区域治理智能电力与应用
刘亚模
国网湖南电力公司郴州供电分公司，湖南 郴州 423000摘要：针对目前输电线路柔性直流应用融冰技术过程存在的问题，文章从实践角度出发，分析了柔性直流输电线路的运用优势与覆冰产生原因，并提出了相应的融冰技术运用方法，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，只有在明确冰害产生原因与注重柔性直流输电线路运行使用优势的基础上，才能使融冰技术以高效率状态作用于电力系统输电线路的运行控制。
关键词：输电线路；柔性直流；融冰技术；双级并联融冰技术；换流站融冰
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输电线路，作为电力系统运行稳定性控制的重要组成部分，其运行使用的质量效果关乎所处地区电力的供电可靠性。然而，因受气候温度条件影响，覆冰灾害严重危及输电线路运行使用的安全可靠性。为此，相关人员应应以柔性直流输电线路为例，即在明确此类线路运用优势的情况下，分析覆冰问题的产生原因。这样一来，融冰技术人员就能在结合输电线路运行使用特性的基础上，对覆冰灾害进行有效控制，进而满足区域各行各业快速发展对供电稳定性的需求。
一、研究输电线路柔性直流融冰技术及运用的现实意义
由于电网导线覆冰后会出现过负荷运行问题，进而导致输电线路发生弯曲、断线以及倒塔事故，因此，相关建设者通过需采用措施方法进行脱冰处理。然而，在电网覆冰与脱冰过程，不同导线段的导线会在线夹中滑动，这就使得线夹部位的导线外层出现断裂与钢芯移动现象。此外，电网导线的覆冰问题，还会降低绝缘子的绝缘程度，进而引发闪络事故。再加上，气温与风速的影响，处于不均匀状态的覆冰导线会在空中舞动，继而造成其他严重安全事故的发生。为改善输电线路覆冰与脱冰作业的不稳定性现状，电力系统线路建设者应将融冰技术作为科研重点，并从实践角度出发，即根据输电线路的类型来提高融冰技术运用的科学有效性。这样一来，输电线路所处的电力系统，就能以高稳定性状态作用于实践，进而服务于现代化经济建设的全面发展[1]。
二、柔性直流输电线路的运用优势
输电线路中柔性直流输电的运用优势主要集中在三个方面，即孤岛特性、多端控制特性与配电网以及MMC技术与谐波无功控制。
其一，孤岛特性是指，柔性直流输电技术能够利用全控型器件，以独立交流电源状态作用于受端电网。如此，不仅对受端电网没有电压支撑要求，一旦交流网内部出现运行故障，还可尾气提供低电压穿越条件。因此，此类输电线路，是适用于当前大规模新能源消纳与孤岛供电的关键技术。
其二，通常情况下，直流输电需要由受端电压提供支撑，所以，多端控制操作较为复杂。输电线路的实际建设体现在，
已建直流项目均采用点对点模式，来完成
长距离高压线路的建设，以使能源富集区
的电力输送至负荷中心。然而，单纯的点
对点输送无法满足多能源输送中心互联的
高压直流输电网络。再加上，输送电能的
距离较长，负荷曲线会随着不同地区的季
节与地点发生变化。采用具有多端与灵活
特点的柔性直流输电技术后，不仅能够构
成高电压等级的交直流输电网络，还可满
足不同地区、不同季节的能源需求。
其三，MMC技术与谐波无功控制优
势，则是指，采用两电平或是三电平技术
后，构成了换流器，其能满足高压直流输
电的电力系统建设需求。随着科技水平的
不断提升，MMC技术的研发运用，成功
从根本上解决了高压输电问题。这是因为
串联的MMC子模块运用了多电平技术，
实现了高精度的输出电压控制。此外，因
MMC技术换流器无需滤波支路，所以，
不仅降低了成本，还实现了系统运行的整
体稳定性。在无功补偿方面，柔性直流输
电的换流器本身就可提供此功能，而且，
还能在谐波控制、响应速度与占地面积等留言板制作
方面起到不可替代的作用。
为此，电力系统建设者应将柔性直流
输电线路的运行稳定性，作为未来发展的
重要工作内容与方向，进而推动所处行业
的健康稳定发展[2]。
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三、输电线路冰害的产生原因
经对已建电力系统输电线路冰害产生
原因进行分析，发现主要集中在以下几个
方面：
低温降雪，因北方冬季的降雪量较大，
雪会覆盖在输电线路与相关设备上，并覆
冰于表面；
水气依附，由于冬季冷空气来临，使
得空气中的水分子遇水依附在输电线路和防护耳罩
相关设备表面，进而形成覆冰；
蒸汽凝华，冬季温度较低，使空气中
的水蒸气因温度下降而出现凝华现象。其
会附着于输电线路与设备表面，进而形成
凝华覆冰[3]。
在上述覆冰状态影响下，输电线路的
覆冰问题如得不到控制，覆冰体积会呈现
出不断变大趋势，最终导致输电线路表面
损坏。针对此问题，采用人工方式去除覆
冰，会使线路因剧烈摇晃而造成断裂。而
放任其继续作用，温度上升覆冰自动脱落
也会是线路出现大幅度的晃动，最终也会
引发断裂。还有一种情况，输电线路的覆
冰较为严重，输电线路与设备的表层被冻
住，严重的甚至会影响设施内部性能。即
因损伤而引发电气事故与机械事故。故而，
相关建设者应针对输电线路类型采用对应
的融冰技术，以提升线路系统运行的安全
可靠性。否则，覆冰量一旦超出限值，输
电线路与设备无法承受重量，电气支架就
会出现倒塌问题，进而影响电力系统的正
常供应[4]。
四、输电线路柔性直流融冰技术的
运用控制策略
1换流站融冰
在直流换流站应用融冰时，先要获得
输电线路的融冰电流，即判断线路在额定
电流或是长期过载电流状态能否满足线路
融冰要求。此过程，融冰技术人员应综合
考虑线路长度、融冰电流以及型号等影响
因素，来确定输电线路直流线路的融冰参
数。这样一来，就可将具体融冰电流参数
作用于实践，进而推动电力系统运行控制
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的安全可靠性[5]。
2双级并联融冰技术
当直流输电线路的杆塔表面存在大量
覆冰，融冰技术人员须在短时间内完成覆
冰融化操作。具体来说，就是采取紧急融
冰方案，通过增加线路电流来实现迅速融
化覆冰目标。对于双级并联技术的运用，
就是通过融冰电流并不对换流器的电流
造成较大影响。这里的融冰电流获得，因
直流输电换流的可控性较强，所以，能够
通过改变电流指令来提高电流获得的准确
性。值得注意的是，因此融冰方式的运用，
需改变线路拓扑结构，所以，应增加开关、
引线、电压互感器以及电流互感器，来达
到覆冰融化预期。又因为，换流站融冰技
术应用的灵活性较高，技术人员应结合线
路的过载电流情况进行融冰技术运用。如
输电线路的过载电流小于融冰直流电流，
应采用双级并联直流融冰技术。对于线路
过载大于保险电流的情况，应采用双级并
联直流融冰方式或是背靠背直流融冰方
式，来解决线路的冰害影响[6]。
3线路背靠背融冰技术
输电线路在冬季的运行处于长期过负
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