柔性低频交流输电技术研究综述

林进钿，倪晓军，裘 鹏

（国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，杭州 310014）

0 引言

LFAC（低频输电）技术[1]，也被称作FFTS（分频输电技术）[2]，通过交交变频装置将50 Hz 工频电力降低为非工频进行传输，或是由可再生能源直接发出低频电力进行输送，一方面大大减小了线路电抗与充电无功，显著提升线路输送容量；另一方面仍可沿用交流变压器与断路器技术，具备交流易实现电压等级变化、故障易开断、易于组网的优势。LFAC 是一种结合了直流输电与常规交流输电共同优势的新型输电技术。

针对低频输电的工/低频交交变频方案，国内外学者已提出了较多的技术路线，包括三倍频变压器[3]和同步变频机[4]等早期的铁磁、旋转变频方式，以及基于半控型晶闸管的相控交交变频器[5]、周波变换器[6]、矩阵型变换器[7]等。上述变频方式结构简单，造价较低，可靠性较高，然而铁磁型变频器的效率低且谐波较大，基于半控型晶闸管的交交变频器存在谐波大、动态响应慢、故障穿越能力较差、需要无功补偿装置和大量的滤波装置以及换相失败等问题[8]。

随着可关断电力电子器件的逐渐成熟和广泛应用，以基于全控型电力电子器件的柔性交交变频器为核心部件，以脉宽调制为理论基础的新一代低频输电技术——柔性低频交流输电随之出现。而能源变革的持续深入，电力系统形态的深刻演变，则为柔性低频技术的应用提供了新的土壤。国内外学者在柔性低频输电的典……