李立浧院士：柔直输电需电力电子升级

继世界首个五端柔性直流输电工程———浙江舟山工程投运后，7月21日，位于福建厦门岛的厦门柔性直流输电科技示范工程开始建设。厦门柔性直流工程是世界上第一个采用真双极接线、电压和容量双双达到国际之最的柔性直流输电工程，工程额定电压±320千伏，额定容量100万千瓦，计划于2015年12月投产。我国在柔性直流输电领域频频绽放光彩，为推动电力电子技术升级作出了重要贡献。
高压大容量柔性直流输电技术是未来电力电子技术是的重要发展方向，受到世界各国都高度重视。其涵盖了成套设计、阀及阀控、试验检测、动模仿真、控制保护、电子器件等系列关键技术。
据李立浧介绍，柔性直流输电是基于可关断器件和电压源换流器的高压直流输电技术，换流器自换向，能够独立调节有功功率和无功功率，可控性和灵活性强，占地省、谐波小、控制灵活，被誉为新一代的直流输电技术。
采用基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术，具有模块化水平高、输出电压失真小、谐波含量低等突出优点。
要求有功功率、无功功率独立控制，具备四象限运行能力。
相比传统直流输电技术而言，要求全控器件，自换相、调制控制，输出电平数很高，百电平以上。而传统直流输电技术则是半控器件(晶闸管)，电网换相，相位角控制，以6脉动为基础，通常为12脉动。
在电压、容量方面表现为增长快，2015年前后，电压和容量将接近500千伏常规直流输电水平，能够覆盖输电网和配电网应用。
500千伏等级，桥臂功率模块数量625个，包含1250个IGBT;整个换流器(站)包含7500个IGBT器件。现有器件耐压水平导致高电压情况下，串联级数巨大。控制异常复杂，一个周期多次触发，器件在不同时刻需要精确导通。随着电压等级升高，需要开发更大电流器件，均流控制技术。
“2012～2015，全世界预计将有11个工程;欧洲大规模风电接入、国家联网均拟采用柔性直流输电。”李立浧表示。未来，柔性直流输电技术在结构上将表现为，换流阀所需大功率电力电子器件选择多样化;换流器输出谐波含量少，无需交流滤波器;开关频率大大降低，运行损耗减少，运行成本降低;结构更加紧凑，更适合海上等不利环境下建设、运行。
而随着风电等新型电源不断接入中低压等级电网，电力电子技术也将在中低压电网得到广泛应用，这种应用改变了传统的潮流方向，也提出了很多新的课题。
因此，李立浧期望在器件方面，创造新器件或在现有器件上功能创新。发明新的与现有的拓扑结构有本质区别的拓扑结构以及基于新的功率理论的控制系统，基于新工程应用的优良的控制系统。