超高压直流输电
超高压直流输电技术的研究与应用

超高压直流输电技术的研究与应用随着能源需求的不断增长和能源产业的迅猛发展,电力输电技术的创新与改进变得尤为重要。
超高压直流(UHVDC)输电技术是目前最先进的输电技术之一,它以其高效、能耗低、输电损耗小等优点,受到了广泛关注和应用。
超高压直流输电技术的基本原理是利用高压直流变流器将交流电转换为直流电,并通过高压直流输电线路将电能从发电厂送达到负荷中心。
与传统的交流输电技术相比,超高压直流输电技术在长距离输电、大容量输电和跨国跨区域输电方面具有明显的优势。
首先,超高压直流输电技术在长距离输电方面具有突出优势。
由于直流电不受交流特性的限制,超高压直流输电线路可以在较长的距离上输送电能。
这种特点使得超高压直流输电技术成为解决远距离跨区域、跨国界输电问题的有效手段。
例如,中国的"神华北网工程"采用超高压直流输电技术,实现了华北地区的跨区域输电,解决了供电不足的问题。
其次,超高压直流输电技术在大容量输电方面具有独特的优势。
与传统的交流输电技术相比,超高压直流输电技术的输电容量要大得多。
超高压直流输电线路可以通过提高输电线路的电压等级和线路的传输能力来满足大规模电能输送的需求。
例如,中国的"南京输变电工程"采用了±800千伏的超高压直流输电技术,实现了大容量的电能输送。
此外,超高压直流输电技术还具有输电损耗小的优点。
由于直流电的功率损耗与交流电的损耗不同,超高压直流输电技术在输电过程中的能量损失较小。
这不仅提高了电网的输电效率,降低了能源消耗,还减少了二氧化碳等排放物的排放,对保护环境和减少碳排放具有积极意义。
在超高压直流输电技术的应用方面,世界各国都进行了广泛的研究和实践。
中国作为超高压直流输电技术的先行者,在该领域取得了显著的成就。
中国已经建成了多条超高压直流输电线路,其中包括了全球最大的±1100千伏超高压直流输电项目。
这些项目的建设和应用不仅解决了中国电力供应的问题,也为其他国家提供了技术借鉴和经验分享的机会。
低压直流供电与柔性直流输电及超高压直流输电的探讨

低压直流供电与柔性直流输电及超高压直流输电的探讨摘要:目前直流电在我国电力系统应用有低压直流、柔性直流输电和超高压直流输电。
低压直流主要用于发电厂和变电站的二次回路中,柔性直流输电正应用于智能电网,而超高压直流用于远距离电能输送或系统联网。
低压直流也广泛应用于电子计算机电路中。
关键词:低压直流供电;柔性直流输电;超高压直流输电前言通过对直流电路重要性的了解;低压直流在电子等各行各业的应用;直流在电力系统中的二次回路中的应用、在柔性直流输电的应用以及在超高压特高压直流输电的应用的分析,提出直流电基础学习的重要性。
一、低压直流在电子领域的应用直流广泛用于电子电路、计算机等电路。
电子电路、通信电路、计算机电路等所用直流一般是几伏或几十伏。
如直流在晶体管放大电路中它主要作为集电极和基极的工作电源。
机床控制电路也广泛应用直流。
二、直流在电力系统中的应用2.1直流在二次回路中的应用传统的电力系统继电保护、控制回路、信号回路等二次回路中,广泛应用着直流电,它们所用直流电源电压一般是220V。
随着电力系统自动化水平的提高,在微机保护装置和微机自动装置电路中所用直流电压一般是几毫伏、几伏或几十伏电压。
低压直流还作为厂站应急电源。
2.2在柔性直流输电的应用“柔性”直流输电是采用先进的大功率电力电子器件组成的电压源换流器(VSC),其换流器采用IGBT绝缘栅双极型晶体管,它可以依据电网需要,灵活快捷地改变电能输送的大小和方向,并提供更优质的电能质量。
多端柔性直流输电系统模块化多电平(MMC)技术,可灵活接入多个站点的风能、太阳能、地热能、小水电等清洁能源,通过一个大容量、长距离的电力传输通道,到达多个城市的负荷中心。
这为新能源并网、大型城市供电以及孤岛供电等场合提供了一种有效的解决方案。
我国是从2006年开始研究,2011年上海南汇柔性直流输电工程投运,其电压±30kV,输出电流300A,输出功率18MVA。
超高压直流输电技术的发展与应用

超高压直流输电技术的发展与应用超高压直流输电技术的出现,是电力工业界的重大创新进展之一。
作为一项重要的现代电力输配技术,其在节能降耗、安全稳定和环保等方面具有显著的优势和巨大潜力。
本文将从超高压直流输电技术的发展历程、应用领域、技术优势等方面逐一介绍。
一、发展历程超高压直流输电技术的发展历程可以追溯至20世纪50年代,当时,研究人员试图找到一种能够在更长距离内传输大量电能的方法。
首先,他们引入了直流输电技术,其中利用交流电的变压器将电能转换为较高的电压和较低的电流,最终将电压降至负载端的合适值。
接下来,研究人员将这种技术扩展到更高的电压水平,这就是超高压直流输电技术。
二、应用领域目前,超高压直流输电技术已被广泛应用于许多电力工业领域,为许多电力企业赢得了很大的经济效益。
它最明显的应用领域是在大型电力工程中。
超高压直流输电技术广泛应用于远距离电力传输,这些工程通常是由长距离的输电线路和巨大容量的变电站组成,最终将电力输送到城市和工厂等现代化设施中。
三、技术优势(一)高效率:超高压直流输电技术具有高效率传输电能的特点,是传统输电方式的几倍。
在长距离输电和大容量电力传输中,超高压直流输电技术可以最大限度地减少电力的损耗。
(二)环保:超高压直流输电技术相对于其他电力传输方式,在环保方面具有明显的优势。
这种传输方式能够减少温室气体的排放,减少传输电缆的长度、降低电力系统的损耗,对减少环境污染有着积极的作用。
(三)安全稳定:超高压直流输电技术还在安全稳定方面表现良好,它可以提供更好的电力质量,更精准地控制电力的传输,以确保电力系统的安全稳定和运营效率。
总之,超高压直流输电技术是一项具有非常重要实用意义的技术,它能大幅提高电力的传输效率,减少电力系统的损耗,同时也可以保护人类环境和生态,具有广阔的应用前景。
但同时也需要认识到,该技术还存在很大的商业风险和技术难题,必须在技术和商业方面不断推进创新,以更好地实现其价值和潜力。
超(特)高压交直流输电线路带电作业

超(特)高压交直流输电线路带电作业摘要:随着我国电网的快速发展,超/特高压输电线路相继建设并投入运行,为给超/特高压输电线路带电作业开展提供技术支撑,结合交流750kV、1000kV和直流±660kV、±800kV输电线路特点,通过试验和理论计算,获取了带电作业关键技术参数,确定了作业人员安全防护原则,研制了大吨位绝缘提线工具和绝缘子更换卡具,并根据研究成果制定了超/特高压线路带电作业技术导则标准。
现场应用的成功开展表明,超/特高压线路开展带电作业是安全、可行的。
超/特高压输电交直流输电线路带电作业技术研究成果能有效指导带电作业的安全有序开展。
关键词:超/特高压;直流输电;带动作业1 导言我国带电作业技术经过近60a的研究及应用,已成为输配电线路检测、检修、改造的重要手段和方法,为电力系统的安全可靠运行和提高经济效益发挥了十分重要的作用。
近10a来,随着750kV、1000kV交流输电线路和±660kV、±800kV直流输电线路的建设和投入运行,对带电作业技术提出了一系列新的研究课题。
2 带电作业安全距离及组合间隙带电作业安全距离包含带电作业最小电气间隙及人体允许活动范围。
在IEC标准中,最小电气间隙是指在带电作业工作点可防止发生电气击穿的最小间隙距离。
最小组合间隙是指在作业间隙中的作业人员处于最低的50%操作冲击放电电压位置时,人体对接地体和对带电体两者应保持的距离之和。
最小电气间隙的确定受到多种因素的影响,主要包括间隙外形、放电偏差、海拔高度、电压极性等。
一般来说,作业间隙的形状对放电电压有明显的影响。
在正极性标准冲击电压下,“棒-板”结构的放电电压最低,其间隙系数为1.0。
对于带电作业中形成的不同间隙结构,可通过真型试验求出不同电极结构下的间隙系数。
2.1 试验及绝缘配合方法一是试验方法进行带电作业操作冲击放电试验时,根据不同电压等级超/特高压输电工程的导线参数、杆塔型式、绝缘子串型等准备试验试品。
我国超高压直流联网输电的必然性-精选文档

我国超高压直流联网输电的必然性1.直流输电联网的提出交流电力系统稳定运行的重要标志是,电力系统内的所有同步发电机都要同步运行。
也就是所有的并列运行的发电机都要有相同的电角速度。
当系统输送容量越来越大、输电的距离越来越长、间歇性电源如风电和光电等并网的不断扰动,稳定问题将可能出现。
为了解决稳定问题,我们可以采取多种措施,包括采用交流超高压和交流特高压输电措施。
为什么我们还要采用直流超高压或直流特高压来输电。
直流输电有着能解决两网不同步并网问题,以及其输电的经济性。
2.我国部分地区目前500kV和800kV直流输电情况2.1上海直流输电情况1990 年投运的我国第一条± 500kV 葛洲坝至上海直流输电线路、输电距离1045km,输电容量120万千瓦,实现了华中和华东两大电网的非同步互联。
由于输送容量的限制,2008年国家电网对其进行改造,现± 500kV 葛洲坝至上海直流输电线路、输电距离976km,输电容量300万千瓦,2010投运。
2007 年年底投运的三峡电厂至上海± 500kV 直流超高压输电线路,额定输送容量为300万千瓦,输电距离1040km它是三峡右岸电厂电力外送的主要通道之一。
2010年7月四川向家坝至上海± 800 千伏特高压直流输电示范工程投入运行,输送能力达700 万千瓦级,线路全长1907km,是迄今为止世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术最先进的特高压直流输电工程。
三大直流输电工程向上海输送1300 万千瓦功率,给上海的经济建设带来充足的能源。
2.2南方电网直流输电情况2001年6月投运的天生桥至广州± 500kV 直流输电工程是继葛洲坝至上海± 500kV 直流输电工程之后我国又一个跨省区的大型直流输电工程,天生桥在云南和广西交接处,,工程全长980km输送容量180万千瓦。
天生桥至广东有“三交流和一直流”输电线路。
超高压直流输电技术的优势和应用

超高压直流输电技术的优势和应用第一章:引言随着经济的发展和人口的增加,世界能源需求也在快速增加。
因此,人们对可靠、高效和稳定的能源供应的需求也日益迫切。
超高压直流输电技术是一项重要的能源输电技术,它在长距离高压输电领域中具有很大的优势。
本文将探讨超高压直流输电技术的优势及其应用。
第二章:超高压直流输电技术的基础知识超高压直流输电技术,简称UHVDC,是一项通过将输电线路压力提高至800千伏以上来实现大功率、远距离输电的技术。
它可实现高电压电缆损失小、电力负荷大、传输距离远等优点。
第三章:超高压直流输电技术的优势1、减少损耗对比直流输电和交流输电,超高压直流输电技术的输电效率更高,因为直流输电的传输距离越远,线路损耗越小,利用了欧姆定律和电力因数提高调节的双重优势,降低了输电线损耗。
2、提高稳定性超高压直流输电系统采用了先进的电气控制技术和电机维护措施,使其具有比传统的交流输电系统更高的功能性和更强的系统稳定性。
在谣言和恶劣天气条件下,超高压直流输电系统可以继续保持稳定的输电状态,为供电系统提供持续性能的能源支持。
3、促进能源转型超高压直流输电技术的特点是电能远距离传输,可以使得矿区发电距离与用电厂距离拉远,推动产煤向水平深层次发展,所以超高压直流输电技术是电能清洁化、新能源开发的重要手段。
第四章:超高压直流输电技术的应用1、从原材料到下游消费者的跨国送电国内的南南东传电项目跨度为1,732公里,从湖北秭归到广西南宁,不同地区之间的高压和长距离输电是行业共识。
在跨国输电领域,超高压直流输电技术也被广泛应用。
2、支持新能源发展中国新疆,是中国将来重点发展太阳能的地区之一。
而由于新疆的垃圾园场距离环境良好的城市较远,使用交流输电无法满足城市能量需求。
因此,超高压直流输电技术被广泛应用。
第五章:结论超高压直流输电技术是一项未来技术,其技术优势显而易见。
对于促进能源转型和保障能源安全,具有积极作用。
此外,超高压直流输电技术的稳定性和效率也是其他传输技术所无法比拟的。
远距离输电技术知识要点详解

远距离输电技术知识要点详解近年来,随着能源需求的不断增长,远距离输电技术成为了可持续发展的重要组成部分。
远距离输电技术指的是通过电力输送系统将电能从发电站点传输到消费站点,以满足消费者对电力的需求。
本文将详细介绍远距离输电技术的要点,以帮助读者更好地了解和应用这一重要技术。
一、直流输电与交流输电远距离输电技术通常有两种方式:直流输电(DC)和交流输电(AC)。
直流输电技术主要利用直流电流传输电能,而交流输电技术则是利用交流电流传输电能。
直流输电技术的主要优势在于低线损和高输电效率。
由于直流输电不受电阻、电感和电容的影响,可以降低线损,提高输电效率。
此外,直流输电还具有较高的控制能力,能够有效地调节输电过程中的电流和电压。
与直流输电相比,交流输电技术具有成熟、稳定和广泛应用的优势。
交流输电的主要特点是在输电过程中可以通过变压器实现电压的升降,方便电能在不同地区之间的传输。
此外,交流输电的设备成本较低,维护更加方便,适用于大规模电网的建设。
二、超高压输电技术为了降低输电线损和提高输电效率,超高压输电技术应运而生。
超高压输电技术是指在1100千伏及以上的范围内进行电力传输的技术。
与常规的输电技术相比,超高压输电具有更低的电阻、电感和电容损耗,能够实现更远距离的电力传输。
超高压输电技术的核心是变压器技术的突破。
通过改进和创新变压器的设计和制造,实现高压转换和传输。
此外,超高压输电还需要解决输电线路的设计和材料等技术难题,以确保输电的可靠性和安全性。
超高压输电技术在全球范围内得到了广泛的应用。
例如,中国已经建成了世界上最长的直流输电线路——由西北地区的煤矿转变为东部沿海地区的电力交易。
超高压输电技术的发展将进一步提高能源利用效率,推动经济和社会的可持续发展。
三、光纤输电技术光纤输电技术是近年来新兴的远距离输电技术。
它利用光纤传输电能,通过光电转换设备将电能转化为光信号进行传输,然后再将光信号转化为电能。
光纤输电技术具有很高的传输效率和稳定性。
超高压输电技术PK特高压输电技术谁更优?

超高压输电技术PK特高压输电技术谁更优?超高压输电技术PK特高压输电技术谁更优?根据“十二五”规划,“十二五”期间中国电网五年的投资规模将达到1.58万亿元,年均为3000亿元,其中交直流特高压电网预计占三分之一,110千伏的以下预计占三分之一,220至750千伏之间也将占到三分之一。
由此可见,高压,超高压和特高压在电网建设中各自占据着举足轻重的地位。
超高压输电技术和特高压输电技术和研究和应用都不可小视。
超高电压是指330千伏至765千伏的电压等级,即330(345)千伏、400(380)千伏、500(550)千伏、765(750)千伏等各种电压等级。
特高压输电是指交流1000千伏或直流±800千伏电压等级。
超高压直流输电的优点和特点 ①输送容量大。
现在世界上已建成多项送电3GW的高压直流输电工程。
②送电距离远。
世界上已有输送距离达1700km的高压直流输电工程。
我国的葛南(葛洲坝-上海南桥)直流输电工程输送距离为1052km,天广(天生桥-广东)、三常(三峡-常州)、三广(三峡-广东)、贵广(贵州-广东)等直流输电工程输送距离都接近1000km。
③输送功率的大小和方向可以快速控制和调节。
④直流输电的接入不会增加原有电力系统的短路电流容量,也不受系统稳定极限的限制。
⑤直流输电可以充分利用线路走廊资源,其线路走廊宽度约为交流输电线路的一半,且送电容量大,单位走廊宽度的送电功率约为交流的4倍。
如直流±500kV线路走廊宽度约为30m,送电容量达3GW;而交流500kV线路走廊宽度为55m,送电容量却只有1GW。
直流电缆线路不受交流电缆线路那样的电容电流困扰,没有磁感应损耗和介质损耗,基本上只有芯线电阻损耗,绝缘水平相对较低。
⑥直流输电工程的一个极发生故障时,另一个极能继续运行,并通过发挥过负荷能力,可保持输送功率或减少输送功率的损失。
⑦直流系统本身配有调制功能,可以根据系统的要求做出反应,对机电振荡产生阻尼,阻尼低频振荡,提高电力系统暂态稳定水平。
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目录前言 (2)主要设备 (3)远距离输电优势明显 (3)工程应用 (3)超高压直流输电和交流输电的性能对比 (4)超高压直流输电的优势及其依赖的技术 (5)超高压直流输电系统的结构 (6)超高压直流输电的故障保护系统 (7)前言高压直流输电技术被用于通过架空线和海底电缆远距离输送电能;同时在一些不适于用传统交流联接的场合,它也被用于独立电力系统间的联接。
世界上第一条商业化的高压直流输电线路1954年诞生于瑞典,用于连接瑞典本土和哥特兰岛,由阿西亚公司(ASEA, 今ABB集团)完成。
在一个高压直流输电系统中,电能从三相交流电网的一点导出,在换流站转换成直流,通过架空线或电缆传送到接受点;直流在另一侧换流站转化成交流后,再进入接收方的交流电网。
直流输电的额定功率通常大于100兆瓦,许多在1000-3000兆瓦之间。
高压直流输电用于远距离或超远距离输电,因为它相对传统的交流输电更经济。
应用高压直流输电系统,电能等级和方向均能得到快速精确的控制,这种性能可提高它所连接的交流电网性能和效率,直流输电系统已经被普遍应用。
高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电,然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。
它基本上由两个换流站和直流输电线组成,两个换流站与两端的交流系统相连接。
直流输电线造价低于交流输电线路但换流站造价却比交流变电站高得多。
一般认为架空线路超过600-800km,电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济。
随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的发展,换流设备造价逐渐降低直流输电近年来发展较快。
我国葛洲坝一上海1100km、±500kV,输送容量的直流输电工程,已经建成并投入运行。
此外,全长超过2000公里的向家坝-上海直流输电工程也已经完成。
该线路是目前(截至2011年初)世界上距离最长的高压直流输电项目。
主要设备包括换流器、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、直流避雷器及控制保护设备等。
换流器又称换流阀是换流站的关键设备,其功能是实现整流和逆变。
目前换流器多数采用晶闸管可控硅整流管)组成三相桥式整流作为基本单元,称为换流桥。
一般由两个或多个换流桥组成换流系统,实现交流变直流直流变交流的功能。
换流器在整流和逆变过程中将要产生5、7、11、13、17、19等多次谐波。
为了减少各次谐波进入交流系统在换流站交流母线上要装设滤波器。
它由电抗线圈、电容器和小电阻3种设备串联组成通过调谐的参数配合可滤掉多次谐波。
一般在换流站的交流侧母线装有5、7、11、13次谐波滤波器组。
单极又分为一线一地和单极两线的方式。
直流输电一般采用双极线路,当换流器有一极退出运行时,直流系统可按单极两线运行,但箱送功率要减少一半。
远距离输电优势明显发电厂发出的交流电通过换流阀变成直流电,然后通过直流输电线路送至受电端再变成交流电,注入受端交流电网。
业内专家一致认为。
高压直流输电具有线路输电能力强、损耗小、两侧交流系统不需同步运行、发生故障时对电网造成的损失小等优点,特别适合用于长距离点对点大功率输电。
其中,轻型直流输电系统采用可关断的晶闸管、绝缘门极双极性三极管等可关断的器件组成换流器,使中型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。
此外,可关断器件组成的换流器,还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电,未来还可用于城市配电系统,接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。
轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性问题。
工程应用1. ±660千伏宁东—山东直流输电工程于2011年2月28日投运,山东接受外送电力的能力由350万千瓦提升至750万千瓦。
据统计,山东因此每年可节约原煤1120万吨。
由此全省减少二氧化硫排放5.7万吨,二氧化硫排放量降低1.1个百分点,大大促进了资源节约型、环境友好型社会建设。
仅2011年第一季度,山东电网就接纳省外来电91.3亿千瓦时,同比增长176%。
2. 锦屏—苏南±800千伏特高压直流输电工程采用900平方毫米导线,节能环保效果明显,抗自然灾害能力强,可进一步促进电力技术创新和行业技术升级。
与传统的630平方毫米截面导线相比,锦苏特高压直流线路应用900平方毫米截面导线,按照年运行3000小时计算,每年每千米线路可节电4.32万千瓦时,全线一年将创造直接效益4000多万元。
按供电煤耗360克标煤/千瓦时计算,全线一年将减少标煤消耗7.735万吨,减排二氧化碳约20.12万吨。
而在抵御自然灾害方面,大截面导线的大风水平荷载降低约10%,15毫米覆冰垂直荷载减小约7%。
3. 三峡—上海±500千伏直流输电工程线路全长1048.6千米,输送容量300万千瓦,若按中强度全铝合金导线替代普通导线计算,正常功率下,如果一年的输送小时数为4000小时,可节约电能7.98万千瓦时/千米,全线每年可节电8372万千瓦时。
[2]4. 向家坝-上海±800kV特高压直流输电示范工程是我国首个特高压直流输电示范工程。
工程由我国自主研发、设计、建设和运行,是目前世界上运行直流电压最高、技术水平最先进的直流输电工程。
向家坝-上海±800kV特高压直流输电示范工程包括二站一线,起于四川省宜宾复龙换流站,经四川、重庆、湖北、湖南、安徽、江苏、浙江、上海,止于上海市奉贤换流站。
工程全长1891.6km,先后跨越长江四次。
换流容量为6400MW,直流电流为4000A,每极采用两组12脉冲换流器串联(400kV+400kV)。
换流变压器容量(24+4)×297.1(321.1)MVA(其中4台备用);换流变型式为单相双绕组有载调压;±800kV直流开关场采用双极接线,并按每12脉冲阀组装设旁路断路器及隔离开关回路;±800kV特高压直流线路一回,复龙换流站交流500kV出线9回,奉贤换流站交流500kV出线3回。
国家发改委于2007年4月以发改能源【2007】871号文件核准,2008年5月开工建设,2009年12月12日通过竣工验收并单极投入运行,2010年整体工程完成试运行,投入商业运行,实际动态总支出190.2亿元,比批复动态总投资节省42.5亿元。
超高压直流输电和交流输电的性能对比(1)功率传输特性交流为了满足稳定问题,常需采用串补、静补、调相机、开关站等措施,有时甚至不得不提高输电电压。
但是,这将增加很多电气设备,代价昂贵。
直流输电没有相位和功角,不存在稳定问题,只要电压降,网损等技术指标符合要求,就可达到传输的目的,无需考虑稳定问题,这是直流输电的重要特点,也是它的一大优势。
(2)线路故障时的自防护能力我们学过继电保护,知道交流线路单相接地后,其消除过程一般约0.4~0.8秒,加上重合闸时间,约0.6~1秒恢复。
直流线路单极接地,整流、逆变两侧晶闸管阀立即闭锁,电压降为零,迫使直流电流降到零,故障电弧熄灭不存在电流无法过零的困难,直流线路单极故障的恢复时间一般在0.2~0.35秒内。
(3)过负荷能力交流输电线路具有较高的持续运行能力,受发热条件限制的允许最大连续电流比正常输电功率大的多,其最大输送容量往往受稳定极限控制。
直流线路也有一定的过负荷能力,受制约的往往是换流站。
通常分2小时过负荷能力、10秒钟过负荷能力和固有过负荷能力等。
前两者葛上直流工程分别为10%和25%,后者视环境温度而异。
总的来说,就过负荷能力而言,交流有更大的灵活性,直流如果需要更大的过负荷能力,则在设备选型时要预先考虑,此时需要增加投资。
(4)功率控制交流输电取决于网络参数、发电机与负荷的运行方式,值班人员需要进行调度,但又难于控制,直流输电则可全自动控制。
直流输电控制系统响应快速、调节精确、操作方便、能实现多目标控制;(5)短路容量两个系统以交流互联时,将增加两侧系统的短路容量,有时会造成部分原有断路器不能满足遮断容量要求而需要更换设备。
直流互联时,不论在哪里发生故障,在直流线路上增加的电流都是不大的,因此不增加交流系统的断路容量。
(6)电缆电缆绝缘用于直流的允许工作电压比用于交流时高两倍,例如35kV的交流电缆容许在100kV左右直流电压下工作,所以在直流工作电压与交流工作电压相同的情况下,直流电缆的造价远低于交流电缆。
(7)输电线路的功率损耗比较在直流输电中,直流输电线路沿线电压分布平稳,没有电容电流,在导线截面积相同,输送有用功率相等的条件下,直流线路功率损耗约为交流线路的2/3。
并且不需并联电抗补偿。
(8)调度管理由于通过直流线路互联的两端交流系统可以又各自的频率,输电功率也可保持恒定(恒功率、恒电流等)。
对送端而言,整流站相当于交流系统的一个负荷。
对受端而言,逆变站则相当于交流系统的一个电源。
互相之间的干扰和影响小,运行管理简单方便,对我国当前发展的跨大区互联、合同售电、合资办电等形成的联合电力系统,尤为适宜。
(9)线路走廊按同电压500kV考虑,一条500kV直流输电电线路的走廊约40m,一条500kV交流线路走廊约为50m,但是1条同电压的直流线路输送容量约为交流的2倍,直流输电的线路走廊其传输效率约为交流线路的2倍甚至更多一点。
超高压直流输电的优势及其依赖的技术1、优势有以上的性能对比,我们可以总结出超高压直流输电和交流输电的对比之下的优点:1)线路造价低,走廊窄。
2)直流输电电缆输送容量大,造价低,损耗小,不易老化,寿命长,输送距离不受限制。
3)无同步稳定性问题,有利于长距离大容量送电。
4) 可异步运行。
5) 可以改善所连交流系统运行特性。
6) 可分期投资建设。
7) 电网管理方便。
8) 可隔离故障,有利于避免大面积停电。
2、限制了直流输电的应用范围的因素:(1)直流断路器的费用高;(2)不能用变压器来改变电压等级;(3)换流设备的费用高;(4)由于产生谐波,需要交流和直流滤波器,从而增加了换流站的费用;(5)控制复杂。
克服以上缺点,所依赖技术是:(1)直流换流器的进展;(2)晶闸管的模块化结构和额定值增加;(3)换流器采用12或24脉波运行;(4)采用氧化金属变阻器;(5)换流器控制采用数字和光纤技术。
超高压直流输电系统的结构元件之前讲到超高压直流输电的限制因素,我们现在从系统元件配置上面来看看超高压直流输电的限制技术(1)换流器它们完成交-直流和直-交流转换,由阀桥和有抽头换流变压器构成。
阀桥包括6脉波或12脉波的高压阀。
换流阀通常由多个串联而成,换流阀具有从阳极到阴极的单向导通性,直流平波电抗器变压器无功功率源交流滤波器电极交流母线断路器桥换流器变压器交流滤波器直流线路无功功率源换流器直流滤波器交流母线所以换流阀的导通需要阳极到阴极正向电压以及在门级上加的足够的电压触发其导通,换流阀一旦导通后,当其电流减小到零并且加在阀上的电压为反向时候阀才不再导通,且换流阀具有一定的承受正反向电压的能力,所以这便实现了从交流到直流的变换晶闸管换流变压器向阀桥提供适当等级的不接地三相电压源。