輕型直流輸電（hvdc light）簡介
編者按：輕型直流輸電技術是一項成功技術，在世界上已得到應用。但我國尚未應用。
鑑於我國輕型直流輸電市場已經成熟， xx公司輕型直流輸電技術也有基礎，領先開闢我國輕型直流輸電市場是可行的。預計會取得可觀的效益。為此，特選編此材料。
1、什麼是hvdc light
如果簡單的慨括，hvdc light便是高可控性的直流輸電，之所以稱其為輕型，是因為其功率上限般一般為200mw，相對於普通hvdc來說，要light（輕）得多，故稱其為hvdc light-輕型直流輸電。
hvdc light技術是由abb公司在上個世紀
八、九十年代研製開發的—種新型輸電技術。hvdc light輕型直流輸技術，以電壓源型換流器（vsc)為核心，硬體上採用igbt等可關斷器件，控制上採用脈寬調變技術(pwm)以達到具有高可控性直流輸電的目的。輕型直流輸電系統原理圖見圖1
2、兩大關鍵技術
1）、關鍵技術之一：vsc（電壓源型換流器）
vsc一般由igbt閥橋、控制系統、換流電抗器以及直流電容與交流濾波器組成。
2）關鍵技術之二：pwm
hvdc light採用了pwm或svpwm(空間電壓向量脈寬調變)。
3、hvdc light的特性與優勢
應用vsc與pwm是hvdc light區別傳統hvdc的關鍵，由此而帶來的重大改變使得hvdc light的變流器較易控制。其優良的穩態特性和暫態操作使得它對系統規劃人員和工程投資者均有較大的的吸引力，技術上、經濟上、環保及執行操作上均有利可圖。最有利的地方是以下幾點：
1）、可獨立控制有功和無功潮流 ；
hvdc light可以實現對相角和振幅的幾乎實時的獨立控制，這就使得對有功和無功的獨立控制成為可能。
2）、電能質量控制；
hvdc light變流器可以將對尖峰、電壓跌落及和聲等由電力系統中的擾動造成的電能質量問題的控制提高到乙個新的水平。一旦發生通常會導致交流電壓下降的故障，變流器能迅速關斷並輔助交流電壓補償器工作，以避免對那些對電壓較為敏感的工廠產生嚴重衝擊。電壓變化響應時間可達50ms-在交流母線中的電壓值設定將在50 ms內生效。
有了達到這個程度的響應速度，hvdc light可以控制快到3hz的瞬時擾動，保持交流母線電壓恆定。
3）、模組化設計，生產時便可預先除錯；
模組化設計，工廠**試
主要的hvdc light裝置均在生產階段完成**試，可採用標準化的貨櫃運輸。這就消除了對臨時建築的需要，並使得裝置的安裝和試車比傳統變流器更加快捷，最重的裝置約重20噸，可以用卡車直接運抵現場。
4）、對網路條件變更的魯棒性。
對電網條件變化的魯棒性（系統的健壯性），hvdc light變流器可對無源電網進行送電使得它具有較好的魯棒性，很容易適應連線的交流電網條件的變化。這在電力市場條件下很有價值，因為在電力市場條件下，電網執行條件將變化的更加頻繁。
5）、vsc電流能夠自關斷
可以工作在無源逆變方式，不需要外加的換相電壓，對受端系統沒有要求。其克服了傳統的hvdc受端必須是有源網路的缺陷，使利用hvdc為遠距離的孤立負荷送電成為可能。
6）、vsc換流器產生的諧波大為減弱
對無功功率的需要也大大減少，只需在交流母線上安裝一組高通濾波器即可滿足諧波要求，無功補償裝置的容量也大為減少，可不裝設換流變壓器。
7）、)不會出現換相失敗故障
即使對小容量系統或無源負荷供電，vsc換流器也不會發生換相失敗故障，從而避免了受端系統出現持續幾個週期的短時電源中斷，提高了受端系統的電能質量。
8）、vsc式的 hvdc light的固有特徵是能夠提高系統阻尼
因此vsc式的 hvdc ligh不但不會引起發電機組的次同步振盪，而且還會提高發電機組的次同步振盪阻尼。
8）、可實現無人值班或少人值守
由於換流站主要裝置大為簡化，並實現了模組化設計，每個站可以獨立控制，而且hvdc light在電網故障後快速恢控制能力良好，因此正常維護工作量大大減少，有利於實現無人值班或少人值守。
9）、直流電纜
擠壓式聚合物為絕緣的新型(xlpe)直流電纜的出現，由於採取絕緣層三層擠壓，即：導體遮蔽層、絕緣層和絕緣遮蔽層同時擠壓，其具有堅固的結構，易於用作架空電纜、地下電纜，甚至工作在條件惡劣的海底。abb公司研製的新型的xlpe直流輸電電纜，這種電纜重量輕，傳輸功率密度大，—對95mm2：
的鋁電纜在直流電壓100kv時．能夠傳輸30mw的功率，其重量為1kg/m，絕緣厚度為5.5mm。或截面為1300 mm2，電纜外徑為98 mm。
單位質量為30kg/m，能夠傳輸直流電壓±150 kv（三線）， 330mw。直流電纜與交流電纜比較，傳輸同功率時直流電纜便宜30％—40％。
10）、損耗
傳輸功率為330mw時，系統測量損耗值為14mw左右。
11）、具有黑啟動能力
大面積停電後的系統自恢復通俗地稱為黑啟動採用vsc技術的hvdc ligh線路具有使風力機組的非同步電機逆向啟動和載入與其相連線的黑網路的能力。
12）、不會增加系統的短路功率
由於vsc交流側電流可以被控制，所以不會增加系統的短路功率。這意味著增加新的hvdclight線路後，交流系統的保護整定基本不需改變。
13）、能方便地控制潮流和併聯多端直流系統
潮流反轉時，直流電流方向反轉，而直流電壓極性不變，與傳統hvdc恰好相反。這個特點有利於構成既能方便地控制潮流又有較高可靠性的併聯多端直流系統，克服了傳統多端hvdc系統併聯連線時潮流控制不便、串聯連線對又影響可靠性的缺點。
14）系統設計電壓
目前，系統設計交流電壓達150 k v, 直流流電壓達±80kv（三線）
15）、hvdc ligh輸電系統設計容量
從幾個mw到幾百個mw,可以向無源網路供電，
16）、占地面積小
整個電站按照模組化設計，占地面積僅約為同等容量下傳統直流輸電電站20%。例如乙個功率為20mw,直流電壓低於±30kv的電站面積不超過250 m2，乙個250 -300mw的電站占地30m×40m×20m(寬×長×高)。
4、hvdc light在電力市場下的應用
hvdc light作為一項新技術，目前的工程應用例項還相當少見，截止至目前，共有以下一些hvdc light工程投入實際執行。如表1，
表l己投運的hvdc light工程主要技術指標
從上表可以看出，目前hvdc light在電力市場環境下的應用主要表現在以下兩個方面：電力交易、風力發電。這是由hvdc light的特性與優勢所決定的。
1）、風力和光伏發電
風力發電資源較好的地方往往遠離主幹電網，光伏發電分布分散，在這種情況下風力和光伏電站的規模往往受到短路容量的限制。需要達到至少i0的短路容量比才能將乙個風力和光伏電站直接接入交流電網。但是，如果使用hvdc light，對短路容量就不再有任何要求。
另外，風力發電機將從電網中吸收無功用於勵磁。hvdc light，可以獨立地在向交流電網送電的同時向風力發電機提供無功。當然，不光是風力發電，應用hvdclight還可以使類似於風力發電的光伏發電，海上風電場。
因為分布較分散或規模較小等種種原因而以前難以利用的電能資源得到充分開發與利用。另—方面，也可以為較小的商業投資者興建小規模電廠進入電力市場提供技術支
2）、海上鑽井平台
海上石油鑽井平台是遠離陸地電網的海上負荷，通常靠柴油或天然氣來發電，不但發電成本高、供電可靠性難以保證，而且汙染環境。應用hvdclight技術供電大有可為。
3）、海島供電
瑞典哥特蘭島直流輸電工程就是應用hvdc light技術連線遠距離島嶼的乙個成功例項。
4）、電力交易
應用hvdc light技術，不必考慮連線交流系統的短路容量，幾乎不會對連線交流系統產生影響，可以很方便的實現非同步電網間的互聯，促進大規模統一電網的形成，而且如上所述，應用hvdc light還可以改善系統的穩定性。顯然，保證電力系統的穩定性，是電力市場化改革的前提。另外，hvdc light還可以實現有功、無功的完全獨立雙向控制，在電力市場條件下具有重大意義。
這就意味著它不僅可用於不同電網間的電能交易，而且可用於向兩側電網提供輔助服務。如果hvdc light得到大量應用，甚至可以在不同電網間實現不同電價。
5）、hvdc light在變電站裝置上的模組化
hvdc light在變電站裝置上的模組化及可預先除錯的特點，無疑將節約建站成本，縮短建站時間：
6）、城市地下輸電
直流輸電總結
1 直流輸電的主要優缺點及使用場合 1 優點 當輸送相同的功率時，直流輸電線路造價比交流線路低 可以非同步聯網 聯網不增加短路容量 線路電暈干擾小 線路基本不存在電容電流，不需無功補償 2 缺點 換流站造價高於變電站 目前尚無適用的直流斷路器，發展多端直流輸電系統受到一定限制 不能使用變壓器變換電壓...
直流輸電與交流輸電的比較
長期以來，由於交流發電相對比較簡單，不需整流，以及交流輸電便於變壓，便於採用高壓輸電以降低損耗，交流輸電一直是輸電的主要方式。但隨著電力系統的發展，輸送容量和距離的增加，交流輸電中的穩定問題及切斷故障下的短路容量等問題日益複雜化，在大功率可控矽 直流輸電自動控制等新技術的開發的今天，直流輸電技術成為...
輕型貨架簡介
基本定義 輕型貨架屬於倉儲貨架的一種，擱板貨架型別。是按貨架的承載量來區分與命名的。按照這一劃分原則輕型貨架在所有倉儲貨架中的承載量是較小的。輕型貨架 通常貨架承載 150kg 層 貨架載荷絕大多數是以層為單位的承載量計算 貨架結構 1 貨架立柱 由等邊角鋼雙邊沖孔製成，孔距離以50mm距離沿直線排...