柔性直流輸電技術是20世紀90年代發展起來的一種新型直流輸電技術,國際上也稱為輕型直流輸電、新型直流輸電,國內將其命名為“柔性直流輸電”。“柔性”一詞來源于英文Flexible,表示應用先進的電力電子技術為電網提供靈活的控制手段。它將半控型電力電子器件升級為全控型電力電子器件,具有響應速度快、可控性好、運行方式靈活、可向無源網絡供電、不會出現換相失敗、換流站間無需通信以及易于構成多端直流系統等優點,適用于可再生能源并網、分布式發電并網、孤島供電、城市配電網的增容改造等。所謂柔性,主要指運行控制靈活、智能化程度高。在傳統的輸電技術下,比如要解決分散海島供電問題,一般采用大投入的“剛性”辦法,建大跨度的跨海輸電線路,或者干脆在海島上建大電廠。但這樣的剛性大投入不經濟,且也難以接納海島已有的風力發電等新能源。柔性直流輸電技術則能提升電力系統穩定性,增強系統對清潔能源的消納能力,提高配電網可靠性和靈活性,就像個太極高手,具有“以柔克剛”的本領。如果說特高壓直流像大飛機,容量大、效率高、距離遠,柔性直流就像直升機,靈活、便捷。

《電流的熱效應:焦耳-楞次定律講解》的課程中我們知道,電流通過電阻時要做功,將電能轉換為熱能,電阻會發熱,這種現象稱為電流的熱效應。這種效應在我們生活中的電器設備中被廣泛使用,但因為這種熱效應會時刻跟隨著電流,所以它有利也有弊。有利的電流熱效應。電流熱效應的利弊。例如電爐通電后,電爐絲變得發紅;白熾燈通電后,一會兒熱得燙手;電飯鍋通電以后,可以發生米煮成熟飯。這些都是電流熱效應的有利應用,這些設備好包括電熱水器、電烤箱等等:另外它的有利應用在工業中也是非常廣泛,主要也是用來制造熱能。電流熱效應的弊。當大電流通過電導線而導線又不夠粗時,就會產生大量的熱量,破壞導線的絕緣性能,從而導致多條導線的線路出現短路,引發電氣火災。為了避免導線過熱,有關部門對各種不同截面積的電導線纜規定了最大允許電流(安全電流)。短路電流的熱效應是釀成電氣火災的主要原因。因為短路電流很大,通常為工作電流的幾倍至幾十倍,足以引燃短路點周圍的可燃物質,從而導致電氣火災的發生。現在電工在一些電路設計及施工中,采取電氣火災監控系統來盡量減少和控制此類事件的發生及影響。一些大功率電子元器件在工作中要發熱,電動機、變壓器等在運行中會產生升溫,這也是電磁熱效應引起的,溫度過高會危機這些設備的安全,所以一般要想方設法采取散熱措施,以便延長設備的使用壽命。

1879年,托馬斯˙愛迪生制成第一只碳絲白熾燈,吸引了大量投資。此后,小愛同學一路順風順水,1882年的一個夜晚,110伏的直流電輸送到紐約曼哈頓整個街區……大家終于可以扔掉煤油燈啦~ 然而,直流輸電的弊端也隨著使用范圍的擴大而逐漸顯現:電壓不變的情況下,供電距離的增加和用戶的增長加劇了線路損耗。小型直流中心電站供電區域僅限于2公里不到的方圓內。因為損耗量=電流2?電阻,所以減小電流就能減少損耗。在傳輸功率保持不變的情況下,電流和電壓成反比,所以,提高電壓就能減小電流,減小損耗。當時高壓直流技術尚不成熟,直流電變壓比較復雜。這時候,塞爾維亞小青年尼古拉˙特斯拉背著書包,跨越大洋奔向偶像愛迪生。他有一個不太成熟的小建議——交流輸電。交流電機比直流電機結構更簡單,容易變壓,可以簡單、經濟、可靠地解決提高輸電電壓的問題。可是,這個建議被霸道總裁拒絕了。有人說是因為小愛同學沒上過幾天學,不懂高數,交流電對他來說有點抽象。為了阻撓交流電發展,愛迪生除了當眾做交流電電死動物實驗、發動媒體報道交流電事故,還促成電椅的發明——用交流電執行死刑。當然,在這場交直流之爭中,具有遠距離輸電優勢的交流電還是贏了。(注意哦,這里講的是輸電。)交流電、直流電,到底誰更好?隨著線路電壓不斷提高,輸送功率和輸送距離不斷增大,直流電又得到工程師們的青睞。因為直流電不需要整流濾波,沒有相位差,比較穩定。直流電如何升壓呢?簡單講,升壓工作交給交流做,交直流再轉換一下就好啦~而且,從經濟性上看,雖然直流換流站比交流輸電的變電站造價高,但是直流線路只要正、負兩根線,交流線路三相需要三根線,直流線路造價更低,所以距離越長,越適合直流輸電。

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