基于柔性变电站的交直流配电网技术研究与工程实践

殷成才

摘要：当下我国的经济实现了全面的提升，从而更好地提高了人们的生活水平，所以说每个家庭都对用电提出了较高的要求。针对这样较多的需求标准，我国电力部门提出了柔性变电站交直流配电网应用技术。这项技术的有效运用，能够将分散的电力电子设备积极性高度集中化管理，配备多个用电接触接口，保证各项新能源设备都能够即插即用，展现出更加全面的供电功能需求，使得整个的电网运行更加的灵活高效，从而更好的满足各种新能源应用要求。

关键词：柔性变电站;交直流配电网;技术研究;工程实践

引言：

柔性变电站是电力电子技术的全面融合，通过全面的融合之后，对于变电站技术应用能够起到一定的促进作用，同时也有利于各种电力电子设备的全面应用，还会更好的简化各种多余电子设备数量。柔性变电站在整个的电网工作当中能够起到良好的传输转换作用，同时还会更好的调节各个电网负荷节点和电子控制节点，这样将会进一步的提高电网输送的精准性，从而使得电网在有功状态下和无功状态下均可进行均衡调控，对于电网的稳定运行将会起到一定的促进作用，更好的保障了每个家庭、每位用户的稳定用电。

一、对于当前此项技术的研究现状进行充分的分析

（一）国内外对此项技术研究实践分析

当前诸多个国家都开始对直流配电网进行全面的研究与实践，其中荷兰著名能源专家早在上世纪90年代就提出了直流供电技术系统应用方案。而在进入到21世纪之后，日本科学家提出了双极直流配电应用结构，相继的罗马尼亚著名电力科学家提出了双电源供电系统。在此基础上，美国著名科学家提出了不同负荷不同形式的直流配电网供电形式，这样将会更好地满足220伏和380伏电压等级的供电需求。然而我国在这方面研究起步相对较晚，但是我们通过自身的不断努力，已经研发出了诸多的直流输电配电展示工程，而在直流输电线路当中，往往采用三项桥拓扑结构进行全面的输电转换，从而为国家的电力发展提供了有力的支持。同时在一些特殊区域已经开始把交直流混合配电网结构模式纳入主配电网应用工程当中，提出了分布式电源应用结构，多样式复合储能结构以及多样化的储能设备，这些现代化的设备都发挥出了即插即用的特点优势。针对这样的优势有些区域可以将直流配电网进行分区化管理与运行，从而更好的解决供电不平衡等一系列问题，对于输电稳定性和可靠性做出了进一步的提高，同时也可以更好的保障电能的输送质量[1]。

（二）对当下主流应用方案进行充分的分析

当下主要以下图一作为拓扑结构作为变电站的主要应用方案。

图一 主流拓扑结构应用方案

其中这种方案要表现出以下几点优势：

第一，电力电子组网采用分散式应用形式，这种形式相对传统的应用形式占地面积相对较小。

第二，无论是主体结构还是分体结构都采用了主网思维模式，这样将会有利于电网柔性电流的输出与传送。

第三，所提出的方案更加强调直流电网的控制与传输，并且能够展现出良好的调控优势，从而能够更好的降低无谓功率的输出，在一定的程度上能够方便光伏储能设备的直接接入，这样将会对直流负荷进行有效的控制。

这种良好的方案能够对配电网的现实需求进行充分的满足，同时更好解决直流配件网当中存在的不足以及问题，从网络层面能够进行有效的配合应用，对于直流负荷进行高度集成化的管理。

二、对于此项技术体现出的具体功能进行简要分析

（一）有助于柔性变电站功能形态化

柔性变电站在具体执行应用的时候主要是以电力电子的形式进行全面的呈现，并且在电力组网方案当中扮演非常重要的角色。从技术层面分析来看，柔性变电站将会以电力电子技术、信息控制技术以及信息传输技术进行全面的融合。而在设备应用形态上，能够保证设备功能进行全面的展示，将会打破传统设备应用界限。同时在角色形态定位上也会做出转变，不仅能够保证能量的高效传输，同时对于各个电网节点进行有效的调控，以此能够满足负荷调控控制效果。还有就是在运行形态上，变电站将会加入并网运行方式，进一步的促进孤网的单独运行，这样将会有助于信息的全面交换，进一步的提高信息的接收与传输效率，保证电气设备和网络信息进行全面的融合。特别是在当下电路的电压等级和电流消耗都在不断的增加，柔性变电站将会对整个的电力系统进行能源路由器的有效分配，主要是将集中式和分布式进行科学合理的规划，使得每个用户都能够实现多元文化的供电使用，以此能够促进交直流并网的混合应用[2]。

（二）功能技术上体现出先进性

第一，能够采用分布式电源进行应用，柔性变电站主要核心设备都是柔性电力设备，能够快速的调节电压、电流以及频率，以此能够达到动态化的管理目的。这样将会对有功率传输和无功率传输起到重要的支撑保护，同时也为电源接入电网结构形式提供多元化的选择，為整个的电源分布和电源储能提供多元化的支持协调，以此能够实现全面的调控管理。

第二，能够提供多元化的复合供电形式，柔性变电站能够实现交直流的混合输出与应用，提供多元化的电压等级方式，交直流将会以多元化的电能形态进行输出与传送，更好的满足各项数据信息，以此能够满足各种多元化负荷使用要求，更好的抵制电压闪变情况发生，对于电压合格效率进行有效的提升，同时也会对电能质量故障问题进行有效的隔离。

三、结束语

当下我们在柔性变电站直流电网技术应用上已经有所突破，但是眼下我国同发达国家相比较仍然存在着较大的差距，因此我们需要同发达国家进行不断的交流与学习。在原有的技术应用基础上进行不断的创新，这样才能够进一步的满足电力发展需求，从而实现企业用电和家庭用电的全面输送与分配，以此才能够保证社会的安定与和谐。

参考文献：

[1] 傅守强， 高杨， 陈翔宇，等. 基于柔性变电站的交直流配电网技术研究与工程实践[J]. 电力建设， 2018， 039（005）：46-55.

[2] 沈卫东， 傅守强， 李红建，等. 基于柔性变电站的交直流配电网成套设计[J]. 电力建设， 2020， 041（003）：100-109.