高压直流输电情况总结
高压直流输电技术现状及发展前景
高压直流输电技术现状及发展前景一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和电网互联的深化发展，高压直流输电技术（HVDC）已成为现代电力系统的重要组成部分。
本文旨在全面概述高压直流输电技术的现状，包括其基本原理、关键设备、应用领域以及面临的挑战，并展望其未来的发展前景。
我们将深入探讨HVDC 技术的最新进展，包括新型拓扑结构、控制策略、设备制造技术等方面的创新，并分析这些创新如何推动HVDC技术在全球范围内的广泛应用。
我们还将讨论HVDC技术在可再生能源接入、电网互联、城市电网建设等领域的应用潜力，以及面临的挑战和解决方案。
通过本文的阐述，我们期望为读者提供一个全面而深入的了解高压直流输电技术的现状和发展前景的视角，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
二、高压直流输电技术现状高压直流输电（HVDC）技术自20世纪50年代诞生以来，经过几十年的发展，已经成为现代电力系统的重要组成部分。
当前，HVDC技术正处在一个快速发展的阶段，其在全球范围内的应用越来越广泛，技术性能也日益成熟和先进。
在技术上，现代高压直流输电系统已经实现了高度的自动化和智能化。
通过采用先进的控制系统和保护装置，HVDC系统能够实现快速响应和精确控制，确保电力系统的稳定运行。
同时，随着电力电子技术的飞速发展，HVDC系统的换流技术也在不断升级，从最初的汞弧阀换流器发展到现在的晶闸管换流器，再到未来的可关断晶闸管换流器，这些技术的进步极大地提高了HVDC系统的效率和可靠性。
在应用上，高压直流输电技术已经广泛应用于长距离大功率输电、跨海输电、异步联网等多个领域。
特别是在可再生能源的开发和利用中，HVDC技术发挥着不可替代的作用。
例如，在风能、太阳能等可再生能源丰富的地区，通过建设HVDC系统将电能输送到需求侧，可以有效地解决可再生能源的接入和消纳问题，推动可再生能源的大规模开发和利用。
然而，尽管高压直流输电技术取得了显著的进步和广泛的应用，但仍面临着一些挑战和问题。
高压直流输电
第2篇高压直流输电高压直流输电工程自1954年在瑞典Gotland投入工业化运行以来，至今经历了汞弧阀换流和晶闸管换流时期，目前世界上已有60多项直流输电工程投入运行，在远距离大容量输电、海底电缆和地下电缆输电以及电力系统联网工程中得到了较大的发展。
特别是在20世纪80年代以后，大功率电力电子技术及微机控制技术等高科技的发展，进一步促进了直流输电技术的应用与发展。
比较明显的是，背靠背非同步联网和多端直流输电工程以及采用新型半导体器件的轻型直流输电工程，近年来发展很快。
到20世纪末已有26项背靠背和2项多端直流输电工程投入运行，另外还有2项直流工程具有多端直流输电的运行性能。
到2000年已有5项轻型直流输电工程投入运行。
高压直流输电在远距离大容量输电和电力系统联网方面具有明显的优点，它将在我国西电东送和全国联网工程中起到重要的作用。
到2005年我国已有8项高压直流输电工程相继投入运行。
本篇主要从直流输电换流技术、控制系统和保护装置、换流站主接线及主要设备、直流输电接地极、过电压及绝缘配合等方面，总结归纳了国内外高压直流输电工程的建设和运行经验。
第6章直流输电概论6.1 直流输电的发展6.1.1 国外直流输电的发展电力技术的发展是从直流电开始的，早期的直流输电是直接从直流电源送往直流负荷，不需要经过换流，如1882年在德国建成的2kV 、1.5kW 、57km向慕尼黑国际展览会的送电工程；1889年在法国用直流发电机串联而得到高电压，从毛梯埃斯（Mouties）到里昂（Lyon）的125kV、20MW、230km的直流输电工程等。
随着三相交流发电机、感应电动机和变压器的迅速发展，发电和用电领域很快被交流电所取代。
由于变压器可方便地改变交流电压，从而使交流输电和交流电网得到迅速的发展，并很快占据了统治地位。
但是直流还有交流所不能取代之处，如远距离电缆送电、不同频率电网之间的联网等。
采用直流输电，必须要解决换流问题。
高压直流输电技术
高压直流输电技术电力是现代社会不可或缺的基础设施，而高压直流输电技术则是电力传输领域的一项重要技术。
相比传统的交流输电技术，高压直流输电技术具有更高的传输效率、更远的传输距离和更小的电力损耗，因此在长距离、大容量电力传输方面具有广阔的应用前景。
高压直流输电技术的核心是直流电压的稳定性和控制能力。
通过采用特殊的变压器和换流器，将交流电转换为直流电，在输电线路上稳定地传输。
与交流输电相比，直流输电不受频率限制，能够有效降低电力损耗和电磁干扰，提高电力传输效率。
同时，直流输电技术还能够实现电力系统的互联互通，提高电力系统的稳定性和可靠性。
在高压直流输电技术中，特高压直流输电技术（Ultra High Voltage Direct Current, UHVDC）是一项具有重大突破的技术。
特高压直流输电系统的电压等级达到800千伏以上，能够实现远距离、大容量的电力传输。
这项技术的应用不仅能够满足远距离电力传输的需求，还能够解决电力资源分布不均的问题，实现跨区域电力调度和优化利用。
特高压直流输电技术在电力工程中的应用有着广泛的前景。
首先，特高压直流输电技术能够有效降低电力损耗，提高能源利用效率。
在长距离电力传输中，交流输电存在较大的电力损耗，而特高压直流输电技术能够减少输电线路上的电阻损耗和电感损耗，提高电力传输效率。
其次，特高压直流输电技术能够实现电力系统的互联互通，提高电力系统的稳定性和可靠性。
通过特高压直流输电技术，不同地区的电力系统可以相互补充和支持，实现电力资源的共享和优化利用。
再次，特高压直流输电技术能够解决电力资源分布不均的问题。
在我国，北方地区的煤炭资源丰富，而南方地区的电力需求较大，通过特高压直流输电技术，可以将北方地区的电力资源输送到南方地区，实现能源的优化配置和利用。
然而，特高压直流输电技术在实际应用中还面临一些挑战。
首先，特高压直流输电技术的设备成本较高，需要大量的投资。
其次，特高压直流输电技术的设备制造和运维要求高，需要具备专业的技术和人才支持。
高压直流输电
向失败，因而它更无法向无源网络供电。
针对这些缺陷，目前主要有两种解决方案：
一是在换流器主电路中增加辅助器件来提高晶闸管的换向可靠性 和补偿换流器的无功损耗。电容换向换流装置 （Capacitor Commutated Converters,简称CCC）就属于这种情况。换向电容
器提供一个能减小熄弧角的附加换向电压，从而减小无功消耗
我国正在规划中的直流输电工程
北部与中部电网联网工程，已通过项目可行性初审 华北—华中联网，先交流联网再过渡到直流背靠背 山东—华东联网，建议用背靠背 四川—西北联网，拟用直流 金沙江向家坝、溪洛渡水电站外送华东、华中工程，规划用直流 （可能±600或±750）
பைடு நூலகம்
云南小湾电站送广东，用直流
会使金属发生腐蚀
四、新的直流输电技术
传统的采用晶闸管的HVDC虽是一门成熟的技术，但仍存在一些不 足之处。如因晶闸管为半控元件，它只能控制阀的开通而不能控
制阀的自然关断，关断必须借助交流母线电压的过零使阀电流减
少到阀的维持电流以下才能使阀自然关断。而由于开通滞后角和 熄弧角的存在及波形的非正弦，传统的直流输电要吸收大量的无 功功率，也就需要大量的无功补偿及滤波设备。另外，传统HVDC 需要受端交流网络提供换向电流，若受端网络较弱则容易发生换
4.换流器过载能力低
其过载能力仅为额定容量的10~25%
5.送电方式单一
6.在某些运行方式下，对地下或海底物产生腐蚀和电磁 干扰
如直流输电在单极以大地为回路的方式运行时，电流将沿大地返 回，在返回的途中电流总是趋向于沿阻抗低的导体流动，如金属
管道、电(光)缆金属护套等等。而电流在地中金属导体中的流动
2024年输电技术总结
2024年输电技术总结2024年，作为能源领域的重要组成部分，输电技术在全球范围内取得了显著的突破和发展。
本文将对2024年输电技术的进展进行总结，主要包括以下几个方面：智能化输电技术、超高压直流输电技术、接触线无线输电技术、电力电缆技术和可再生能源输电技术。
首先，智能化输电技术在2024年取得了显著的进展。
智能化输电技术结合了人工智能、大数据分析和物联网等先进技术，实现了对输电系统的实时监测、故障预警和智能维护。
通过对输电线路、变电站和设备的监测和分析，智能化输电技术能够有效提高输电系统的可靠性和安全性，并提供准确的故障诊断和维修建议。
其次，超高压直流输电技术在2024年得到了广泛应用和推广。
超高压直流输电技术相比传统的交流输电技术具有更低的能量损耗、更远的输电距离和更高的输电能力。
在2024年，超高压直流输电技术在大规模远距离输电项目中被广泛采用，如海上风电、跨国互联输电等。
超高压直流输电技术的应用大大提高了能源的有效利用率和能源供应的稳定性。
接下来是接触线无线输电技术的突破。
接触线无线输电技术采用了电磁感应原理，通过输电线圈之间的电磁耦合来进行能量传输。
相比传统的接触线输电技术，接触线无线输电技术能够有效减少输电线路的安装成本和维护成本，并且可以避免接触线故障引发的安全隐患。
在2024年，个别城市开始实施接触线无线输电技术试点项目，进一步考验了该技术的可行性和稳定性。
此外，电力电缆技术在2024年得到了进一步的提升。
电力电缆作为一种可靠、经济、安全的输电方式，在输电系统中发挥着重要的作用。
在2024年，电力电缆技术在输电能力和传输效率上取得了显著提升。
新型材料和结构设计的应用使得电力电缆的输电容量得到了大幅度的提升，同时电力电缆的故障率也大大降低。
最后是可再生能源输电技术的发展。
随着可再生能源的快速发展和应用，输电技术也在不断适应和完善。
在2024年，可再生能源输电技术主要集中在风电和太阳能发电领域。
我国特高压直流输电技术的现状
我国特高压直流输电技术的现状1 引言特高压输电技术是指在 500kV 以及 750kV 交流和±500kV 直流之上采用更高一级电压等级的输电技术，包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术两部分。
我国地域辽阔，发电能源和用电负荷的分布又极不均衡。
华东、华南沿后，用电水平和需求低，而能源资源丰富。
以水力资源为例，全国水电技术可开发容量约540GW，其中22%分布在四川，20%在西藏，19%在云南。
这一客观现实决定了我国电力跨区域大规模流动的必然性。
同时，随着经济的发展，土地资源越发匮乏和宝贵，电网发展与建设受到走廊资源、站址资源的制约越发明显。
±800kV特高压直流不仅输送容量大、损耗小、送电距离远，而且可以节约宝贵的输电走廊资源，提高输电通道走廊的利用率。
特别是对于受端电网，换流站站址、接地极与接地线线路走廊的选择非常困难，±800kV特高压直流输电方案不仅降低了工程实施的难度，而且更重要的是符合国家可持续发展战略要求。
因此特高压直流输电技术是我国电力跨区域大规模输送的必然选择。
“十一五”云南至广东±800kV特高压直流输电工程已于2006年12月开工建设，“十一五”至“十三五”期间规划建设的特高压直流输电工程还有7-9个。
目前，特高压直流输电技术在全世界都还没有成熟的应用经验，在可行性研究阶段不仅需要对电磁环境影响、绝缘配合和外绝缘特性等关键技术进行研究，而且还需要结合特高压的特点对输电方案拟定、换流站站址及接地极极址选择、线路路径选择以及系统方案比较等主要技术原则进行充分论证，才能为项目业主和政府主管部门提供可靠的决策依据。
2 特高压直流输电现状20 世纪 80 年代前苏联曾动工建设哈萨克斯坦—中俄罗斯的长距离直流输电工程，输送距离为2400km，电压等级为±750kV，输电容量为 6GW；巴西和巴拉圭两国共同开发的伊泰普工程采用了±600kV 直流和 765kV 交流的超高压输电技术，第一期工程已于 1984 年完成，1990 年竣工，运行正常；19881994 年为了开发亚马逊河的水力资源，巴西电力研究中心和 ABB 组织了包括±800kV 特高压直流输电的研发工作，后因工程停止而终止了研究工作。
特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景
近年来，特高压直流输电技术取得了丰硕的研究成果。在理论成果方面，研 究者们针对特高压直流输电系统的运行特性、稳定性分析、优化控制等方面进行 了深入探讨，提出了一系列新的理论和方法。在应用实践方面，特高压直流输电 技术已经在国内外多条电力工程中得到了广泛应用，如中国的三峡工程、巴西的 美丽山二期工程等，取得了良好的运行效果和社会效益。
特高压直流输电技术现状及在我国 的应用前景
目录
01 一、特高压直流输电 技术现状
02
二、特高压直流输电 技术特点
03
三、特高压直流输电 技术应用前景
04 四、特高压直流输电 技术在我国的应用
05 五、结论
06 参考内容
随着全球能源结构的调整和电力市场的不断发展，特高压直流输电技术成为 了电力行业的重要研究方向。特高压直流输电具有输电距离远、容量大、损耗低 等特点，对于实现能源资源的优化配置和能源供应的安全性、可靠性具有重要意 义。本次演示将介绍特高压直流输电技术的现状及在我国的应用前景。
二、特高压直流输电技术特点
特高压直流输电技术具有以下特点：
1、输电距离远：特高压直流输电的电压等级较高，一般为1000kV及以上， 使得电能能够远距离传输，大大扩展了电力系统的覆盖范围。
2、容量大：特高压直流输电工程的输送容量较大，一般在1000万至2000万 千瓦之间，甚至更高，使得大规模能源资源的优化配置成为可能。
1、能源传输：特高压直流输电技术的远距离输送特点使得不同地区的能源 资源能够得到优化配置。例如，可将中西部地区的丰富能源通过特高压直流输电 线路输送到东部地区，满足东部地区经济社会发展的紧急救援：在自然灾害或其他紧急情况下，特高压直流输电技术可以迅 速恢复受灾地区的电力供应。例如，通过特高压直流输电线路向受灾地区输送电 力资源，保障灾区人民的基本生活需求和应急救援工作的正常进行。
高压直流输电与交流柔性输电总结
5、直流输电应用在哪些场合？ 地下或水下电缆； 远距离大容量输电； 交流系统的联网； 在上联电力系统中控制潮流；轻型直流输电。 6、直流输电存在哪些问题？ 1) 晶闸管换流器换流时消耗大量功率，每个换流站均 需装配无功补偿设备， 2) 直流输电利用大地（海水）为回路带来了技术问题 （腐蚀问题、变压器饱和问题） 3) 直流断路器无电流流过零点，灭弧问题难以解决 4) 换流器对交流侧来说，除了是一个负荷或电源以外， 还是一个谐波电流源，所以为保证换流站交流导线 电压畸变率在允许范围内，必须装设平波电抗器和 直流滤波器， 5) 换流站运行维护复杂，对运行人员的要求较高， 7、直流输电系统中，逆变器相失败的原因有哪些？
8、换流变压器与普通变压器相比有何特点？如何选择 容量和电抗？ 1) 具有较大，哦，我漏电抗（限制过大的短路电流， 损坏换流阀）而且 3 项漏抗平衡度要求高（减少非 特征谐波） 3.直流输电双机系统按构成方式，分为哪 3 类，各有什 2) 需要更高的绝缘裕度（换流变压器阀侧供组和套管 么特点？ 是在交流电压和直流电压共同作用下，工作的） 双极两端中性点接地方式 3) 增波问题，换流变压器在运行中会流过特征谐波和 利用正负 2 极导线和两端换流站正负 2 极相连构成直流 非特征谐波 侧的闭环回路，保留了单极系统的大地或海水回流方式， 4) 有载调压范围宽， （补偿换流器变压器交流侧电压 节省一根导线的优点。正常运行时回路电路不平衡电流 变化） 数值不大，大大减轻了大地或海水做回流电路所引起的 5) 直流偏磁严重（交直流线路耦合、换流阀触发角不 金属设施的腐蚀问题，当任意极发生故障，在故障隔离 平衡，接地极电位升高等原因导致，换流变压器侧 后，健全极可以用大地或海水作为回流电路，保持输送 和网侧供组中有直流） 一半的电力。 ， 6) 实验复杂（除型式试验和侧行实验外还要进行直流 两极端中性点接地方式， 方面的实验） 不以大地或海水做回流电路， ，避免了金属设施腐蚀问 9、平波电抗器的作用有哪些？平波电抗器感量选用原 题，但其中一级发生故障时，迫使健全极短暂停止送电 则是什么？ 双极中性线方式 1) 抑制直流电压的谐波分量，减小对临近高频通道的 利用 3 根导线构成直流侧回路，两换流站中性点之间用 干扰 导线连接，做中性线，并一端接地。中性线不仅避免了 2) 直流电流小时保证电流不间断，防止过电压， 以大地或海水作为回流电路所带来的腐蚀问题，而且允 3) 直流线路短路或逆变器换相失败时，以致故障电流 许单机运行， 上升率，降低故障电流的幅值 4.何谓直线输电交流输电的等价距离？它与哪些因素有 4) 已知线路电容和换流站电流端容性设备通过换流 关？ 阀的放电电流，防止由直流线路或直流开关站所产 等价距离：旨在输送功率相同和可靠性相当的条件下， 生的陡波冲击进入阀厅 直流输电方式与交流输电方式相比，当输电距离达到一 5) 调整直流测电路串联谐振频率，使之避开基波和 2 定长度时，直流线路节省的那部分不建设费用，刚好补 次谐波频率 偿直流交换站比交流变电站增加的那部分费用， ，即交 电感量选用原则： 流输电与两端设备的总费用相等。这个距离就称为等价 ①限制故障电流的上升率；②平抑直流电流的级器的 等价距离与交流和直流输电线路的造价，交流变电站和， 参数，统筹考虑，并进行费用的优化；⑤避免与直流滤 直流换流站的造价等一系列经济指标有关。 波器，直流线路，中性点电容器，换流变压器等在 50、
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高压直流输电总结一、高压直流输电概述：1.高压直流输电概念：高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路，由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
注意：高压输电好处是在输送相同的视在功率S的前提下，高压输电能够降低输电线路流过的电流，减少线路损耗，提高输送效率（,）。
2.高压直流输电的特点：（1）换流器控制复杂，造价高；（2）直流输电线路造价低，输电距离越远越经济；（3）没有交流输电系统的功角稳定问题；（4）适合海底电缆（海岛供电、海上风电）和城市地下电缆输电；（5）能够非同步（同频不同相位，或不同频）连接两个交流电网，且不增加短路容量；（6）传输功率的可控性强，可有效支援交流系统；（7）换流器大量消耗无功，且产生谐波；（8）双极不对称大地回线运行时存在直流偏磁问题和电化学腐蚀问题；（9）不能向无源系统供电，构成多端直流系统困难。
3.对直流输电的基本要求：（1）能够灵活控制输送的（直流）电功率（大小可调；一般情况下，应能够正反双向传送电功率（功率方向可变）；（2）维持直流线路电压在额定值附近；（3）尽可能降低对交流系统的谐波污染；（4）尽可能少地吸收交流系统中的无功功率；（5）尽可能降低流入大地的电流。
注意：大地电流的不利影响包括①不同接地点之间存在电位差，形成电解池，造成电化学腐蚀；②变压器接地中性点流过直流电流，造成变压器直流偏磁，使变压器噪声增加、损耗加大、振动加剧。
4.高压直流输电的适用范围：答：1.远距离大功率输电;2.海底电缆送电;3.不同频率或同频率非周期运行的交流系统之间的联络;4.用地下电缆向大城市供电;5.交流系统互联或配电网增容时,作为限制短路电流的措施之一;6.配合新能源供电。
二、高压直流输电系统的基本构成：1.双端直流输电的基本构成：（1）单极大地回线（相对于大地只有一个正极或者负极）：图2- 1（2）单极金属回线：图2- 2（3）双极大地回线（最常用）：图2- 3（4）双极单端接地（很少用）：图2- 4（5）双极金属回线（较少用）：图2- 5（6）并联式背靠背：图2- 6（7）串联式背靠背：图2- 72.多端直流输电的基本构成：（1）三端并联型；图2- 8（2）三端串联型；图2- 9注意：这里的“双端”、“多端”指的是所接换流站的个数（交流电网接入点的个数），而不是换流器的个数。
3.多端直流输电的特点：（1）可以经济地连接多个交流系统；（2）因缺少大容量直流断路器，无法切除输电线路的短路故障，因而限制了它的发展。
三、换流技术复习：1.三相全控整流电路原理图：图3- 1（1）大电感负载（符合直流输电工程实际）；（2）交流输入电压的相序与晶闸管触发顺序的关系（135462）；（3）阀的组成、静态均压（电阻分压）和动态均压（电容分压）原理与电路；（4）均压系数（）、电压裕度系数（）；（5）阀串联元件数的确定；（6）电压变化率限制和电流变化率限制。
图3- 22.三相全控桥的波形图：（详见电力电子书P152、P153、P160）3.三相全控桥计算公式:（1）直流输出电压的理想计算公式:(1.1)（为线电压）（2）考虑交流侧电抗的直流输出电压的计算公式（缺口面积是始于α的面积与始于α+γ的面积之差的一半，缺口面积=）:(1.2)（3）阀电流有效值：(1.3)（4）交流侧线电流有效值的计算公式:(1.4)4.三相全控桥的外特性（全控桥外特性：直流输出电压Ud与直流输出电流Id间的函数关系）：（1）逆变器外特性：a)方程：(1.5)b)曲线：端电压Ud随输出负载电流Id的增加而下倾的直线；（以定α表示）图3- 3（2）整流器外特性：a)方程：i.用控制角α表示：(1.6)ii.用逆变角β表示（α=180 °-β代入上式）：(1.7)iii.用熄弧角δ表示（δ= β-γ，γ是换相角）：(1.8)（）(1.9)（）图3- 4理想定β的面积比理想定δ小2个缺口面积:b)曲线：i.用逆变角β表示：上翘直线（负值面积随电流增大），端口电压的绝对值随直流电流的增加而增加（正内阻）；ii.用熄弧角δ表示：下倾直线（负值面积随电流减小），端口电压的绝对值随直流电流的增加而下降（负内阻）；图3- 5逆变器外特性曲线（以定β和定δ表示）5.三相全控桥的等值电路：（1）整流器等值电路:图3- 6整流器等值电路(1.10)a)内电势，内阻为正的可调电压源；b)端口电压随输出电流增大而减小。
（2）逆变器等值电路：图3- 7逆变器等值电路a)用β表示的等值电路，端口电压随电流增大而增大（正内阻）；b)用δ表示等值电路，端口电压随电流增大而减小（负内阻）。
（3）双端直流输电系统的等值电路:图3- 8直流系统等值电路图6.双端直流输电系统工作点：（1）工作点的确定：通常将线路电阻RL纳入逆变器侧，则用β表示的外特性曲线因正值内阻增加而上翘更多，用δ表示的外特性曲线因负值内阻减小而使下倾减缓或微上翘。
由直流输电系统等值电路可见，两侧电路工作时，应该具有相同电流和端口电压，表现在曲线上，就是两侧换流器的外特性曲线的交点，这就是工作点。
图3- 9双端直流系统工作点的确定（两条线交点）（2）工作点稳定性判据：采用小扰动法在工作点加上一点小扰动看看系统能不能回到原来的稳定点。
（结论：整流侧外特性曲线的斜率小于逆变侧外特性曲线的斜率，系统可以稳定运行。
）7.双桥换流器（电力电子那个十二脉波）（整流器和逆变器结构相同）：（1）电路图：两个三相全控桥串联；图3- 10（2）交流输入电压：两个三相交流输入电压的相位互差30°（频率相同，幅值相同）；（3）触发顺序：1-1-2-2-3-3-4-4-5-5-6-6；（4）直流输出电压瞬时值波形和纹波频率：每工频基波含12个均匀波头；（5）直流输出平均电压：等于两个全控桥直流输出平均电压之和；（6）双桥换流器的优点：a)在晶闸管元件耐压能力和串联数不变的条件下，双桥输出电压是单桥的两倍；采用桥串联代替元件串联；b)直流输出电压的谐波幅值比单桥更小，谐波频率更高，因而更易于滤除；c)交流公共母线的电流谐波比单桥更小，最低次谐波次数更高；d)当双桥中发生任一桥故障时，可以将故障桥隔离（短接），另一正常单桥仍可继续工作；（1）逆变器实现逆变的条件：a)外接直流电源，其极性必须与晶闸管的导通方向一致；b)外接交流系统，其在直流侧产生的整流电压平均值应小于直流电源电压；c)晶闸管的触发角α应在的范围内连续可调。
四、换流器的谐波分析：1.谐波的危害：（1）对铁磁设备的影响。
谐波造成额外的铁耗导致发热、振动和噪声，降低了设备出力、效率及寿命；（2）对旋转电机的影响：谐波造成转矩脉动，转速不稳；（3）对电力电容器的影响：谐波可能引起谐振过电压；（4）对电力系统测控的影响：谐波使测量误差增加，可能导致控制失灵，保护误动；（5）3次谐波电流过大可能使中性线过流；（6）谐波叠加在基波上，使电气应力增加，对各种电气设备尤其是电容器的绝缘造成威胁；（7）谐波对通信线路造成干扰。
2.谐波分析的数学工具：傅里叶级数。
3.谐波分析的基本假设：（1）交流电源为三相对称标准正弦波电压源；（2）三相交流电路各相阻抗参数相等；（3）换流器采用60°等间隔触发；（4）直流电流恒定（水平无纹波）；（5）不考虑换相角的影响；在上述基本假设条件下，分析得出的谐波，称之为“特征谐波”。
4.谐波分析的基本步骤：（1）写出尽可能简洁的周期函数表达式f（x）；（2）计算傅立叶级数的系数an和bn；（3）写出与周期函数f（x）等价的傅立叶级数表达式；（4）分析f（x）的傅立叶级数构成成分，得出有用结论。
5.谐波分析内容：（1）直流输出电压的特征谐波分析：a)谐波频率：等于6n（n=1，2，3，…）倍工频基波频率；b)谐波幅值是控制角α的函数：α=0°和α=180°幅值最小，α=90°幅值最大；HVDC运行时，整流侧α=12°～15°，逆变侧定δ运行；c)谐波幅值随谐波次数的增加而减小；d)n=0时的直流分量就等于直流电压平均值。
（2）交流线电流的特征谐波分析：a)YY接线变压器一次电流特征谐波分析：除基波外只剩有5、7、11、13、……次等6k±1次谐波。
b)YD接线变压器一次电流特征谐波分析：（波形相同，幅值比YY接线大倍）除基波外只剩有5、7、11、13、……次等6k±1次谐波。
（3）双桥换流器直流侧电压特征谐波分析（根据假设直流电流无纹波，故只分析直流电压）：12k±1次谐波。
五、换流器的功率因数计算：1.功率因数的定义：功率因数等于有功功率P与视在功率S之比，即：(1.11)功率因数λ的大小反映的是有功功率P在视在功率S中所占的比重，是功率的利用系数，反映功率的利用程度。
三相全控桥交流侧的电压是正弦波形，电流是方波，故有功功率P等于基波电压有效值U（即）与基波电流有效值、及基波电压与基波电流相角差的余弦值的乘积。
（不考虑换相角γ时，；考虑换相角γ时，）2.只考虑基波时的功率因数：(1.12)3.考虑谐波时的功率因数：(1.13)上式是不考虑换相角时的情况。
(1.14)上式是考虑换相角时的情况。
六、高压直流输电系统主设备：1.换流器：（1）双桥换流器与四重阀结构：一个三相全控桥有6个桥臂（阀），一个桥臂（阀）由120个晶闸管串联而成；每15个晶闸管构成一个基本单元，每两个基本单元（30个晶闸管）组装为一个半层阀；每4个半层阀构成一个阀。
四重阀：双桥换流器同一相上的4个阀的组合体。
图6- 1 四重阀示意图（2）等间隔（60°）触发与等控制角（α）触发：a)等间隔（60°）触发方式：α1=移相控制；相对于1号自然换相点滞后角度α1；从脉冲2开始，均滞后前一个脉冲60°，即：αk+1=αk+60°（k=2，3，4，5，6）。
b)等控制角α触发方式：α1=α2=α3=α4=α5=α6；即6个触发脉冲都是相对于各自的自然换相点滞后一个相同角度。
c)两种触发方式比较：在三相电压对称的条件下，两种触发方式等效，但是在三相电压不对称的条件下，后者的触发脉冲不等间隔，导致交流电流波形正负半波宽度不等，平均电流不为零，造成变压器偏磁。
（3）晶闸管换流器对晶闸管元件的基本要求：a)耐压强度高；b)载流能力强；c)开通时间和电流上升率的限制，即约为100A/s；d)关断时间与电压上升率的限制，即约为200V/s。
（4）触发脉冲的传送方式：a)光纤方式；b)电磁方式。
图6- 2 （a）为光纤方式，（b）（c）为电磁方式（5）高压（就地）取电技术：图6- 3光电变换电路的高压（就地）取电方法2.换流变压器：（1）工作电流波形是方波；（2）耐压要求高；（3）可能存在一定偏磁（直流分量）；（4）有载调压、调压范围大、调节频繁。