直流输电换流站..
直流输电换流站的原理
直流输电换流站的原理直流输电换流站（HVDC变流站）是高压直流输电系统的一个重要组成部分。
它的主要作用是将交流电转换为直流电，或者将直流电转换为交流电，以实现不同电压等级之间的能量传输。
直流输电换流站在全球范围内被广泛应用于长距离电力传输、异地互联以及直流电网的构建等方面。
以下将详细介绍直流输电换流站的原理。
直流输电换流站主要由换流变压器、用于控制直流侧电流的可控整流器和用于控制交流侧电压的可控逆变器等基本部分组成。
它通过控制和调节这些部件的工作状态和参数，实现交直流之间的互换。
首先，换流变压器是直流输电换流站的核心部件之一。
它负责将高压交流电连接到换流站的交流侧，并将其转换为低压交流电。
同时，换流变压器还承担着升降电压的作用，使得直流电源和负载之间的电压匹配。
换流变压器通常采用三相铁芯变压器结构，其中包含交流侧绕组、直流侧绕组和中性点连接器等。
换流变压器的设计和制造对于直流输电系统的性能和效率具有重要影响。
其次，可控整流器是直流输电换流站的关键设备之一。
它通过控制可控硅等半导体器件的导通和关断，将交流电转换为直流电。
可控整流器不仅能够实现电压的控制，还可以实现变流器的功率因数调节。
可控整流器通常采用双向可控硅和并联整流器等结构，以适应不同的输电能力和电压等级。
同时，可控整流器还需要配备控制和保护系统，以确保整流器的安全可靠运行。
另外，可控逆变器也是直流输电换流站的重要组成部分。
可控逆变器通过控制可控硅等半导体器件的导通和关断，将直流电转换为交流电。
可控逆变器不仅可以实现电压的控制和调节，还可以实现直流系统的频率调节。
可控逆变器通常采用多电平逆变器和子模块化逆变器等结构，以提高逆变器的输出质量和效率。
此外，还需要配备控制和保护系统来充分调节和保护直流输电换流站的正常运行。
控制系统主要负责对直流侧电流、直流侧电压、交流侧电流和交流侧电压等参数进行实时检测和控制。
保护系统主要负责对直流输电换流站的设备和线路进行监测和保护，以确保直流输电换流站的安全可靠工作。
直流输电换流站
3
交流滤波器连接
a、交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上
优点：滤波器及主母线可靠性 高，便于双极间相互备用 缺点：滤波器分组开关操作频 繁，故障率可能高
12级继电2班
3
交流滤波器连接
b、交流滤波器大组直接接在换流变压器的进线回路上
优点：交流滤波器按极对称布置
缺点：不便于双极间相互备用
开关设备
交流滤波器 无功补偿设备 交流避雷器 交流测量装置
换流阀开关设备 过电压保护设备 保护设备
换流变压器区域
高压平波电抗器
直 流 开 关 场
直流滤波器 过电压保护装置 直流测量装置 直流开关设备
12级继电2班
三
换流站主接线
换 流 站 主 接 线
换流器接线
换流变压器与换流阀连接
交流滤波器连接
1
12级继电2班
特高压直流输电理论
THANKS
12级继电2班
12级继电2班
3
交流滤波器连接
c、交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上
优点：投资省，便于交流滤波器 双极间互相备用 缺点：投切频繁，断路器故障率 较高，会直接影响母线的故障率
12级d、交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上
优点：可与无功补偿装置共用， 可降低滤波器造价，投资省 缺点：换流变压器结构复杂
换流器接线 现代直流输电工程采用12脉动换流器
换流器接线 换流变压器与换流阀连接
换 流 站 主 接 线
交流滤波器连接
1
换流器接线 三种可能的换流器接线方式 a、每极1组12脉动换流单元 b、每极2组12脉动换流单元串联 c、每极1组12脉动换流单元并联
特高压直流输电系统换流站网络安全分析
特高压直流输电系统换流站网络安全分析社会经济快速发展的同时，我国用电需求大幅增加，而我国自然条件、能源及负荷中心的分布使得远距离、大容量、低损耗的电力传输成为必然，特高压直流输电技术正好迎合这一需求。
随着直流输电电压等级的不断提高，直流换流站中电力设备在数量和容量上不断增加，导致换流站网络安全问题日益突出，对电力系统的平稳运行带来了严峻挑战。
面对当前严峻的电力系统网络安全形势，换流站作为电力系统行业的重要核心支柱急需加强网络安全防护，打造晴朗的换流站网络空间，筑起积极主动、攻防兼备、可管可控的换流站网络安全屏障势在必行。
标签：特高压;直流输电;换流站;网络安全;电力系统1换流站常见网络安全隐患分析1.1网络安全知识积累不足在电力系统网络安全的建设和运维过程当中，通信运维相关负责人不专业，对网络安全知识掌握不够。
随着信息化进程的步伐加快和信息安全防护技术的不断提升，从事换流站网络安全相关工作需要不断吸收新技术，由于日常的换流站运维工作的繁杂导致技术的提升不够，对当前网络安全现状认知不够，出现违规工作、不按既定规范作业等现象，对换流站整体网络安全带来极大隐患，严重时可导致换流站控制保护系统和VBE的跳闸。
1.2信息化网络安全体系不健全随着电力系统的自动化程度不断深入推进，严格管控电力网络安全制度规范化，不断创新完善网络安全防护制度清晰化已迫在眉睫，这样才能从根本上提升电力系统网络安全。
当前，换流站的日常运维中仍然对网络安全体系建设不够重视和完善，很大程度上对换流站整体网络架构产生极大隐患。
由于缺乏科学的、系统的网络安全体系，使得在日常运维中容易出现大漏洞。
1.3网络管理运营的风险网络管理运营是电力系统信息通信网络安全风险的来源之一。
电力系统信息通信网络的安全离不开电力系统内外网分离措施。
从实际情况来看，网络管理运营还存在一定的风险，主要是由人为导致的。
在对网络进行日常管理与运营时，电网内部的管理人员及操作人员通过移动存储介质与终端等设备进行数据通信，进而造成信息出现泄漏与失真等情况，这样很容易受到病毒或木马的侵扰，严重时整个电力系统的正常运行将会受到一定影响。
常规直流输电的基本原理
常规直流输电的基本原理
常规直流输电的基本原理可以概括为以下几点:
一、直流输电的概念
直流输电是利用直流电压对电能进行长距离传输的过程。
与交流输电相比,直流输电线路结构简单,但也存在一定缺点。
二、直流输电的基本结构
直流输电系统主要包括发电机、变流站、输电线路、受电变流站和负载几个部分。
发变电站将交流电转换为直流电,经过输电线路,最后转换回交流电为负载供应电力。
三、直流输电的工作原理
1. 发电机组发出三相交流电。
2. 变流站将交流电整流为直流电,升高电压。
3. 高压直流电沿输电线路输送,减少电能损耗。
4. 接收变流站将直流电再转换为交流电,供应给用户。
5. 整个系统采用回馈控制调节电流、电压,保证稳定运行。
四、直流输电的优势
1. 线路投资减少,传输损耗小。
2. 可实现交联互济不同系统。
3. 输电容量可通过电压调节实现,易扩容。
4. 可采用先进的直流电网技术。
五、直流输电的劣势
1. 换流站投资和损耗较大。
2. 难以实现直接供电,需要变流设备。
3. 输电距离受电压等级限制。
4. 缺乏经验,维护转换设备复杂。
总之,直流输电可降低线路损耗,但更适合远距离跨区传输。
随着技术进步,直流输电会发挥更大优势。
直流输电换流器比较及分析HVDC
直流输电换流器比较及分析HVDC直流工程换流器比较及分析高压直流(HVDC)输电以其在长距离大容量输电、海底电缆输电和非同步联网等领域的独特优势而得到了广泛应用。
换流器是高压直流输电的核心设备，它是影响HVDC系统性能、运行方式、设备成本以及运行损耗等的关键因素。
一、换流器概述换流器是实现交直流电相互转换的设备，当其工作在整流(或逆变)状态时，又称为整流器(或逆变器)换流器容量巨大、可控性强，对可靠性的要求很高。
传统晶闸管换流器容量很大，但投资大、谐波严重。
电压源换流器能弥补传统晶闸管换流器的部分缺点，其发展十分迅速。
较典型换流器有传统晶闸管换流器、每极2组12脉动换流器、电容换相换流器以及电压源换流器等。
长距离大容量高压直流输电仍然适合采用传统晶闸管换流器;电压源换流器在HVDC中有广泛的应用前景，是未来高压直流输电技术的重要发展方向。
二、换流器的分类换流器以实现功率变换的关键器件划分，可分为晶闸管换流器和全控器件换流器。
前者指由半控器件晶闸管组成的换流器，后者指由全控器件(又称自关断器件，如IGBT、IGCT)组成的换流器；以换流方式划分，换流器分为电网换相换流器（LCC）和器件换相换流器(DCC)。
前者采用晶闸管器件，由电网提供换相电压而完成换相，后者由全控器件组成，通过器件的自关断特性完成换相；根据换流器直流侧特性划分，换流器又分为电流源换流器(CSC)和电压源换流器(VSC)。
电流源换流器的直流侧通过串联大电感而近似维持直流电流恒定，电压源换流器的直流侧通过并联大电容而保持直流电压近似不变。
电压源换流器依据其拓扑结构进一步分为两电平和模块化多电平换流器（MMC）等结构。
针对晶闸管换流器，还可根据换流器基本单元结构的不同而分为三种:每极1组12脉动换流器(简称12脉动换流器)，每极2组12脉动换流器串联式换流器和每极2组12脉动换流器并联式换流器。
其中，12脉动换流器是常规高压直流输电的典型换流器，每极2组12脉动换流器则适用于特高压直流(HVDC)输电。
直流输电技术
直流输电技术摘要直流输电是指，将发电厂发出的交流电，经整流器变换成直流电输送至受电端，再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网的一种输电方式。
主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网，具有线路投资少、不存在系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点。
直流输电系统主要由换流站（整流站和逆变站）、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成。
其中换流站是直流输电系统的核心，它完成交流和直流之间的变换。
直流输电的发展也受到一些因素的限制。
首先，直流输电的换流站比交流系统的变电所复杂、造价高、运行管理要求高；其次，换流装置（整流和逆变）运行中需要大量的无功补偿，正常运行时可达直流输送功率的40～60％；换流装置在运行中在交流侧和直流侧均会产生谐波，要装设滤波器；直流输电以大地或海水作回路时，会引起沿途金属构件的腐蚀，需要防护措施。
要发展多端直流输电，需研制高压直流断路器。
随着电力电子技术的发展，大功率可控硅制造技术的进步、价格下降、可靠性提高，换流站可用率的提高，直流输电技术的日益成熟，直流输电在电力系统中必然得到更多的应用。
当前，研制高压直流断路器、研究多端直流系统的运行特性和控制、发展多端直流系统、研究交直流并列系统的运行机理和控制，受到广泛的关注。
许多科学技术学科的新发展为直流输电技术的应用开拓着广阔的前景，多种新的发电方式──磁流体发电、电气体发电、燃料电池和太阳能电池等产生的都是直流电，所产生的电能要以直流方式输送，并用逆变器变换送入交流电力系统；极低温电缆和超导电缆也更适宜于直流输电，等等。
今后的电力系统必将是交、直流混合的系统。
关键字直流输电直流输电系统系统结构运行特点目录1.直流输电技术发展 (3)1.1汞弧阀换流时期 (3)1.2 晶闸管阀换流时期 (3)1.3 新型半导体换流设备的应用 (4)2. 轻型直流输电 (4)2.1直流输电的特点 (4)2.2轻型直流输电和普通直流输电的区别 (5)3. 直流输电系统 (5)3.1两端直流输电系统 (5)3.1.1 单极系统 (6)3.1.2 双极系统 (7)3.1.3 背靠背直流系统 (9)3.2多端直流输电系统 (9)4. 直流输电的换流技术 (10)4.1换流站的基本换流单元 (10)4.1.1 6脉动换流单元 (11)4.1.2 12脉动换流单元 (11)4.2直流输电换流技术的新发展 (12)4.2.1 传统直流输电的缺陷 (12)4.2.2 传统直流输电的新发展 (12)4.3基于电压源换流器的新型高压直流输电系统 (13)4.3.1 基于电压源换流器的新型直流输电的实现 (13)4.3.2 新型直流输电的控制方法 (14)4.3.3 新型直流输电的技术特点 (14)5. 直流输电的应用和发展 (14)5.1直流输电的应用 (14)5.2直流输电的发展 (15)1.直流输电技术发展电力技术的发展是从直流电开始的，早期的直流输电是不需要经过换流的直流输电，即发电、输电和用电均为直流电。
±500kV常规直流换流站运行方式分析及对策
±500kV常规直流换流站运行方式分析及对策摘要：与传统的交流高压远距离输电相比，高压直流输电具有明显的优势，是未来国内电网发展的重要方向。
其中，换流站是指在高压直流输电系统中，将直流电(或交流电)转换成交流电(或直流电)，满足电力系统对电能质量、安全性和稳定性要求的目的。
目前，我国已建成多座换流站，其中常用的是500kV常规DC换流站。
在传输功率相同的情况下，线路有功功率损耗低，适合海底传输，系统稳定性好，运行可靠。
摘要：文章探讨了500kV常规DC换流站的运行模式和应对措施，希望能为今后的电网建设提供一些参考。
关键词：500KV常规DC换流站；操作模式；反措施引言与传统的交流高压远距离输电相比，高压直流输电具有更多的优势，并且随着高压直流输电技术的不断进步和发展，高压直流输电已经成为我国未来电力系统的主要发展趋势。
其中，换流站是指在高压直流输电系统中设置的将直流电(或交流电)转换为交流电(或直流电)并满足电力系统对电能质量、安全性和稳定性要求的站点。
目前，我国已经建成了许多换流站。
500kV常规DC换流站作为一种普通换流站，具有线路成本低、有功功率损耗低、适合水下传输、系统稳定性好、相同传输功率下运行可靠等明显优势。
摘要：文章分析了500kV常规DC换流站的运行模式及对策，以期为电力系统建设提供参考。
1变流器站换流站主要由交流滤波器、换流变压器、避雷器、换流阀、DC滤波器、控制和调节系统、DC滤波器、保护系统和平波电抗器组成。
换流站的核心是换流装置，主要包括换流阀和换流变压器。
换流站保护系统和调节系统具有以下功能：掌握潮流趋势，减少DC、DC干扰、DC功率，监视换流站各种参数，调节潮流和其他电气参数，保护换流站设备，处理和预防换流阀异常运行等。
控制系统的可靠性和性能直接关系到整个电网的正常运行，因此其保护和调节系统都是其智能化的组成部分。
2 500kV DC输电系统运行方式简介根据线路的不同，500kV DC输电线路可分为双极线路、单极接地线路和单极金属线路。
直流输电ppt第六章换流站及其设备
6.2 换流站主接线
直流输电换流站由基本换流单元组成，基本换流单元有6
脉动换流单元和 12脉动换流单元两种类型，每个基本换 流单元主要包括换流变压器、换流阀、交直流滤波器、
控制保护设备、交直流开关设备等。
本节主要介绍：
1、换流器的接线； 2、换流变压器与换流器的连接方式； 3、交流滤波器的接入系统方式； 4、直流开关场的接线； 5、换流站特殊的接线方式。
至极1
LVHS
GRTS
连接线B 母线A
MRTB
至接地极
LVHS NBGS
至极2
(2)大地回线转换开关(GRTS)
GRTS装设在接地极线与极线之间。它是用于在不停运情况下，将直流电流
从单极金属回线转换至单极大地回线。 在GRTS动作之前，MRTB先合闸，建立大地回路和金属回路2个并联的回路， 直流电流被分流，到达稳态之后，GRTS动作进行电流转换操作，转换成功之后， 和GRTS串联的隔离开关将断开，以确保GRTS不承受持续的电压。
15
2012-11-18
A C B
V1 V3
m1
V5
Id
a
iaY
i1 i4 ibY i3 i6 icY i5 i2
V4 V6 V2
一、换流阀组接线
c
b
n1 m2
V3' V5'
Vd
负 载
V1'
a
i a△
i'1 i'4 ib△ i'3 i'6 ic△ i'5 i'2
V4' V6' V2'
c
b
n2
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3
交流滤波器连接
a、交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上
优点：滤波器及主母线可靠性 高，便于双极间相互备用 缺点：滤波器分组开关操作频 繁，故障率可能高
12级继电2班
3
交流滤波器连接
b、交流滤波器大组直接接在换流变压器的进线回路上
优点：交流滤波器按极对称布置
缺点：不便于双极间相互备用
换 流 站 主 接 换流站主接线 线
2
换流变压器与换流阀连接
优点：1）可利用阀厅内良好的运行环境来减小换流变压器阀侧套管的爬距；
2）可防止换流变压器阀侧套管的不均匀湿闪；
单边套管插入
3）可省掉从换流变压器到阀厅电气引线的单独穿墙套管。 双边套管插入 与单边雷同 缺点：1）阀厅面积显著增大，增加了阀厅及其附属设施的造价及 年运行费用； 脱开阀厅布置 2）增加了换流变压器的制造难度； 与单边相反
12级继电2班
3
交流滤波器连接
c、交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上
优点：投资省，便于交流滤波器 双极间互相备用 缺点：投切频繁，断路器故障率 较高，会直接影响母线的故障率
12级继电2班
3
交流滤ห้องสมุดไป่ตู้器连接
d、交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上
优点：可与无功补偿装置共用， 可降低滤波器造价，投资省 缺点：换流变压器结构复杂
3）换流变压器的运行维护条件较差； 4）换流变压器的备用相更换不方便。
换流站主接线
3
交流滤波器连接 交流滤波器接入系统的四种方式
a、交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上 b、交流滤波器大组直接接在换流变压器的进线回路上 c、交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上 d、交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上
交流滤波器 无功补偿设备 交流避雷器 交流测量装置
换流阀开关设备 过电压保护设备 保护设备
换流变压器区域
高压平波电抗器
直 流 开 关 场
直流滤波器 过电压保护装置 直流测量装置 直流开关设备
12级继电2班
三
换流站主接线
换 流 站 主 接 线
换流器接线
换流变压器与换流阀连接
交流滤波器连接
1
换流器接线 现代直流输电工程采用12脉动换流器
12级继电2班
特高压直流输电理论
THANKS
12级继电2班
换流器接线 换流变压器与换流阀连接
换 流 站 主 接 线
交流滤波器连接
1
换流器接线 三种可能的换流器接线方式 a、每极1组12脉动换流单元 b、每极2组12脉动换流单元串联 c、每极1组12脉动换流单元并联
换 流 站 主 接 线
2
换流变压器与换流阀连接
换流变压器插入阀厅的方式 a、单边套管插入 b、双边套管插入 c、脱开阀厅布置
特高压直流输电理论
换 流站
12级继电2班
特高压直流输电理论
换 流站
12级继电2班
特高压直流输电理论
高压直流换流站
概述 换流站主要设备 换流站主接线
12级继电2班
特高压直流输电理论
高压直流换流站
概述 换流站主要设备 换流站主接线
12级继电2班
一
概述 换流站是高压直流输电的一种特殊方式，将高压
直流输电的整流站和逆变站合并在一个换流站内， 在同一处完成将换流站交流变直流，再由直流变交 流的换流过程，其整流和逆变的结构、交流侧的设 施与高压直流输电完全一样，具有常规高压直流输 电的最基本的优点，可实现异步联网，较好地实现
不同交流电压的电网互联。
12级继电2班
二
换流站主要设备
交流场开关场
交流场 变压器 换流器 直流开关场 直流线路 换流变 阀厅
交流开关场 换流变压器区域 阀厅控制楼区域 直流开关场
交流输电线
直流输电线
并联电容器 滤波器 直流场
12级继电2班
二
换流站主要设备 交 流 开 关 场
阀 厅 控 制 楼 区 域 开关设备