端环形柔性直流电网,采用双极主接线,配置直流断路器,可靠性高。
√ 构建环形拓扑结构,可实现故障后的潮流转移;
√采用双极主接线,单极故障后可通过非故障极转带部分功率;
√配置直流断路器,直流线路N-1故障后,可快速清除故障,保持正常送电。
头条君翻译成人话:以前,受制于技术发展,直流输电的特点就是“点”对“点”,就是之前我们打的直飞航班的比喻。也就是说,直流虽好,但是却只能直来直往,朋友圈太小了!形成直流电网就不一样了!它能够实现直流输电网络直接的互联,可再生能源的高效传输与利用,不同地区电力资源的整合与优化。可以说,100多年前爱迪生为之苦恼的难题解决了!不仅如此,长风起张北,绿电送京畿。2022年北京冬奥会和冬残奥会全部场馆将采用绿色电能供电。张北柔直电网工程就是支持北京冬奥会绿色供电的重要手段。
看看柔直是怎样有效解决张北可再生能源送出难题的:
未来,京津冀的小伙伴们都能用上来自张北的绿色电能,是不是也算为绿色发展作贡献呢~