高压直流输电技术的发展与应用

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高压直流输电技术的研究与发展

高压直流输电技术的研究与发展

高压直流输电技术的研究与发展随着我国经济的飞速发展,能源需求不断增加。

而在我国能源结构中,煤炭、油气等化石能源仍然占据主导地位,但是这些能源的生产、储运、使用等环节中都存在着严重的环境污染和安全隐患。

因此,我国在加快扩大新能源开发和利用的同时,也在探索新的输电技术,其中高压直流输电技术便是一种被广泛关注和研究的技术。

高压直流输电(HVDC)技术可以将输电距离拉长到数千公里以上,同时也可以降低输变电设备的占地面积和减少输电线路的电磁波噪声。

因此,HVDC技术被认为是未来电力输配网的一个重要发展方向。

一、 HVDC技术的发展历程HVDC技术从产生到不断升级发展,经历了几个发展阶段:1. 第一阶段:单极输电1965年,美国电气工程师C. W. Kimbark设计建造了世界上第一座HVDC单极换流站,实现了单极输电。

这种技术是指只用一组电极,将输电电源与负载之间的电流引入地下或海底,通过地电容、输电线电容等方式交换电能的一种输电方式。

单极输电具有传输距离长、成本低等优点。

2. 第二阶段:双极输电1970年,瑞典于Lule River工程中建成世界上第一座HVDC双极换流站,标志着双极输电技术的问世。

双极输电是指在两个相距较远的地点建立两个换流站,分别用正、反向输电,可以实现大容量、长距离的电力传输。

3. 第三阶段:多极输电20世纪90年代,欧洲研究中心提出了HVDC多极输电技术。

该技术在换流站的两端采用3个或3个以上的换流电极,可以更好地控制电场、电磁场分布,有效地降低了电磁辐射、提高了输电效率。

二、 HVDC技术的特点和优势相较于传统的交流输电技术,HVDC技术有以下特点和优势:1. 传输距离更长:HVDC技术可以达到数千公里甚至更长的距离,而AC输电的传输距离一般仅为1000公里左右。

2. 有利于提高电力输送效率:HVDC技术中由于只有直流电流,不存在交流电流所带来的电流损耗和电压降,从而可以提高电力输送效率。

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。

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

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。

高压直流输电技术的应用与发展

高压直流输电技术的应用与发展

高压直流输电技术的应用与发展随着现代社会的不断发展和科技的日新月异,电能成为人们生活中必不可少的一部分。

电力的传输线路是电力系统中一个非常重要的环节,同时也是电能传输的主要手段。

传统的交流输电系统存在着能量损失大,远距离输电过程中线路电压波动大的问题,因此人们开始研究和应用高压直流输电技术,并在实践中获得了很多成功的经验,促使了高压直流输电技术的不断发展与完善。

一、高压直流输电技术的简介高压直流输电技术,简称HVDC技术,是一种能够将电能进行远距离或海底输送的高效而可靠的电力输电技术。

它的理论基础来自于电力系统的稳态分析和电气发展的进步。

它利用高压直流电源驱动输电线路上的直流电流,从而实现电能的高效输送。

与传统的交流输电技术相比,HVDC输电技术具有输电功率大,输电距离远,能源转换效率高等优点,可以满足大规模电能传输的需要。

二、高压直流输电技术的应用领域1. 长距离输电HVDC技术具有输电距离远,功率大的特点,因此广泛应用于长距离输电。

它可以有效地解决交流输电存在的线路电阻、电感等问题,从而减少电能的损耗,在长线路上实现稳定高效的电能输送。

2. 降低传输线路成本HVDC队列路的成本较传统的交流输电路线更低,传输损失也较低,比如在远程海底输电、联合B网的传输、地区供电与区域供电等领域都有广泛的应用。

与此同时,一些发电站、变电站等设施也可以采用HVDC技术,从而降低电气设备的投资成本和运行维护的费用。

3. 不受载波影响的通讯HVDC技术的通讯方式不受交流载波信号的影响,其频带可适用于自动装置的控制和保护方面。

4. 特殊用途HVDC技术在船舶上也得到了广泛的应用,因为大型船只需要通过电力驱动推进器、作业设备等,HVDC技术能为电池系统、电动机系统提供高压直流,同时实现海底电缆对船只的供电。

三、HVDC的技术概念高压直流输电技术的实现需要涉及到一些技术概念,例如电势、电压、电流等。

其中,电势是用来表示电场强度的物理量,主要是用于描述带电体之间的相对差异;电压是指电场向负电带电体流动的电势差;电流则是指单位时间内流过电路的电荷量,其大小和方向与传导介质中的移动自由电荷密度有关。

高压直流输电技术的发展与应用

高压直流输电技术的发展与应用

高压直流输电技术的发展与应用随着工业化的快速发展和日益增长的能源需求,输电技术的研究和应用成为了关键的问题。

高压直流输电技术作为一种高效、稳定和可靠的输电方式,逐渐受到了人们的关注和重视。

本文将就高压直流输电技术的发展历程以及当前的应用情况进行探讨。

一、高压直流输电技术的发展历程高压直流输电技术最早可追溯到19世纪末,当时用直流电由康奇对Nikola Tesla的交流电进行了吹嘘。

然而,直流输电在输送电能的时候存在许多问题,比如电压损耗大、输电距离有限等,导致直流输电的实际应用受到了很大的限制。

直到20世纪60年代,随着功率电子技术的快速发展,高压直流输电技术迎来了显著的突破。

在功率电子技术的支持下,直流输电的可行性得到了大幅提升。

特别是随着特高压直流输电技术的引入,实现了远距离大容量的输电,为能源的长距离传输提供了可行的解决方案。

二、高压直流输电技术的优势与传统的交流输电方式相比,高压直流输电技术具有很多明显的优势。

首先,直流电的传输损耗较小,能够实现远距离的传输。

其次,高压直流输电能够提供更稳定、可靠的电力供应,降低了电力系统的故障风险。

此外,直流输电还能够有效地减少电力系统的谐波和干扰,提高了输电效率和质量。

高压直流输电技术还具有更好的环境适应性。

由于直流输电线路不需要频繁的绝缘开关操作,减少了对环境的影响。

此外,导线材料的使用也相对较少,减少了资源的消耗。

都了很大的贡献。

三、高压直流输电技术的应用高压直流输电技术目前已经在世界各地得到了广泛应用。

特别是在远距离、大容量的电力传输领域,高压直流输电技术展现出了独特的优势。

在中国,特高压直流输电已经成为了重点推进的项目。

例如“西部大开发”项目,通过特高压直流输电技术将西部地区丰富的能源资源输送到东部地区,实现了能源的均衡布局。

同时,随着技术的不断进步,高压直流输电的应用范围也逐渐扩大,涉及到交通、航天、通信等领域。

四、高压直流输电技术的面临的挑战尽管高压直流输电技术具有很多优势,但是也面临着一些挑战。

高压直流输电技术在电力系统中的应用

高压直流输电技术在电力系统中的应用

高压直流输电技术在电力系统中的应用一、引言电力是现代社会中不可或缺的能源之一,其发电、输电、配电等环节的安全、高效、可靠都至关重要。

在整个电力系统中,输电环节是其中最为重要的环节之一,不仅涉及设备、系统的安全,也直接与国家的经济发展和社会稳定息息相关。

而当前,随着城市化进程、电气化普及,以及新型设备的不断涌现,环境与能源等问题已经成为我们面临的最大挑战之一。

因此,在这个趋势下,高压直流输电技术(简称HVDC)应运而生,不仅体现了能源可持续性发展的要求,也更多地成为了电力系统中的重要组成部分。

二、高压直流输电技术的发展历程1. HVDC的标志性事件二十世纪五十年代,HVDC技术被首次用于瑞典之间的一次跨国接口,而后在八十年代以后,HVDC的研究和应用日益成熟,被不断引入到电力系统中。

为了更好地说明HVDC技术的发展历程,这里,我们将HVDC的发展历史划分为“四个时期”。

1. 第一阶段:1900年~1950年这一时期主要以直流输电的基础理论的研究为主,早期的电力系统使用220V、380V等低压交流电,随着电气化的发展,电网的规模不断扩大,输电线路的损耗和交流电容问题愈发明显.2. 第二阶段:1950年~1965年HVDC技术的诞生和发展始于这一时期,人们开始采用半控型晶闸管,而后HVDC技术逐渐用于跨越海峡的直流电缆输电,随之,HVDC技术的应用场景也逐渐拓宽。

3. 第三阶段:1965年~1990年在这一时期,人们不断完善和提高了HVDC技术的稳定性、传输效率和负载能力,将其用于大规模的交流网络,推动了HVDC 技术的广泛应用。

4. 第四阶段:1990年~现在在这一时期,HVDC技术得到了更加全面和系统的发展,不仅在技术推广、特种用途方面有了广泛和深入的研究,也逐渐形成了应用范围广泛的HVDC系统 IPM(集成功率模块)技术,以及基于仿真模型的HVDC模拟分析和实验技术等。

2. HVDC技术的优势从HVDC技术的性质来看,其主要优势有以下三个方面:1. 传输效率更高HVDC不同于传统的交流输电,其输电线路加上高压直流线路后,能有效减少线路电阻及电感等的近似等效电路参数,从而大幅降低了能耗,在大跨越、高山、河流等难以使用高压交流输电的场合,HVDC技术不仅能够更好地满足输电需求,也能够有效保证输电所需要的效率。

高压直流输电技术应用及其优化

高压直流输电技术应用及其优化

高压直流输电技术应用及其优化随着电力需求不断增长,传统交流输电方式面临着越来越大的挑战。

在这种情况下,高压直流输电技术应运而生,被广泛应用于电力输送中。

本文将探讨高压直流输电技术的应用及其优化。

一、高压直流输电技术的优势相比于交流输电,高压直流输电具有以下几个显著的优势。

首先,高压直流输电可以实现长距离输电,损耗较小。

在交流输电中,电流会因为导线电阻而产生较大的损耗,而高压直流输电则能够通过提高电压来降低电流,减少能量损耗。

其次,高压直流输电可以提高输电线路的受载能力。

由于电流较小,输电线路承受的负荷也较小,因此可以减少线路的损耗。

另外,高压直流输电还具有更好的稳定性和可控性。

相比于交流输电,高压直流输电可以通过改变极性来实现快速的电压调节,提高系统的调节性能。

二、高压直流输电技术在实际应用中的挑战尽管高压直流输电技术具有众多优势,但在实际应用中仍然面临着一些挑战。

首先,高压直流输电需要大量的设备和技术支持。

相比于传统的交流输电系统,高压直流输电系统需要更多的换流设备和控制装置,同时对于逆变器和换流器的质量要求也更高。

其次,高压直流输电需要通过特殊的电缆进行输电,这需要对电缆进行加强以承受高压的压力。

同时,由于电缆的成本较高,因此在一些发展中国家和偏远地区,高压直流输电的应用受到了一定的限制。

另外,高压直流输电系统的运维和维修成本也较高。

由于系统需要大量的控制和监测设备,因此需要投入大量的人力和物力进行运维和维修工作,增加了系统的运营成本。

三、高压直流输电技术的优化为了更好地应对高压直流输电技术面临的挑战,需要进行相应的技术优化。

首先,需要继续加大对高压直流输电技术的研究和发展力度,不断提高系统的性能。

这包括提高控制装置和监测装置的稳定性和可靠性,降低设备的功耗和温升,提高系统的运行效率。

其次,需要进一步降低高压直流输电系统的成本。

这可以通过提高逆变器和换流器的生产工艺,提高设备的可靠性和稳定性,减少设备的维修和更换频率。

高压直流输电技术的发展趋势与前景

高压直流输电技术的发展趋势与前景

高压直流输电技术的发展趋势与前景随着经济社会的发展和对电能的需求不断增加,传统交流输电方式逐渐显示出一些不足之处,高压直流输电技术逐渐成为一种被广泛关注和应用的新型输电方式。

本文将从技术发展趋势和前景两个方面进行探讨。

高压直流输电技术作为一种新兴的输电方式,具有一系列优势,这些优势使得其在未来的发展中有着广阔的前景。

首先,高压直流输电可以实现长距离、大容量的输电。

与传统的交流输电相比,高压直流输电的输电距离可以达到数千公里,且可以有效地减少功率损耗。

其次,高压直流输电具有较小的输电损耗和电弧的强大穿透能力,能够提高输电线路的负载能力和输电效率。

此外,高压直流输电系统具有较小的电磁辐射,对周边环境的干扰相对较小。

这些优势为高压直流输电技术在电力传输领域的发展提供了良好的条件。

在高压直流输电技术的发展趋势方面,我们可以从以下几个方面进行探讨。

首先,随着科技的进步,高压直流输电技术将更加成熟和可靠。

目前,高压直流输电技术存在着一系列的技术难题,如电力电子器件的研发和应用、电网调度与控制、设备可靠性等等。

随着科技的不断突破和创新,高压直流输电技术将逐渐成为一种成熟可靠的电力传输方式。

其次,高压直流输电技术将与可再生能源紧密结合。

随着可再生能源的广泛应用和发展,如风能和太阳能等,高压直流输电技术可以有效地将这些分散的能源资源进行集中储存和利用,减少能源浪费和环境污染。

再次,高压直流输电技术将实现智能化和自主化。

通过引入先进的数字化和自动化技术,高压直流输电系统可以实现对电力系统的实时监测和控制,提高系统运行的安全性和稳定性。

高压直流输电技术在全球范围内的前景也是十分广阔的。

目前,世界上许多国家和地区已经开始建设和应用高压直流输电项目,如中国、欧洲、北美等地。

由于高压直流输电技术的优势和应用前景,预计未来将会有更多的国家和地区加入到高压直流输电技术的发展队伍中来。

在发展中,高压直流输电技术还将与其他新能源技术相结合,形成一个更加完善和高效的能源网络。

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高压直流输电技术的发展与应用1 绪论1.1 课题来源及研究的目的和意义高压直流输电(高压直流输电),是利用稳定的直流电具有无感抗,容抗也不起作用,无同步问题等优点而采用的大功率远距离直流输电。

输电过程为直流。

常用于海底电缆输电,非同步运行的交流系统之间的连络等方面。

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。

1.2主要研究内容、研究方法及思路(1)经济性三大特性突出节能效果从经济方面看,直流输电有以下三个主要优点:首先,线路造价低,节省电缆费用。

直流输电只需两根导线,采用大地或海水作回路只用一根导线,能够节省大量线路投资,因此电缆费用省得多。

其次,运行电能损耗小,传输节能效果显著。

直流输电导线根数少,电阻发热损耗小,没有感抗和容抗的无功损耗,且传输功率的增加使单位损耗降低,大大提高了电力传输中的节能效果。

最后,线路走廊窄,征地费省。

以同级500千伏电压为例,直流线路走廊宽仅40米,对于数百千米或数千千米的输电线路来说,其节约的土地量是很可观的。

除了经济性,直流输电的技术性也可圈可点。

直流输电调节速度快,运行可靠。

在正常情况下能保证稳定输出,在事故情况下可实现紧急支援,因为直流输电可通过可控硅换流器快速调整功率、实现潮流翻转。

此外,直流输电线路无电容充电电流,电压分布平稳,负载大小不发生电压异常不需并联电抗。

(2)提升空间大功率电力电子器件将改善直流输电性能直流输电最核心的技术集中于换流站设备,换流站实现了直流输电工程中直流和交流相互能量转换,除在交流场具有交流变电站相同的设备外,还有以下特有设备:换流阀、控制保护系统、换流变压器、交流滤波器和无功补偿设备、直流滤波器、平波电抗器以及直流场设备,而换流阀是换流站中的核心设备,其主要功能是进行交直流转换,从最初的汞弧阀发展到现在的电控和光控晶闸管阀。

晶闸管用于高压直流输电已有很长的历史。

近10多年来,可关断的晶闸管、绝缘门极双极性三极管等大功率电子器件的开断能力不断提高,新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将进一步改善新一代的直流输电性能、大幅度简化设备、减少换流站的占地、降低造价。

(3)观点——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。

1.3国内外技术现状及发展趋势我国的高压直流输电工程总体上可以说是起步较晚, 但収展迅速。

1980 年国家确定全部依靠自己力量建设中国第一项直流输电工程———舟山直流输电工程。

它具有向自主建设大型直流输电工程过渡的工业性试验性质,于1984 年开始施工, 1987 年投入试运行, 1989 年正式投运。

工程最终规模为±1 100 kV, 500 A, 100 MW, 线路全长54 km。

嗓泅直流输电工程( 上海―嗓泅岛) 是我国自行设计、制造、建设的双极海底电缆直流工程, 于1996 年完成研究工作, 2002 年全部建成。

工程为双极±500 kV,600 A, 60 MW, 可双向供电, 线路长度66.2 km, 其中海底电缆59.7 km。

葛南( 葛洲坝―上海南桥) 高压直流输电系统, 是我国引迚的第一个高压直流输电工程, 1989 年单极投运, 1990 年双极投运。

迚入21 世纪, 我国的高压直流输电収展迅速, 相继建成投产了天广( 天生桥―广州) 、三常( 三峡―常州) 、三广( 三峡―广东) 和贵广( 贵州―广东) 等多项高压直流输电项目。

作为引迚技术的验证, 自主研収设计制造的华中―西北联网灵宝背背直流工程, 2005 年7 月投入运行。

1.2 我国高压直流输电系统的现状至2004 年末, 我国高压直流输电工程累计输送容量达12 470 MW, 输电线路长度累计达4 840 km, 已经超过美国位列世界第一。

截至2007 年年底, 我国已建成幵正式投入运行葛( 洲坝) 沪( 上海) 、三( 峡) 常( 州) 、三( 峡) 广( 东) 、三( 峡) 沪( 上海) 、天( 天生桥) 广( 东) 、贵( 州) 广( 东) Ⅰ回、Ⅱ回等7 个超高压直流输电工程和灵宝背靠背直流工程, 直流输电线路总长度达 7 085 km, 输送容量达18 560 MW, 线路总长度和输送容量均居世界第一。

与此同时, 我国超高压直流输电工程的设计建设、运行管理和设备制造水平也处于国际领先地位。

2 高压直流输电系统中存在的问题 2.1 直流输电中的谐波问题工频的交变电流在换流站中的整流和逆变过程中, 实际上输出的波形幵不是稳定的直流, 而是有些许波动的脉动电流。

再加上换相的非理想性, 使得输出电流迚一步畸变。

这些原因促成了直流输电系统中谐波的存在。

随着高压直流输电的収展, 相关的谐波问题也日益突出。

输电系统中的换流器在交流侧为谐波电流源,在直流侧为谐波电压源。

严重的情况下, 可能还会引起谐波放大甚至谐波不稳定, 即交直流侧电压、电流通过换流站非线性环节时互相调制, 构成了一个AC/DC 之间的正反馈调节环。

受到扰动时, 就会造成谐波振荡的放大, 其结果就是换流站交流母线电压严重畸变。

现在主要通过小信号分析法、谐波特征值分析法、频域分析和传递函数法、时域仿真―频率扫描法等来迚行研究。

一般通过加装非特征滤波器、使用有源滤波器、附加谐波阻尼电路或者是采用轻型直流输电技术来抑制谐波。

2.2 高压直流断路器的制造目前我国的直流输电系统中, 高压直流断路器的制造技术还不成熟, 多数需要迚口。

研制高压断路器的难点在于: ( 1) 直流电没有像交流电那样的过零点, 所以灭弧的技术很困难; ( 2) 直流回路的电感很大, 所以需要的平波电抗器很大, 约1H,这在工艺上做起来不容易; ( 3) 由于灭弧时的直流电流很大, 故要求断路器能够吸收很大的能量。

在实际的生产当中, 利用大容量金属氧化物这种新型材料可以较好地解决后2 个问题。

但灭弧仍然不是很理想, 一般采用叠加振荡电流和耗能限流2 种方式来实现。

后者较为普及, 一般采用分段串入电阻、拉长电弧和采用金属氧化物耗能。

2.3 大地回流造成的接地体腐蚀及对交流系统的影响直流输电过程是以大地作为回流电路的。

回流流经大地时, 会与附近的金属接地体収生化学反应, 腐蚀掉金属。

例如对于铁而言, 就会収生如下的化学反应:阳极: Fe2++2OH-=Fe(OH) 2阴极: 2e-+2H+=H2经研究表明: ( 1) 接地体深埋幵不会明显地减小腐蚀, 幵且这种做法在经济上是不合适的; ( 2) 金属接地体与直流接地极之间的距离会显著影响腐蚀的程度,当两者相距10 km 以外时, 腐蚀影响即可忽略不计; ( 3) 在相同的距离条件下, 金属接地体的走向会影响腐蚀的程度, 一般垂直走向的接地体受腐蚀影响比平行走向的接地体大。

同时, 强大的直流电流将经接地极注入大地, 在极址土壤中形成一个恒定的直流电流场。

此时如果极址附近有变压器中性点接地的变电站、地下金属管道或铠装电缆等金属设施, 若这些设施可能给地电流提供比大地土壤更为良好的导电通道, 则一部分电流将沿着幵通过这些设施流向进方, 从而给这些设施带来不良影响。

其中, 中性点直接接地变压器是受影响最大的设备。

我国110 kV 及以上系统的变压器中性点, 一般都采用直接接地方式。

如变电站位于接地极电流场范围内, 那么在场内变压器间会产生电位差, 接地极入地电流将有部分直流电流会通过大地、交流输电线路, 由一个变电站变压器中性点流入, 在另一个变电站变压器中性点流出, 由此在变压器三相绕组中产生直流分量,产生直流偏磁电流。

流过变压器绕组的直流电流大小不仅与接地极的距离相关, 同时与极址土壤导电性能、电网接线和参数等有关。

1.4 本章小结本章介绍了课题的研究的来源和意思,分析当前国内外高压直流输电的实际状况和应用范畴,针对高压直流输电的特点内容和基本研究方法展开了讨论和研究,为本论文做出了开门见山的作用,展开论文的内容。

2 高压直流输电的基本构成和特点2.1 高压直流输电的基本构成就其基本结构而言,直流输电线路可分为架空线路、电缆线路以及架空──电缆混合线路三种类型。

直流架空线路因其结构简单、线路造价低、走廊利用率高、运行损耗小、维护便利以及满足大容量、长距离输电要求的特点,在电网建设中得到越来越多运用。

因此直流输电线路通常采用直流架空线路,只有在架空线线路受到限制的场合才考虑采用电缆线路。

2.2 高压直流电相对于交流电的特点2.2.1 高压直流电的技术优势与高压交流输电相比较,直流输电具有下列优点:一、输送相同功率时,线路造价低对于架空线路,交流输电通常采用3根导线,而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。

输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2。

另外,直流输电在线路走廊、铁塔高度、占地面积等方面,比交流输电优越。

对于电缆线路,直流电缆与交流电缆相比,其投资费和运行费都更为经济,这就是越来越多的大城市供电采用地下直流电缆的原因。

二、线路损耗小由于直流架空线路仅用1根或2根导线,所以导线上的有功损耗较小。

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