柔性直流輸電在鐵路供電系統(tǒng)中應(yīng)用前景分析

王 鑫，郭晨曦

柔性直流輸電在鐵路供電系統(tǒng)中應(yīng)用前景分析

王 鑫，郭晨曦

通過對(duì)傳統(tǒng)輸電技術(shù)和柔性直流輸電技術(shù)的對(duì)比，結(jié)合鐵路電力系統(tǒng)自身特點(diǎn)，介紹了柔性直流輸電系統(tǒng)主接線、換流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制等多方面內(nèi)容，分析了柔性直流輸電技術(shù)在鐵路供電系統(tǒng)中的應(yīng)用前景，以期對(duì)同行具有一定參考作用。

柔性直流輸電；鐵路供電系統(tǒng)；電路結(jié)構(gòu)

0 引言

柔性直流輸電也稱之為基于電壓源型換流器的高壓直流輸電，這一概念最早由加拿大McGill大學(xué)BoonΤeck Ooi等學(xué)者于1990年提出。2000年，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（CIGRE）和美國(guó)電氣與電子工程師協(xié)會(huì)正式將其命名為“Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Τransmission”，縮寫為“VSC-HVDC”。在我國(guó)稱之為“柔性直流輸電技術(shù)”，也可翻譯為“HVDC Flexible”，用以表達(dá)該項(xiàng)輸電技術(shù)的靈活性特點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，柔性直流輸電技術(shù)不斷成熟和發(fā)展，在風(fēng)能、太陽(yáng)能等新型能源不斷開發(fā)利用的情況下，柔性直流輸電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)日益明顯。目前，其在國(guó)際上的應(yīng)用工程主要有哥特蘭（Gotland）工程、克勞斯-桑德互聯(lián)（Cross Sound Cable）工程等。我國(guó)高速鐵路技術(shù)的快速發(fā)展要求人們不斷尋找高效、節(jié)能，符合國(guó)情和市場(chǎng)需求的供電技術(shù)，故進(jìn)一步研究探討柔性直流輸電技術(shù)在鐵路供電系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常必要的。

1 結(jié)構(gòu)原理

柔性直流輸電技術(shù)是一種以電壓源換流器、可控關(guān)斷器件和脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM技術(shù)）為基礎(chǔ)的新型直流輸電技術(shù)。柔性直流輸電設(shè)備主要包括換流站、換流變壓器、換流電抗器、直流電容器和交流濾波器等，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。……