基于MgB高温超导材料的吉瓦级远程直流输电研究-电力工程技术.PDFVIP

２０１７年７月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３６卷　 第４期 １０９ 基于ＭｇＢ 高温超导材料的吉瓦级远程直流输电研究 ２ 王颖杰 ，杨　 波 ，左慧芳 ，齐东迁１ ２ ２ ３ （１． 中国矿业大学可持续能源研究院，江苏 徐州２２１００８； ２． 中国矿业大学电气与动力工程学院，江苏 徐州２２１００８； ３． 电光防爆科技股份有限公司，浙江 温州 ３２５６００） 摘　 要：本文主要探究以具有成本效益和环保特性的新型高温超导材料（ＭｇＢ ）作为直流输电电缆，以液氢作为冷 ２ 却剂，实现吉瓦级远程直流输电的可能性。 首先分析超导直流输电的必要性及其优势，说明超导直流输电的基本 模型，然后介绍ＭｇＢ 超导电缆和液氢制冷系统，接着阐述基于十二脉动换流器的直流输电控制策略。 最后使用 ２ ＰＳＣＡＤ软件完成超导直流输电系统仿真，在相同传输条件下进行ＭｇＢ 高温超导电缆和传统电缆的线路功率损耗 ２ 比较，证明了超导直流输电系统具有线路损耗低，容量不受限制的优点，为ＭｇＢ 高温超导材料在超导直流输电领 ２ 域的开发设计提供初步依据。 关键词：吉瓦级远程直流输电；超导直流输电；ＭｇＢ ；十二脉动换流器 ２ 中图分类号：ＴＭ７２５　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ 文章编号： － － － ２０９６ ３２０３（２０１７）０４ ０００　 ０　 超导直流输电将拥有很好的经济效益。 ０　 引言 １　 超导直流输电模型 目前我国能源需求日益增长，导致雾霾等环境 问题日益严重。 同时，大部分水力发电、太阳能发 由于晶闸管换流技术在大功率电能传输方面 电和风能发电分布在西部地区，而用电密集的负荷 的出色表现，选择十二脉动换流器作为超导直流输 中心集中在东部地区。 因此通过西电东送的方式 电的基本模型，如图１所示。 十二脉动换流器是现 解决我国的能源问题成为不错的选择。 但传统的 有高压直流输电工程最经典的换流器，由两个六脉 交流特高压电网，由于占地面积大、投资成本高、能 动换流器在直流侧串联而成。 换流变压器阀侧绕 源损耗大及系统阻抗增大导致容量瓶颈等问题，在 组一个为三角形连接，一个为星形连接，使直流侧 ［２］ 应对未来更大能源传输方面显得力不从心。 因此， 得到一个周期脉动 １２次的直流电压 。 相比于六 直流输电引起人们的关注。 直流输电不仅可以根 脉动换流器，十二脉动换流器交流侧和直流侧谐波 据系统要求传输功率，还可以利用直流的快速控制 含量均大幅下降，减少了系统对平波电抗器、交流 作用提高交流系统的稳定性。 同时，直流输电可以 滤波器及直流滤波器的需求。 与传统直流输电相