配電網(wǎng)柔性開關(guān)設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

楊　歡, 蔡云旖, 屈子森, 鄧　焰, 陸　翌, 趙榮祥

(1. 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院, 浙江省杭州市 310027; 2. 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 浙江省杭州市 310014)

0　引言

為了轉(zhuǎn)變以化石能源為主的全球能源格局[1-2],以風(fēng)能、太陽能為代表的可再生能源日益獲得重視與應(yīng)用推廣[3-5]。隨著分布式可再生能源正急劇涌現(xiàn)與快速增長,伴隨電動(dòng)汽車為代表的新型負(fù)荷的大規(guī)模接入[6],電源結(jié)構(gòu)不斷變化、電源種類持續(xù)增加、負(fù)荷特性日益多樣,已對(duì)配電網(wǎng)造成廣泛而深遠(yuǎn)的影響。主要表現(xiàn)為：功率流向日趨復(fù)雜,負(fù)載波動(dòng)加劇;短路電流增大,設(shè)備選型困難且壽命縮短;電壓越限等電能質(zhì)量問題日益突出、供電可靠性降低;配電網(wǎng)繼電保護(hù)靈敏度變化,造成保護(hù)的誤動(dòng)和拒動(dòng)等[7-10],已嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及運(yùn)行的安全性。為保證電能質(zhì)量以及供電可靠性,配電系統(tǒng)的架構(gòu)及模式正在發(fā)生重大變化[11]。為進(jìn)一步解決這些問題,確保配電網(wǎng)的電能質(zhì)量及供電可靠性,主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)以及各種面向配網(wǎng)的電力電子設(shè)備得到了各國學(xué)者的重視[12-14],而其中柔性開關(guān)設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)逐漸成為配電網(wǎng)領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。

近些年,國內(nèi)外學(xué)者開始高度關(guān)注柔性開關(guān)設(shè)備對(duì)于配電網(wǎng)的影響及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)[15]。2007年日本電力工業(yè)中央研究院提出環(huán)網(wǎng)平衡控制器(loop balance controller,LBC)[16]的概念,借助IGBT串聯(lián)技術(shù)與背靠背電壓源型變流器拓?fù)?完成了6.6 kV/1 MVA的裝置投運(yùn)與示范應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了兩條互聯(lián)饋線之間的負(fù)載均衡,提高了饋線末端電壓調(diào)節(jié)能力。……