高压直流输电工程架构介绍

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特高压直流输电工程一次系统设计概述

特高压直流输电工程一次系统设计概述

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2)远距离大容量直流输电同时又具有联网性质
当电力系统的大型电站需要向其他电网远离电站的负荷中心 送电时,可以利用直流输电在远距离输电和联网方面的优点, 选择这种类型的输电方式。中国三峡电站向华东和广东送电, 均属于这种类型,它既解决了三峡向华东和广东的送电问题, 又实现了华中与华东和华中与华南电网的联网问题,在全国 联网中起了重要的作用。
目前直流输电的应用主要在以下几个方面。
(1)远距离大容量输电直流输电线路的造价和运行费用均交 流输电低,而换流站的造价和运行用均比交流变电所的高。
(2)电力系统联网
(a)直流联网为非同步联网,这与采用交流的同步联网有本质的不 同。非同步联网的被联电网可用各自的频率非同步独立运行,可保 持各个电网自己的电能质量(如频率、电压)而不受联网的影响。 采用交流的同步联网,必须在同一频率下同步运行。
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇,谁就心想事成。21.7.2021.7.2012:52:4312:52: 43July 20, 2021
14、谁要是自己还没有发展培养和教 育好, 他就不 能发展 培养和 教育别 人。2021年7月 20日星 期二下 午12时 52分43秒12:52:4321.7.20
特高压直流输电工程 一次系统设计

《高压直流输电》课件

《高压直流输电》课件
针对高压直流输电控制系统的复杂性,研究更为高效、稳定的控制策略,如采用人工智能、神经网络等先进技术进行控制系统优化。
研究高压直流输电线路和换流站对周边电磁环境的影响,制定相应的防护措施和标准,降低对环境和人体的影响。
研究高压直流输电在电网中的稳定运行机制,通过优化无功补偿、有功滤波等技术手段,提高系统的稳定性和可靠性。
高压直流输电系统的核心,负责将交流电转换为直流电或反之。
换流站
直流输电线路
接地极
用于传输直流电,通常采用架空线或海底电缆。
为系统提供参考地电位,并泄放多余的电流。
03
02
01
01
02
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04
实现交流电与直流电相互转换的核心元件。
换流阀
用于调整电压等级,使换流站能与不同电压等级的电网连接。
变压器
用于滤除换流过程中产生的谐波,减少对周围环境的干扰。
《高压直流输电》PPT课件
目录
高压直流输电概述高压直流输电的基本原理高压直流输电系统的构成与设备高压直流输电的优缺点与关键技术问题高压直流输电的工程实例与展望
01
高压直流输电概述
Chapter
总结词
高压直流输电是一种利用高压直流电进行远距离传输的输电方式,具有输送容量大、损耗小、稳定性高等特点。
详细描述
总结词
换流技术是高压直流输电的核心技术之一,涉及到整流和逆变两个过程。
详细描述
在整流过程中,交流电源转换为直流电源,通过控制晶闸管或绝缘栅双极晶体管的开关状态实现。逆变过程则是将直流电源转换为交流电源,同样通过控制开关状态实现。换流技术的关键在于保证电流的稳定和减小谐波干扰。
VS
高压直流输电的损耗主要包括线路损耗和换流损耗,提高效率是重要目标。

高压直流输电工程概述

高压直流输电工程概述

2、换流原理简介
a
A b
B
c
C
© ABB Power Technologies November 24, 2020 | Slide 9
输出直流电压: U d U m U n
A相
ec
ea e
eb
ec
ea
eb
ec
ea
B相
C相
C
C1 C3 C5 C7
C0 C2 C4
ea
eb
ec
ea
2 3/2
/2
➢ 特点:
能够实现多电源供电、多落点受电,提供一种更为灵活、快捷的输电方式。 结构复杂。
➢ 适用场合:
(1)由多个能源基地输送电能到远方的多个负荷中心;
(2)不能使用架空线路走廊的大城市或工业中心;
(3)直流输电线路中间分支接入负荷或电源;
(4)几个孤立的交流系统之间利用直流输电线路实现电网的非同期联络等。
0.0
/2
对于C~C0来说:Ud=ea-eb=eab 对于C0~C1来说:Ud=ea-ec=eac 对于C1~C2来说:Ud=eb-ec=ebc
对于C2~C3来说:Ud=eb-ea=eba 对于C3~C4来说:Ud=ec-ea=eca 对于C4~C5来说:Ud=ec-eb=ecb
C6
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3 / 2
直流输电工程投产,标志着直流输电技术的成熟 。 ④ 目前,多条800kV特高压直流输电系统正在建设 中。 ⑤ 目前全世界投运的直流工程已接近80个,其中, 中国已投运和在建的直流输电项目已愈20个。
障率高、可靠性较低、运行维护不便、环 境污染,终被淘汰。
21
7.国外的直流输电工程
✓ 晶闸管时代(1972年-)

高压直流输电

高压直流输电
换流器。
高压直流输电
上半桥/ 共阴极半桥
下半桥/共 阳极半桥
正极 共阴极 M
V1 V3 V5
A B C
V4 V6 V2
N
负极
共阳极
桥臂/ 阀臂/ 阀
桥交流端
图1.2 三相全波桥式换流电路原理图
单桥 高压直流输电
Graetz桥
M M
晶闸管 T thyristor
电压:5.5~9kV 电流:1.2~3.5kA
高压直流输电 HVDC
高压直流输电
HVDC的主要元件和基本原理
一、主要元件
换流站I
平波电抗器
换流站II
交流母线 换 流
变压器
Vd I
交流
断路器
系统 I
无功补 偿设备
交 流 桥I 滤波器
直流 滤波器
直流线路
Vd II 桥II
换流 变压器 交流母线
交流系 统I I
交流 滤波器
无功补 偿设备=熄弧超前角= -
=叠弧角=
-
=
-
高压直流输电
二、HVDC的基本原理
整流侧
换流方程
Vd 32Vl cos)(3XcId
逆变侧
Vd3 2Vlco)s(3XcId
高压直流输电
HVDC系统的控制
一、直流系统的控制要求具有下列基本功能: 1、减小由于交流系统电压的变化而引起的直流电流波动。 2、限制最大直流电流,防止换流器受到过载损害;限制 最小直流电流,避免电流间断而引起过电压。 3、尽量减小逆变器发生换相失败的概率。 4、适当地减小换流器所损耗的无功功率。 1.5、正常运行时,直流电压保持在额定值水平,使得当 输送给定功率时线路的功率损耗适当。

高压直流输电系统的结构和元件

高压直流输电系统的结构和元件

高压直流输电系统的结构和元件1.3.1 高压直流联络线的分类高压直流联络线大致可分以下几类:(1)单极联络线;(2)双极联络线;(3)同极联络线。

单极联络线的基本结构如图1.1所示,通常采用一根负极性的导线,而由大地或水提供回路。

出于对造价的考虑,常采用这类系统,对电缆传输来说尤其如此。

这类结构也是建立双极系统的第一步。

当大地电阻率过高,或不允许对地下(水下)金属结构产生干扰时,可用金属回路代替大地作回路,形成金属性回路的导体处于低电压。

图1.1 单极HVDC联络线双极联络线结构如图1.2所示,有两根导线,一正一负,每端有两个为额定电压的换流器串联再直流侧,两个换流器间的连接点接地。

正常时,两级电流相等,无接地电流,两级可独立运行。

若因一条线路故障而导致一级隔离,另一级可通过大地运行,能承担一半的额定负荷,或利用换流器及线路的过载能力,承担更多的负荷。

图1.2 双极HVDC联络线从雷电性能方面看.一条双极HVDC线路能有效地等同于两回交流传输线路。

正常情况下,它对邻近设备的谐波干扰远小于单极联络线。

通过控制(不需要机械开关)改变两极的极性来实现潮流反向。

当接地电流不可接受时,或接地电阻高而接地电极不可行时,用第三根导线作为金属性中性点。

在一极退出运行或双极运行失去平衡时,此导线充当回路。

第三条导线的绝缘要求低,还可作为架空线的屏蔽线。

如果它完全绝缘,可作为一条备用线路。

同极联络线结构如图1.3所示,导线数不少于两根,所有导线同极性。

通常最好为负极性,因为它由电晕引起的无线电干扰较小。

这样的系统采用大地作为回路,当一条线路发生故障时,换流器可为余下的线路供电,这些导线有一定的过载能力,能承受比正常情况更大的功率。

相反,对双极系统来说,重新将整个换流器连接到线路的一极上要复杂得多,通常本文由直流高压发生器–/110/index.html整理提供,转载需注明是不可行的。

在考虑连续的地电流是可接受的情况下,同极联络线具有突出的优点。

高压直流输电系统的设计与优化

高压直流输电系统的设计与优化

高压直流输电系统的设计与优化高压直流(HVDC)输电技术是电力传输领域中的一个重要分支。

与传统的交流(AC)输电系统相比,HVDC输电系统具有低损耗、高效率、可调节功率等优势,逐渐成为电力行业的热门话题。

本文将就HVDC输电系统的设计与优化进行探讨。

一、HVDC输电系统的基本结构HVDC输电系统由两个基本部分组成:换流器站和传输线路。

其中换流器站包括直流电压源、变压器、可逆变流器等装置,传输线路则由高压导线和地线组成。

直流电压源是HVDC输电系统的核心组成部分。

它通过转换交流电压为直流电压,作为输电系统传输电能的基础。

直流电压源可以采用可控硅整流器、氧化镁(MgO)电热斯托、调幅式PWM 整流器等多种方式实现。

变压器则用于将输电系统中的交流电压转换为适合输电的低电压直流电源,同时还可以实现输电线路的电气隔离和信号耦合。

可逆变流器则是HVDC输电系统的“反向传输机器”。

它将直流电能转换为交流电能,在其它交流输电网络中实现输电,可以用于将风电、太阳能等分散式可再生能源送入电力网中。

另外,可逆变流器还可以实现直流输电系统的容量调节和大规模电网间互联。

传输线路是HVDC输电系统最直接的组成部分。

相比交流输电系统而言,HVDC传输线路需要经过地面处理,包括挖掘纵向隧道、水平隧道、回填和平整道路等方法。

二、HVDC输电系统的设计优化高效率、低损耗是HVDC输电系统的重要优势之一。

但是,在视野广阔、交通状况不佳以及建设周期长等方面的限制下,HVDC输电系统的设计及优化面临诸多挑战。

主要有以下几点:1、输电距离与变电站布置HVDC输电距离对输电能力有着较为直接的影响。

随着输电距离的增加,输电线路中对电能的传输能力将会减弱。

在实际设计中,需充分考虑输电线路的长度,尤其是超长距离和大容量负载情况下。

变电站的布置应依据输电线路的实际需求,而不是依据地理位置或其它因素。

合理的变电站布置可以提高输电能力,并降低系统复杂度,从而节约施工和维护成本。

【图文精讲】高压直流输电技术解析

【图文精讲】高压直流输电技术解析

【图文精讲】高压直流输电技术解析一、高压直流输电概述高压直流输电: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。

高压直流输电原理图如下:换流器(整流或逆变):将交流电转换成直流电或将直流电转换成交流电的设备。

换流变压器:向换流器提供适当等级的不接地三相电压源设备。

平波电抗器:减小注入直流系统的谐波,减小换相失败的几率,防止轻载时直流电流间断,限制直流短路电流峰值。

滤波器:减小注入交、直流系统谐波的设备。

无功补偿设备:提供换流器所需要的无功功率,减小换流器与系统的无功交换。

高压直流输电对比交流输电:1)技术性功率传输特性交流为了满足稳定问题,常需采用串补、静补等措施,有时甚至不得不提高输电电压。

将增加很多电气设备,代价昂贵。

直流输电没有相位和功角,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。

线路故障时的自防护能力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。

过负荷能力交流输电线路具有较高的持续运行能力,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。

就过负荷而言,交流有更大灵活性,直流如果需要更大过负荷能力,则在设备选型时要预先考虑,此时需增加投资。

潮流和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。

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。

±800千伏特高压直流输电原理

±800千伏特高压直流输电原理

±800千伏特高压直流输电原理
一、直流输电系统
直流输电系统是特高压直流输电的核心组成部分,主要由换流站、输电线路和控制系统等组成。

二、换流站设备
换流站设备是直流输电系统的关键设备,包括换流变压器、换流阀、直流滤波器、无功补偿装置等。

换流阀是换流站的核心设备,通过控制换流阀的开通和关断,可以实现直流电和交流电的转换。

三、输电线路
特高压直流输电的输电线路采用架空线路或电缆线路,具有传输距离远、输送容量大、电压等级高、输电效率高等优点。

四、控制系统
控制系统是直流输电系统的核心,它包括调节器、保护装置、测量装置等。

控制系统通过对输电线路的电压、电流等参数进行监测和控制,保证输电系统的稳定运行。

五、电力电子技术
特高压直流输电采用了大量的电力电子技术,包括脉宽调制技术、同步开关技术等。

这些技术的应用可以实现电力的高效传输和系统的稳定控制。

六、电磁环境
特高压直流输电的电磁环境影响较小,因为其采用直流输电方式,没有交流输电的谐波和无功功率等问题。

但是,在换流过程中会产生
一定的电磁噪声,需要采取措施进行降噪处理。

七、经济效益
特高压直流输电具有传输距离远、输送容量大等优点,可以大幅度降低电力传输的成本,提高能源利用效率。

同时,特高压直流输电还可以实现不同地区之间的电力互济,提高电力系统的整体效益。

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高压直流输电工程架构介绍
高压直流输电是一种将电能以直流形式进行长距离传输的技术,在电力系统中起到了重要的作用。

而高压直流输电工程架构则是指整个高压直流输电系统的组成和布局方式,下面将对其进行详细介绍。

一、高压直流输电工程架构的组成
高压直流输电工程架构主要由以下几个部分组成:
1. 输电线路:输电线路是高压直流输电的核心组成部分,用于将电能从发电站输送到负荷中心。

高压直流输电线路通常采用双极结构,即正极和负极分别布置,两极之间通过导线进行电能传输。

2. 换流站:换流站是高压直流输电系统的关键设施,用于将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。

换流站一般分为两级,即主换流站和分支换流站,其中主换流站用于实现电能的大规模转换,而分支换流站则用于将电能输送至各个负荷中心。

3. 终端站:终端站是高压直流输电系统的终端设施,用于将电能从输电线路输出到负荷。

终端站通常包括变电站和配电设备,用于实现电能的进一步分配和传输。

4. 控制调度系统:控制调度系统是高压直流输电系统的核心控制设备,用于对整个系统进行监控和调度。

控制调度系统包括监测设备、保护设备、通信设备等,可以实现对输电线路、换流站和终端站等
设施的远程控制和调度。

二、高压直流输电工程架构的布局方式
高压直流输电工程架构的布局方式主要有以下几种:
1. 点对点布局:点对点布局是指将发电站与负荷中心之间建立直接的输电通道,适用于电力供应距离较远且传输容量较大的情况。

这种布局方式可以减少输电线路的长度和损耗,提高能量传输效率。

2. 多点到一点布局:多点到一点布局是指将多个发电站通过不同的输电线路输送到一个负荷中心,适用于负荷中心需求较大且分布广泛的情况。

这种布局方式可以实现不同发电站之间的互补和平衡,提高电网的可靠性和稳定性。

3. 环状布局:环状布局是指将发电站和负荷中心通过一条或多条环状线路相连接,适用于电力供应距离较近且传输容量较小的情况。

这种布局方式可以实现电能的双向传输和多路径传输,提高电网的可靠性和灵活性。

三、高压直流输电工程架构的优势
高压直流输电工程架构相比传统的交流输电系统具有以下几个优势:1. 传输损耗低:高压直流输电系统在输电过程中损耗较小,能够有效减少输电线路的电阻和电感损耗,提高电能的传输效率。

2. 传输容量大:高压直流输电系统能够实现大规模的电能传输,适用于长距离和大容量的电力输送。

3. 抗干扰能力强:高压直流输电系统对于电磁干扰和电力负载波动的抗干扰能力较强,能够提供稳定可靠的电力供应。

4. 环境影响小:高压直流输电系统在输电过程中对环境的影响较小,不会产生辐射和电磁污染。

总结:
高压直流输电工程架构是实现高压直流输电的重要组成部分,包括输电线路、换流站、终端站和控制调度系统等。

其布局方式可以根据具体情况选择点对点布局、多点到一点布局或环状布局。

高压直流输电工程架构相比传统交流输电系统具有传输损耗低、传输容量大、抗干扰能力强和环境影响小等优势,是电力系统中不可或缺的重要技术。

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