智能输电技术
智能输电技术
LGJ-240/30 LGJ-300/25 LGJ-400/35 LGJ-500/35 LGJ-630/45
随着温度的升高，金具的高温握力逐渐下降，95℃下握 力残存率超过95%，110℃下金具的握力残存率均超过 90%，这说明提供导线温度后金具的握力降低很小，仍然 满足使用要求。
导线长期加热后强度残存率
智能输电技术
领军人才培训班检修专业 赵文彬 济南 2013.8
内容提要
• 智能输电技术的概念
– 输电技术源起 – 智能输电技术概念 – 智能输电的技术现状
• 先进的输电运维技术
– 输电线路运维的理论应用 – 基于状态的线路运维管理 – 直升机作业技术
电力发展的历史
• 1600-2009
我国输电技术源起
gm gn tm tn σm σn α E l φ
—初始气象条件下的比载，N/m· mm2； —待求气象条件下的比载，N/m· mm2； —初始气象条件下的温度，℃； —待求气象条件下的温度，℃； —在温度tm和比载gm时的应力，MPa； B —在温度tn和比载gn时的应力，MPa； —线温度线膨胀系数，1/℃； δ2 —导线的弹性系数，MPa； —档距，m； —高差角，˚；
柔性交流输电技术
• 柔性交流输电的基本原理
传输线阻抗、发送端和接收端电压幅值、以
电力系统 潮流分布
及这两个电压相位之间相角差的函数。
电介 限制负 热容 荷容量 质
量
稳定
性
柔性交流输电基本模式
• 通过调整无功和阻抗改变潮流分布
FACTS控制器的基本类型
• 基本结构
串并组合型控制器
串联型控制器
FACTS 控制器
智能电网的概念
智能输电
问：在电网智能化规划中输电环节智能化包括哪些内容？答：输电环节智能化包括柔性输电技术的应用、输电线路运行状态监测、输电线路智能化巡检、输电线路运行维护管理集约化等。
1、智能输电实现输电网智能运行是智能电网建设的重要内容，国内各个区域电网都建立了广域测量保护系统，初步实现了电网的动态监控，部分区域电网已经开始了高级调度中心的实践，这些都为智能输电的实现创造了条件。
在输电环节应该加快建设以特高压为骨干电网、各级电网协调发展的坚强网架结构；全面实施输电线路状态检修和全寿命周期管理，通过建设输电线路状态监测中心，实现对特高压线路、重要输电走廊、灾害多发区的环境和运行状态参数的集中监测和灾害预警；广泛采用柔性交流输电(FACTS)技术，提高线路输送能力和电压、潮流控制的灵活性，在技术和装备领域全面达到国际领先水平。
通过特高压交流1000kV、直流士800kV与各级电网协调发展，构建坚强的物理网架基础。
从我国特高压电网的发展规划可以看出，在智能电网条件下，特高压将是电网的基本骨架，用于连接大型的区域电网，而超高压将是区域电网的核心部分。
利用先进的FACTS技术、输电快速仿真与模拟技术、高级保护与控制技术，大大提高输电系统的传输容量，并能有效地抑制区域间电网的功率振荡，增强输电系统的稳态和动态运行性能。
2、中国智能输电网建设方案由于电力工业的需求不同，中国的智能电网的内涵与欧美会有显著不同。
对此，聚思中国智能电网执行总监陈文龙指出，智能电网应当是涵盖整个发输配供用各个环节的，绝非仅仅与用户相连的“最后一公里”。
每个国家发展计划宏大的智能电网，应该选取适合自身的应用模块。
中国的输电网发展较快，因此应成为智能电网应用领域，并非一定要像有些国家那样完全专注于配电网。
中国电网面临的头号挑战是如何保证大规模输电网运行的安全、优质、高效和环保，因此，最有必要将智能电网首先引入中国输电网。
当前和未来一段时间内，中国特色智能电网就是在以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网基础上，将先进的信息、通信和控制技术，以及先进的管理理念与我国电网实际紧密结合，在不断降低成本、提高效率和效益，改善整个电网可靠性及可用性的前提下，优化电网运行，科学制定企业战略规划，实现电网资产的全寿命周期管理，扩大电网为电源和电力用户服务的功能和提高电网服务水平的手段和模式。
第四章 智能输电网技术
第四章智能输电网技术输电网是电能输送的物理通道，是连接发电、配电和用电等环节的纽带。
先进的输电技术是构建智能输电网、满足新能源发展需要、实现资源大范围优化配置的关键技术；智能电网调度技术为电网的安全稳定经济运行提供重要的保障；智能变电站是智能电网中的重要节点，对各级电网起着联结作用。
本章将从先进输电技术、智能变电站、智能电网调度以及输电线路状态监测等方面介绍智能输电网的相关技术。
第一节先进输电技术在未来的15～20年内，我国的电力需求仍将快速增长。
由于我国能源供应和消费呈逆向分布特征，一次能源集中在西部和北部地区，而负荷又集中在中东部和南部地区，因此，需要采用先进的输电技术，建设坚强的网架结构，进行远距离、大容量、低损耗、高效率的电能输送，促进水电、火电、核电和可再生能源基地的大规模集约化开发，实现全国范围内的能源资源优化配置。
本节将主要介绍特高压交／直流输电、柔性输电等先进输电技术，同时展望超导输电等前沿技术。
一、特高压输电技术特高压输电技术包括特高压交流输电技术和特高压直流输电技术。
（一）特高压交流输电技术特高压交流输电是指lOOOkV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。
特高压交流电网突出的优势是：可实现大容量、远距离输电，l回lOOOkV输电线路的输电能力可达同等导线截面的500kV输电线路的4倍以上；可大量节省线路走廊和变电站占地面积，显著降低输电线路的功率损耗；通过特高压交流输电线实现电网互联，可以简化电网结构，提高电力系统运行的安全稳定水平。
2004年以来，我国在特高压交流输电技术领域开展了全面深入的研究工作，掌握了特高压交流输电的核心技术，主要体现在以下方面：(1)在过电压深度控制方面，采用高压并联电抗器、断路器合闸电阻和高性能避雷器联合控制过电压，并利用避雷器短时过负荷能力，将操作过电压限制到1.6～1.7p．µ．、工频过电压限制到1.3～1.4p.µ.、持续时间限制在0.2s以内，兼顾了无功平衡需求，有效降低了对设备绝缘水平的要求。
输配电智能电网技术应用
输配电智能电网技术应用1. 背景智能电网是新一代电力系统，它融合了现代信息和通信技术，以提高电力系统的可靠性、经济性和可持续发展能力智能电网的目标是实现实时、高效的能源分配和管理，满足用户的需求，并优化电网运行输配电智能电网技术是智能电网的重要组成部分，它涉及到电力系统的输电和配电环节，通过应用先进的技术，实现了对电力系统的实时监控、分析和管理2. 输配电智能电网技术概述2.1 实时监控技术实时监控技术是智能电网的基础，它通过安装在电力系统各个环节的传感器和监测设备，实时采集电力系统的运行数据，包括电压、电流、功率、温度等参数这些数据通过通信网络传输到控制中心，供运行人员实时监控和分析2.2 通信技术通信技术是智能电网的关键，它保证了实时监控数据的传输和控制指令的下达智能电网采用了多种通信技术，包括有线通信和无线通信，如光纤通信、电力线通信、无线传感器网络等2.3 数据处理和分析技术智能电网产生了大量的实时数据，如何有效地处理和分析这些数据，提取有价值的信息，是智能电网技术的重要环节数据处理和分析技术包括数据清洗、数据压缩、数据挖掘、模式识别等2.4 优化调度技术优化调度技术是智能电网的核心，它通过分析实时数据和预测数据，优化电力系统的运行，包括发电计划的优化、电网运行参数的优化、设备维护计划的优化等2.5 自动化控制技术自动化控制技术是智能电网的执行环节，它根据控制中心的指令，自动调整电力系统的运行状态，包括开关操作、设备控制、故障处理等3. 输配电智能电网技术的应用3.1 输电系统中的应用在输电系统中，智能电网技术主要应用于输电线路的监测和控制通过实时监控技术，可以及时发现输电线路的故障和异常，如短路、断线、温度异常等，并通过自动化控制技术，快速地进行故障处理和设备控制，保证输电系统的稳定运行3.2 配电系统中的应用在配电系统中，智能电网技术主要应用于配电设备的监测和控制通过实时监控技术，可以实时了解配电设备的运行状态，如电压、电流、功率等参数，并通过自动化控制技术，实现对配电设备的自动调节和故障处理，提高配电系统的可靠性和经济性3.3 电力市场中的应用智能电网技术在电力市场中发挥着重要作用通过实时监控技术和数据处理和分析技术，可以实时了解电力市场的供需情况，预测电力市场的未来趋势，并通过优化调度技术，实现电力资源的优化配置，提高电力市场的效率和公平性3.4 用户服务中的应用智能电网技术在用户服务中也发挥着重要作用通过实时监控技术和通信技术，可以实时了解用户的用电情况，预测用户的用电需求，并通过自动化控制技术，实现对用户用电的自动调节和优化，提高用户的用电体验和节能效果4. 结论输配电智能电网技术是智能电网的重要组成部分，它通过应用先进的技术，实现了对电力系统的实时监控、分析和管理在输电系统和配电系统中，智能电网技术可以提高系统的可靠性和经济性，保证电力系统的稳定运行在电力市场和用户服务中，智能电网技术可以提高市场的效率和公平性，提高用户的用电体验和节能效果随着技术的不断发展和应用的不断深入，输配电智能电网技术将在未来电力系统中发挥越来越重要的作用智能电网中的先进输配电技术应用1. 背景智能电网是利用现代信息技术，实现电力系统各个环节的智能化管理和优化调度，以提高电力系统的运行效率、可靠性和可持续发展能力其中，输配电技术作为电力系统的重要组成部分，其智能化水平的提升对于整个智能电网的性能有着至关重要的影响本文将探讨智能电网中先进输配电技术的应用，以展示其在提高电力系统运行效率和可靠性方面的关键作用2. 先进输配电技术概述2.1 分布式发电技术分布式发电技术是指在配电网中接入小型、分散的发电设备，如风力发电、太阳能发电、微型水电站等这些分布式电源可以提高电网的供电可靠性，增加电网的供电能力，并有助于减少电力系统的线损2.2 储能技术储能技术是智能电网中的重要组成部分，它可以通过在电力系统中储存和释放电能，提高电力系统的灵活性和稳定性目前常用的储能技术包括电池储能、超级电容器储能、机械储能等2.3 柔性交流输电技术（FACTS）柔性交流输电技术是一系列通过电子装置控制交流电力系统传输能力的先进技术FACTS设备可以提高电力系统的输电能力，减少线损，提高电网的稳定性和可靠性2.4 智能电网信息通信技术智能电网信息通信技术是保证智能电网中各个环节有效协同工作的基础它包括高速数据采集、远程监控、实时数据处理和分析、优化调度等功能3. 先进输配电技术的应用3.1 分布式发电技术的应用在智能电网中，分布式发电技术可以提高电网的供电可靠性和供电质量通过实时监控和自动化控制技术，可以实现对分布式电源的优化调度，使其在电网中发挥最大的效益3.2 储能技术的应用储能技术在智能电网中的应用主要体现在提高电网的频率调节能力和电压稳定能力例如，在可再生能源发电过程中，储能系统可以平衡发电与负载之间的波动，提高电力系统的稳定性3.3 柔性交流输电技术的应用柔性交流输电技术在智能电网中的应用可以提高电网的输电能力和运行效率例如，通过采用可控串联补偿器（SSSC）等FACTS设备，可以提高电网的输电能力，减少线路的损耗3.4 智能电网信息通信技术的应用智能电网信息通信技术在先进输配电技术的应用中起着关键作用通过实时监控和数据处理分析，可以实现对输电和配电系统的实时监控、故障诊断和优化调度，提高电力系统的运行效率和可靠性4. 结论智能电网中的先进输配电技术是提高电力系统运行效率和可靠性的关键通过分布式发电技术、储能技术、柔性交流输电技术和智能电网信息通信技术的应用，可以提高电网的供电能力、减少线损、提高电网的稳定性和可靠性随着技术的不断发展和应用的不断深入，智能电网中的先进输配电技术将在未来电力系统中发挥越来越重要的作用应用场合1. 分布式发电接入在分布式发电逐渐普及的背景下，输配电智能电网技术可以有效应对分布式电源的接入通过实时监控和自动化控制技术，可以实现对分布式电源的优化调度，使其在电网中发挥最大的效益此外，储能系统的应用可以平衡发电与负载之间的波动，提高电力系统的稳定性2. 电网升级与改造对于老旧电网的升级与改造，输配电智能电网技术提供了有效的解决方案通过采用柔性交流输电技术（FACTS）等先进技术，可以提高电网的输电能力和运行效率，减少线路的损耗，实现电网的绿色、可持续发展3. 电力系统调度与优化输配电智能电网技术在电力系统调度与优化方面具有广泛的应用前景通过实时监控和数据处理分析，可以实现对输电和配电系统的实时监控、故障诊断和优化调度，提高电力系统的运行效率和可靠性4. 电力市场运营在电力市场运营过程中，输配电智能电网技术可以提高市场的效率和公平性通过实时监控技术和数据处理和分析技术，可以实时了解电力市场的供需情况，预测电力市场的未来趋势，并通过优化调度技术，实现电力资源的优化配置5. 用户服务与节能减排输配电智能电网技术在用户服务与节能减排方面也具有重要作用通过实时监控技术和通信技术，可以实时了解用户的用电情况，预测用户的用电需求，并通过自动化控制技术，实现对用户用电的自动调节和优化，提高用户的用电体验和节能效果注意事项1. 系统兼容性与稳定性在应用输配电智能电网技术时，首先要考虑系统的兼容性与稳定性由于涉及到不同厂商、不同类型的设备和技术的融合，需要确保各个系统和设备之间的兼容性，避免因技术不兼容导致的系统故障2. 数据安全与隐私保护随着实时监控和数据处理技术的应用，电力系统的数据安全和用户隐私保护成为关注的焦点需要采取有效措施，确保数据传输和存储的安全性，防止数据泄露和非法访问3. 技术培训与人才培养输配电智能电网技术的广泛应用对于相关人员的技术水平和专业知识提出了更高的要求需要加强技术培训和人才培养，提高相关人员的业务能力和技术水平，确保技术的顺利推广和应用4. 政策法规与标准化在输配电智能电网技术的应用过程中，需要遵循相关政策法规和行业标准政府和行业机构应加强对相关政策法规的制定和修订，推动标准化进程，为技术应用提供良好的政策环境5. 成本效益分析在推广应用输配电智能电网技术时，需要进行成本效益分析，综合考虑技术投资、运行维护成本和预期收益通过合理评估技术应用的经济性，为决策提供科学依据输配电智能电网技术在电力系统的应用场合广泛，包括分布式发电接入、电网升级与改造、电力系统调度与优化、电力市场运营、用户服务与节能减排等在应用过程中，需要注意系统兼容性与稳定性、数据安全与隐私保护、技术培训与人才培养、政策法规与标准化、成本效益分析等方面的关键问题，确保技术的顺利推广和应用。
电力工程中的智能电网技术
电力工程中的智能电网技术在当今科技飞速发展的时代，电力作为现代社会的基石，其供应的稳定性、高效性和安全性变得愈发重要。
智能电网技术的出现，犹如一道曙光，为电力工程带来了前所未有的变革和突破。
智能电网，简单来说，就是将先进的信息技术、通信技术、传感器技术、自动控制技术等与传统的电力系统深度融合，实现电网的智能化运行、管理和控制。
它不再是过去那种简单的电力输送网络，而是一个具备高度感知、自我诊断、优化决策和快速响应能力的复杂系统。
首先，智能电网在电力的生产环节发挥着重要作用。
通过智能化的监测和控制系统，发电厂能够实时掌握发电设备的运行状态，及时发现潜在的故障和隐患，并进行精准的维护和保养，从而大大提高了发电设备的可靠性和利用率。
同时，智能电网还能够实现对不同类型能源的有效整合和优化配置。
例如，将风能、太阳能等可再生能源与传统的火力发电、水力发电等有机结合，根据能源的实时供应情况和电网的负荷需求，智能地调整各类电源的出力，实现能源的高效利用和绿色发展。
在电力的输送环节，智能电网的优势同样显著。
传统的电网在输电过程中往往存在着电能损耗大、输电效率低等问题。
而智能电网采用了先进的输电技术，如特高压输电、超导输电等，能够大大降低电能在输送过程中的损耗，提高输电效率。
此外，智能电网还具备强大的输电线路监测功能。
通过在输电线路上安装各种传感器和监测设备，可以实时获取线路的温度、湿度、风速等环境参数以及线路的电流、电压等运行参数，及时发现线路的故障和异常情况，并采取相应的措施进行处理，保障输电线路的安全稳定运行。
智能电网在电力的分配环节也表现出色。
它能够根据用户的用电需求和电网的负荷情况，智能地调整电力分配策略，实现电力的优化配置。
例如，在用电高峰时段，智能电网可以优先保障重要用户和关键设施的电力供应，同时对一些非重要用户进行合理的限电；而在用电低谷时段，则可以鼓励用户用电，以提高电力的利用率。
此外，智能电网还支持分布式电源的接入，使得用户不仅是电力的消费者，还可以成为电力的生产者。
智能电力技术在电力工程设计中的应用案例
智能电力技术在电力工程设计中的应用案例近年来，随着科技的快速发展，智能电力技术已经广泛应用于电力工程设计中。
这些智能电力技术不仅提升了电力工程的效率和安全性，还改变着传统电力系统的运行方式。
本文将从不同的角度，分析几个智能电力技术在电力工程设计中的应用案例，探讨其所带来的影响以及未来发展趋势。
一、智能电网技术在电力工程设计中的应用智能电网是当今电力领域的热门话题，其应用已经成为电力工程设计的重要组成部分。
智能电网的核心理念是通过数字化和自动化技术，对电力系统进行监测、控制和管理，从而实现电能的高效、安全、清洁和经济利用。
在电力工程设计中，智能电网技术不仅改变了传统电力系统的结构和运行方式，还赋予了电力系统更高的可靠性和灵活性。
例如，智能电网技术可以通过实时监测电力系统的运行状况，提前预测故障，并采取相应措施以避免停电事故的发生。
智能电网技术还可以将可再生能源与传统能源源进行有效的接入和调度，提高电力系统的能源利用率。
二、智能输电线路技术在电力工程设计中的应用智能输电线路技术是一种基于传感器和通信技术的创新电力工程设计方案。
其主要目标是提高输电线路的可靠性和运行效率，减少电力系统中的能耗和环境污染。
在电力工程设计中，智能输电线路技术可以通过在线监测输电线路的温度、湿度和振动等参数，提前发现线路存在的隐患并及时修复。
此外，智能输电线路技术还可以实现对线路负载的精确测量，进而有效控制输电损耗。
三、智能配电系统技术在电力工程设计中的应用智能配电系统技术是一种基于信息技术和自动化技术的电力工程设计方案。
其主要目标是提高配电系统的可靠性和安全性，实现对电力能源的高效配送和管理。
在电力工程设计中，智能配电系统技术可以通过实时监测配电系统的负荷状况和电力能源的供需平衡，合理调度电能的分配，从而提高电力系统的运行效率。
此外，智能配电系统技术还可以实现对电力设备的智能诊断和故障预测，提高电力系统的可靠性和安全性。
四、智能电表技术在电力工程设计中的应用智能电表技术是一种通过计算机和通信技术实现对电能的精确测量和远程抄表的电力工程设计方案。
电气工程及其自动化中的智能化技术
电气工程及其自动化中的智能化技术
电气工程及其自动化是一门综合性学科，旨在研究电力系统的设计、运行和管理以及自动化技术的应用。
随着科技的不断发展，智能化技术在电气工程及其自动化领域中得到了广泛应用。
智能化技术不仅提高了电气设备的效率和可靠性，还推动了电气工程领域的创新发展。
智能化技术在电气工程及其自动化中的应用包括但不限于以下几个方面：
智能电网：智能电网利用先进的通信、计算和控制技术，实现对电力系统的快速响应和优化调度，以提高电网的可靠性、安全性和经济性。
智能电网还能实现对分布式能源的有效管理和集成，进一步促进可再生能源的发展和应用。
智能输电线路：利用传感器、通信和自动化技术，对电力输电线路进行实时监测和故障诊断，实现了对线路状态的智能感知和智能控制。
智能输电线路可以提前发现线路故障和风险，达到预警和及时处理，有效避免事故的发生。
智能电能质量调节：通过智能化技术对电能质量进行监测和调节，包括电压波动、谐波和电能偏差等。
智能电能质量调节可以提高用电设备的可靠性和效率，避免对设备的损坏和影响。
智能控制系统：通过采用自动化控制算法和先进的传感器技术，实现对电力设备和系统的智能控制和监测。
智能控制系统能够根据实时数据进行自主决策和优化操作，提高电力系统的稳定性和可靠性。
智能家居和建筑物自动化：通过智能化技术实现家庭、办公场所和工厂等建筑物的智能化管理和控制。
智能家居和建筑物自动化可以实现对照明、空调、安防等设备的集中控制和智能调节，提高能源利用效率和居住环境的舒适性。
电力系统中的智能电网技术
电力系统中的智能电网技术智能电网技术在电力系统中的应用随着科技的不断发展，智能电网技术作为电力系统的重要组成部分，正逐渐得到广泛应用。
智能电网技术通过集成先进的信息和通信技术，以及智能化的电力设备，实现了电力系统的高效、可靠、安全和可持续运行。
本文将探讨智能电网技术在电力系统中的应用，并对其未来的发展进行展望。
一、智能电网技术的定义与特点智能电网技术是指利用先进的信息和通信技术，实现电力系统的自动化、智能化和可持续发展的一种技术体系。
智能电网技术的特点主要包括以下几个方面：1. 高效性：智能电网技术通过实时监测和控制电力系统的各个环节，提高电力系统的能源利用效率，减少能源浪费。
2. 可靠性：智能电网技术通过智能化的电力设备和系统，实现了电力系统的自动化运行和故障检测与修复，提高了电力系统的可靠性。
3. 安全性：智能电网技术通过智能化的监测和控制系统，实时监测电力系统的运行状态，及时发现和处理潜在的安全隐患，确保电力系统的安全运行。
4. 可持续性：智能电网技术通过集成可再生能源和能源存储技术，实现了电力系统的可持续发展，减少对传统能源资源的依赖。
二、智能电网技术在电力系统中的应用智能电网技术在电力系统中的应用主要包括以下几个方面：1. 智能电表和电力信息系统：智能电表通过实时监测和记录用户的用电情况，为电力系统的调度和管理提供了准确的数据支持。
电力信息系统则通过集成各种数据传输和处理技术，实现了对电力系统的全面监测和管理。
2. 智能配电网技术：智能配电网技术通过智能化的配电设备和系统，实现了对配电网的自动化运行和故障检测与修复。
智能配电网技术还可以实现对分布式能源的有效管理和利用。
3. 智能输电网技术：智能输电网技术通过智能化的输电设备和系统，实现了对输电网的自动化运行和故障检测与修复。
智能输电网技术还可以实现对大规模可再生能源的接入和调度。
4. 智能能源管理系统：智能能源管理系统通过集成先进的信息和通信技术，实现了对电力系统的全面监测和管理。
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sin U
c cos
)
Xc
P取决于
0时，VSC吸收有功功率、态 整流 0时，VSC发出有功功率、态 逆变
Q取决于 Uc((U Uss
Uc Uc
cos) cos)
0时，VSC吸收有功功 0时，VSC发出有功功
VSC-HVDC总结
（1）VSC-HVDC既可以控制输送有功功率，也可控制换流器注入交流 系统的无功功率。
P与Q关系 图
统一潮流控制器UPFC
（a）接入UPFC装置的双机系统功角特性曲线
UPFC可以控制线 路功率在较大范围 内变化，因此能够 较好地适应输电系 统对功率变化要求
统一潮流控制器UPFC
(b)UPFC补偿后输出系统运行图
UPFC装置可以扩 大输电系统运行范 围，特别是 δ90
，即可扩大范围， 仍可稳定运行。
智能输电网技术
目 录
1 我国输电现状 柔性交流输电技术 2
3 特高压直流输电技术 柔性直流输电技术 4
5 其他先进输电技术
1
我国输电现状
我国输电现状 由于我国的地域、能源分布、负荷分布特点， 所以决定了我国电力系统的特点：
输电距离长 输电容量大 电网络庞大
我国能源发展战略
西电东送 南北互通 新能源分布式发
静止同步补偿器 （STATCOM）
1、电压型或者电流型 2、并联在系统上，可控制其 容性或感性输出电流，且 STATCOM的最大容性或感 性输出电流不依赖交流系统 电压。
APF有源滤波器
FACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOM
电池储能系统
带有化学储能系统的并联式 电压型变流器，该变流器可 与交流系统进行快速的有功 功率和无功功率的交换 锂电池、铅酸电池、超导储 能
令Us Ur U，则 UPF双C机系统受端示 功： 率可表
PUX2
sin
U2 X
sin( )
QUX2
(cos
U2 1)
X
co
s()
对此公式进行变换可得 ：
2
时，
U
对传输
pq
功率作用最大
功角分 析图
P U X 2si n 2 Q U X 2(co 1 ) s2 UX pm U q a2xδ取值不同
FACTS控制器总结
3
特高压直流输电技术
直流输电
直流输电优势
输送相同功率时，线路造价低 输送线路有功损耗小 适用于海下输电
有利于改善系统的稳定性
我国特高压技术的发展
高压直流通常指的是 600 KV
及以下直流系统
600KV以下的直流系统称为
特高压直流系统
我国目前的HVDC等级是 800KV
电与并网
我国的输电技术 HVDC+FACTS
2
柔性交流输电技术
柔性交流输电技术
FACTS 装置
静 止 无 功
补
偿 器
静 止 同 步
补
偿 器
统 一 潮 流
控
制 器
FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC
静止无功补偿器 （SVC）
一种并联联接的静止无功 发生器或吸收器，它的输 出电流可调节为容性或感 性，以便保持或控制电力 系统的一些特定参数（典 型参数一般为母线电压）。
换相
（a） TCR单相原理接线图
(b)单相TCR电流波形
静止无功补偿器SVC----TSC晶闸管投切电容器
投入状态：反并联 晶闸管导通，发出 容性无功
（a） TSC单相原理接线图
(b)单相TSC电流波形
断开状态：反并联 晶闸管阻断，不输 出无功
FACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOM
FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC
晶闸管控制电抗 器TCR
晶闸管投切电 容器TSC
静止无功补偿 器
TCR+FC混合 装置
TCR+TSC混合装 置
静止无功补偿器SVC----TCR晶闸管控制电抗器
90时，吸收感性无功最大 0180时 90， 时吸 ，收 产感 生性 含无 直功 流为 分不 零 量对 的称电流 90 180时，一般晶闸管导发 通生 ，电网
800
KV 特 高 压 直 流 输 电 工 程
4
柔性直流输电技术
柔性直流输电技术
图1 两端VSC-HVDC结构示意图
柔性直流输电技术
当计 不不计流 换 电流 电变 抗 V 压 器 与 S交 C 器 电 流 间 阻 系 交 时 统 换 有 功功 P 与率 无Q 功 为功 ：率
P Q
U sU c Xc
（2）为保证正常运行： 输入直流网络的有功=直流网络输出有功+直流网络有功损
耗
（3）为实现VSC-HVDC有功的自动平衡，必须选择一端换流站控制直 流侧电压，充当平衡换流器，而其他换流站可在额定允许范围任意设 定有功功率。
VSC-HVDC与HVDC对比优势
1、可以工作在无 源换流方式，无 需外加换相电压
2
静止同步补偿器STATCOM
（a） STATCOM的运行特性
统一潮流控制器UPFC
目前通用性最好的FACTS装 置，通过控制规律的改变， 就能分别或同时实现并联补 偿、串联补偿、移相等功能
统一潮流控制器UPFC
（a）简化电路
(b)相量关系
接入UPFC装置的输电系统及相量图
统一潮流控制器UPFC
高温超导电缆是超导输电技术领域中技术进步较快，有望在不久 的将来获得广泛工程应用的输电技术
图3 美国超导输电示范系统
多端直流输电技术
2014年，世界首个五端 柔性直流输电工程—— 舟山±200千伏五端柔 性直流输电科技示范工 程正式投运。该工程是 世界上电压等级最高、 端数最多、单端容量最 大的多端柔性直流工程， 其投运标志着我国在世 界柔性直流输电技术领
静止同步补偿器STATCOM
Us Ug
向电网发出无 功功率
从电网吸收无 功功率
（a） 接入系统示意图
(b)无功功率交换示意图
STATCOM原理图
静止同步补偿器STATCOM
STATCOM的稳态向量图
STATCOM向系统注入的有功功率 和无功功率分别为：
P
U
2 g
R
sin
2
Q
U
2 g
2R
sin
2、进行精确有功 控制时，可控制 无功，控制灵活。
VSCHVDC优 势
3、潮流翻转时，直流 电压极性不变，与 HVDC相反，有利于构 成多端直流输电网络
5、采用VSC与 PWM技术，省去换 流变压器，占地面 积小
4、无需交流系统 提供无功，可稳 定交流母线电压
5
其他先进输电技术
超导输电技术
超导输电技术是利用高密度载流能力的超导材料发展起来的新型输电技术， 超导输电电缆主要由超导材料、绝 缘 材 料 和 维 持 超 导 状 态 的 低 温 容 器 构 成。