高压直流输电与其关键技术的研究_史劲
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。
高压直流输电发展与新技术研究与探索
高压直流输电发展与新技术研究与探索高压直流输电技术在世界各国的很多输电场合应用的比较广泛，尤其是远距离大容量场合。
我国也因“西电东送，南北互供，全国联网”使得高压直流输电成为电力建设的热点，相关的技术也比较完善、比较先进。
但是，在经济快速发展的时代，高压直流输电技术还有很多问题没有得到解决，如：如何确保电网能够安全运行，也成为人们研究的重点，本文将对这些问题进行研究分析，为电网技术提出一些建议。
标签：高压直流输电；技术；发展直流输电系统简介在直流输电系统中，只有输电环节是直流电，发电系统和用电系统仍然是交流电。
在输电线路的始端，发电系统的交流电经换流变压器升压后，送到整流器中去。
整流器的主要部件是可控硅变流器和进行交直流变换的整流阀，它的功能是将高压交流电变为高压直流电后，送人输电线路。
直流电通过输电线路送到逆变器中。
逆变器的结构与整流器相同而作用刚好相反，它把高压直流电变为高压交流电。
再经过换流变压器降压，交流系统的电能就输送到了交流系统中。
在直流输电系统中，通过改变换流器的控制状态，也可以把交流系统中的电能送到直流系统中去，即整流器和逆变器是可以互相转换的。
一、特高压输电技术的发展现状（1）直流输电与交流输电架设线路的方面。
一般情况下，直流输电和交流输电有很大的区别，前者使用的是双极中性点接地的方式，在使用的过程中，只需要两根导线连接。
而交流电路不同，至少要三根导线才能运行。
如果材料相同、绝缘水平相同，那么直流线路和交流线路输送的功率相同。
相比之下，直流线路更加经济环保，能够节省材料减少成本。
（2）在配电和发电方而的方面。
交流输电的优势非常明显，如果我们利用交流发电机就能把其他形式快速转化为电能。
这些交流电能够借助变压器实现升压和降压，给配电提供了更多的优势，提高了配电的效率。
而且，安装交流电源配电站不用耗费大量的时间，技术上也更加简单快捷，和其他直流电站相比成本更低。
（3）输电线路的功率损耗方面。
高压直流输电发展与新技术研究与探索
高压直流输电发展与新技术研究与探索高压直流输电是一种高效、安全、可靠的电力传输方式，经过多年的发展，已成为电力行业的重要领域。
高压直流输电技术的应用极大地促进了电力工业的发展，同时也使得电力资源的优化配置成为可能。
传统的交流输电方式存在着电能损耗大、传输距离受限、线路成本高等问题，而高压直流输电技术有效地解决了这些问题。
其主要优点有：输电距离远、线路输电损耗小、一次起电可达到数千万瓦、线路承载能力强、系统稳定性高等。
然而，高压直流输电技术也存在着一些挑战和问题。
例如，系统设备价格高、建设周期长、技术研发难度大等，这些问题也推动了高压直流输电技术的研发和改良。
近年来，电力行业不断探索新技术，用以应对各种挑战。
其中，在高压直流输电领域，新技术的研究与发展已成为电力行业的热点之一。
以下是一些新技术和研究方向：1. 柔性直流输电技术：该技术采用可控硅开关等器件，对高压直流输电系统进行柔性控制，可以实现输电容量的动态调节和电力流控制，从而提高系统的稳定性、可靠性和经济性。
2. 换流器技术：如MMC（模块化多级换流器），采用多个开关单元模块组成，可以减小直流电流、提高功率因数、降低电网压力、减小电能损耗等。
3. 超导直流输电技术：该技术采用超导材料，可以提高电流密度、降低输电线路的电阻和磁阻、减少能量损耗、提高输电效率。
4. 智能化控制技术：通过智能化控制技术，实现对输电线路的实时监控和管理，可以对电网的运行状态进行实时分析和优化控制，从而提高输电的可靠性和安全性，以及节约电力成本。
总之，高压直流输电技术的发展与新技术的研究与探索为电力行业的发展注入了新的活力。
在今后的发展中，同时考虑技术的成本与效益，努力实现更加智能、高效、安全、可靠的电力传输。
高压直流输电系统的关键技术研究
高压直流输电系统的关键技术研究引言：随着能源需求的不断增长和电网远距离输电的需求，高压直流输电技术逐渐成为一项备受关注的领域。
高压直流输电系统以其低损耗、远距离输送和环境友好性等优势，被普遍认为是能源输送的未来。
一、技术背景高压直流输电是一种通过直流方式将电能从发电站点远距离输送到用户终端的电力传输方式。
相比交流输电，直流输电可以有效解决输电线路的电流激励问题，减少输电线路的电阻和电感损耗，降低输电线路的电压损失，提高输电效率。
同时，直流输电还可以实现跨国、跨海洋的长距离输电，具备高度的灵活性和稳定性。
二、关键技术研究1. 高压直流输电线路设计技术高压直流输电线路的设计是整个系统的核心，直接影响着输电效率和稳定性。
研究人员需要考虑线路的电压等级、输电距离和负荷要求等因素，优化线路的导线材料、绝缘结构和接地方式等技术。
此外，还需要考虑特殊环境下的线路故障检测和故障定位技术，确保输电线路的安全运行。
2. 高压直流换流站技术高压直流换流站是直流输电系统中的重要设备，负责将交流电转换为直流电并进行控制。
研究人员需要关注换流站的换流装置、控制技术和保护装置等关键技术。
此外，为了提高系统的可靠性和稳定性，还需要研究换流站的故障检测和故障处理技术。
3. 高压直流输电系统稳定控制技术高压直流输电系统对于外部电网的扰动具有较高的敏感性，因此需要研究系统的稳定控制技术。
研究人员需要借助控制算法和智能装置，实时监控和调节系统的电压、电流和功率等参数。
此外，还需要研究系统的无功补偿和电压调节技术，以提高系统的稳定性和响应能力。
4. 高压直流输电绝缘技术高压直流输电系统的绝缘技术是技术研究的重要方向之一。
要实现系统的高效稳定运行，需要研究绝缘材料的性能和可靠性，设计合理的绝缘结构和绝缘检测技术。
此外，还需要研究高温、低温等极端环境下的绝缘技术，确保系统在各种工况下都能够正常运行。
结论：高压直流输电系统的关键技术研究对于实现长距离、大容量电力输送具有重要意义。
高压直流输电技术及其在电网中的应用研究
高压直流输电技术及其在电网中的应用研究电力系统是现代社会建设和发展的重要基础设施，其安全、稳定和高效运行是国家经济稳定和社会发展的重要保障。
而在电力输电中，直流输电技术因其高电压、低损耗、远距离传输等优势，逐渐成为一种新兴而受人瞩目的技术。
一、高压直流输电技术的发展历程高压直流输电技术的发展历程可以追溯到上世纪50年代，当时已有一些早期的实验和研究，但由于设备技术限制等原因，广泛应用还需要时间的积累和技术的进一步突破。
到了上世纪70年代，世界范围内出现了多个大型高压直流输电系统的建设。
其中，我国华南地区的广州-长沙-重庆高压直流输电工程成为世界上第一个新能源高效输电工程，也为我国的输变电技术做出了巨大贡献。
二、高压直流输电技术的原理高压直流输电技术利用半导体器件的可控整流技术和晶闸管的控制效应，将交流电能转化为直流电能进行传输，并在另一端经过多级逆变变成交流电能，给负载供电。
在直流输电系统中，为了保证安全稳定运行，需要安装直流系统的控制保护和监视装置。
其中，换流站的控制和保护设备是直流系统的关键部件，是控制、监视和保护直流输电线路的核心。
三、高压直流输电技术在电网中的应用高压直流输电技术在现代电力系统中的应用越来越广泛，主要用于距离较远、电力负荷较大的远距离电力输送，该技术在长距离交流输电链路的中转点，即换流站出现故障时也可以保证供电的连续性，有效地提高了电力系统的安全、可靠性。
此外，高压直流输电技术还有助于电力系统的调度和控制，提高了电网的稳定性。
高压直流输电技术还能协调风、水和太阳等新能源分布不均造成的问题，减少能源浪费和损失。
与此同时，直流输电系统还能积极推动电网的智能化和数字化改造。
四、高压直流输电技术在未来的发展趋势高压直流输电技术在未来将继续向高压、超高压、大容量、远距离、宽带等方向发展。
随着我国经济的快速发展和新能源技术的不断更新，电力需求和供给之间的发展矛盾将越来越突出，高压直流输电技术的发展前景将更加广阔。
高压直流输电发展与新技术研究与探索
高压直流输电发展与新技术研究与探索一、高压直流输电的发展现状高压直流输电技术是指直流电压大于100千伏的输电技术。
它具有输电距离远、输电损耗小、可实现环境友好和景观协调等优势，在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
中国是世界上最大的高压直流输电技术应用国家之一，自1980年代开始，中国便投入大量资金和人力资源进行高压直流输电技术的研发和应用。
目前，我国已建成了世界上最大的±800千伏特高压直流输电工程——长江三峡—上海特高压直流输电工程，这一工程的建成，不仅为中国的电力行业注入了新的活力，也为全球高压直流输电技术的发展作出了重要的贡献。
在国外，北欧国家、美国、俄罗斯等也在积极推动高压直流输电技术的发展和应用，尤其是在海上风电场输电和国际能源互联互通等方面，高压直流输电技术正成为首选。
虽然高压直流输电技术具有诸多优势，但在应用过程中也存在不少问题和挑战。
主要表现在以下几个方面：1、技术成本高。
目前，高压直流输电的设备和技术成本仍然较高，使得输电工程的投资成本大大增加，这也是限制该技术推广应用的重要原因之一。
2、设备可靠性有待提高。
由于高压直流输电技术的设备涉及到众多高压器件和复杂系统，设备的可靠性对输电运行的影响极为重要。
目前，高压直流输电技术在设备可靠性方面仍需进一步提高。
3、环境影响需关注。
尽管高压直流输电技术在环境保护和景观协调方面具有优势，但其对环境的影响仍需引起重视。
特别是在输电线路的建设和运行过程中，应加强对环境的保护和治理，减少其对自然生态系统的影响。
三、新技术的研究和探索为了克服高压直流输电存在的问题，不断提高技术水平和推动其发展和应用，国内外科研机构和企业纷纷投入到新技术的研究和探索中。
主要包括以下几个方面：1、电力电子器件的研发。
电力电子器件是高压直流输电技术的核心组成部分，其性能直接影响着整个系统的运行稳定性和运行成本。
近年来，众多科研机构和企业都在积极开展电力电子器件的研发工作，包括功率半导体器件、智能高压开关设备等，以提高系统的稳定性和运行效率。
高压直流输电技术研究
高压直流输电技术研究近年来，随着电力需求的不断增长以及传统交流输电系统存在的诸多问题，高压直流输电技术逐渐备受关注。
本文将围绕高压直流输电技术的研究展开探讨，从技术发展历程、优势与挑战、应用领域以及前景展望等方面进行分析。
一、技术发展历程高压直流输电技术的发展源远流长，早在20世纪初就开始了实验性质的研究。
然而，高压直流输电最早被商业化应用是在20世纪60年代。
当时，瑞典在首都斯德哥尔摩附近建立了一座400千伏的高压直流输电线路，成功地将电力从北部的水电站远距离传输到中南部地区。
这一成功案例引发了世界各国对高压直流输电技术的兴趣与探索。
随着技术的不断突破，高压直流输电技术从最初的几百千伏逐步发展到现在超过800千伏的高压水平。
另外，为了应对输电距离的限制和提高系统的稳定性，研究人员还引入了换流技术和柔性直流输电技术，成功地解决了输电线路的对称性和适应性问题。
二、优势与挑战相对于传统的交流输电系统，高压直流输电技术具有许多优势。
首先，高压直流输电可以显著提高输电距离。
由于直流输电线路不受电容和电感的影响，能有效降低输电线路的能量损耗，实现长距离输电。
其次，高压直流输电还具有较小的电磁辐射和电气干扰，减少了对周围环境和设备的影响。
此外，高压直流输电系统的控制和调度更加灵活，提供了更好的电网稳定性和可靠性。
然而，高压直流输电技术也面临一些挑战。
首先是高压直流输电设备的成本较高，安装和维护需要巨大的投资。
其次，由于长距离输电需要搭建大量的输电线路，对环境的影响也不可忽视。
此外，高压直流输电系统还需要克服换流器的技术难题，保证系统的稳定性和高效性。
三、应用领域高压直流输电技术的应用领域广泛，从大型跨国输电到城市电网升级都可以看到其身影。
首先是远距离大容量的长距离输电项目。
例如，中国的西电东送工程、北送南输工程以及南美洲安第斯电网的跨国输电项目等都采用了高压直流输电技术，解决了长距离电力传输的难题。
其次是城市电网的升级改造。
高压直流输电发展与新技术研究与探索
高压直流输电发展与新技术研究与探索近年来，随着电力需求的不断增长和全球能源结构调整，高压直流输电技术越来越受到人们的关注和重视，成为电力行业发展的重要方向之一。
本文将通过对高压直流输电发展历程、现状及其影响、新技术研究与探索等方面进行探讨，以期更全面地认识和理解这一领域的现状和未来发展趋势。
一、高压直流输电的发展历程高压直流输电技术起源于20世纪30年代，20世纪70年代开始应用于大规模的电力输送。
随着技术的不断升级和完善，高压直流输电已成为超高压电网集成的重要组成部分，有望在未来成为电力网络的主流形式之一。
高压直流输电技术具有输电距离远、跨越难度大、环境占地小、电流稳定等特点，可以有效地解决电力短缺和供需不平衡的问题，为电力产业的健康发展提供了有力支撑和保障。
此外，高压直流输电技术的广泛应用也带动了相关产业的发展，如半导体、绝缘材料、控制系统等。
1、HVDC Light技术HVDC Light技术是一种新型的、高效的、经济的高压直流输电技术，优点在于输电距离长、电流稳定、控制精确等。
该技术已在北欧、阿尔及利亚等多个应用实例中得到了验证，是未来高压直流输电技术发展的重要方向。
2、高温超导技术高温超导技术是近年来新兴的电力技术之一，其主要应用于电源输电、磁体、超导电机等领域。
该技术具有电阻低、容积小、运输成本低等优点，可以有效地提高电力网络的负载能力和输送效率。
3、柔性直流输电技术四、结语高压直流输电技术是电力行业未来发展方向的重要组成部分，其应用和发展程度直接影响了电力产业的可持续发展。
随着技术日新月异的发展，相信未来高压直流输电技术将迎来更加广阔的应用前景和更高的发展水平。
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2012年第4期 1高压直流输电与其关键技术的研究史 劲 陈 弘（成都电业局，成都 610021）摘要 高压直流输电（HVDC ）拥有增加送电距离、扩展输电电容量等优点，能够有效解决输电网中大容量、远距离和高电压输电问题，可以实现电网的互联，其应用前景相当广阔。
本文先简要介绍了HVDC 的发展情况，然后总结了HVDC 主要的优缺点，之后分析了其技术特点以及使用的关键技术，并对HVDC 的应用前景作了简要介绍。
本文能够在高压直流输电的建设中起到一定的借鉴和指导效果。
关键词：高压直流输电；关键技术；应用前景；综述Review on High V oltage Direct Current Transmission and Its Key T echnologyShi Jin Chen Hong(Chengdu Electric Power Bureau, Chengdu 610021)Abstract HVDC has advantages on long distance transmission, large power capacity sending. It is an important mean to solve the difficults in large-capacity, long-distance, high-voltage transmission grid interconnection and its application prospects is broad. This paper first briefly describes the development of HVDC, and then summarizes the main advantages and disadvantages of HVDC, then analysis its technical characteristics and the use of key technologies. At last, analysis and explore the application prospects of HVDC. It may be a good reference to ultra-high voltage direct current transmission project .Key words ：HVDC ；key technology ；application prospects ；review中国高速发展的经济环境，要求更多的电力的供给。
与之同时，电力系统也逐渐增大规模，发展迅速。
在2004年全国装机容量约440GW ，2005年达到500GW ，新增装机约50GW/年，预计2020年将达到1000GW 。
然而，我国资源分布不太均，且大多聚集在西部地区。
西电东送的战略将继续实施，且规模还在扩大。
2005年西电东送的电量约为24GW ，2010约为60GW ，预计2030年将达到180GW 。
对于这样的远距离和大容量输电，若继续使用传统的较低电压等级输电，势必很具有挑战。
因此，高压直流输电应运而生[1]。
高压直流输电技术，指采用较高直流电压进行电力传输的技术，其电压的等级一般在±500 kV 及以上。
当前，HVDC 输电是确保远距离、高电压和大容量电力供应的重要举措。
我国电力部门长远规划是，到2020年，国内将开展并完成多大十几个直流输电项目[2]。
考虑到高压直流输电的重要性，本文将从高压直流发展进程、高压直流输电的特点及其关键的技术问题予以详细阐述，最后对其应用前景作相应总结。
1 高压直流输电的发展在20世纪60年代，高压直流输电（HVDC ）技术已有一定发展。
1966 年，瑞典Chalmers 大学就开始了±750kV 导线研究。
在此之后，巴西、苏联等国对高压直流输电技术也进行了开发、研究。
当时，全球最高电压等级的直流输电系统是巴西的伊泰普水电站的输电工程（±600kV ）。
我国高压直流输电进展很快。
从20世纪80年代开始，完成了舟山直流输电工程（±100kV ）和葛—上（葛洲坝至上海南汇）高压直流输电工程（±500kV ），现阶段已有数条直流输电线路，其具有的输电容量以及线路的总长都是全球第一[1]。
高压直流输电需要两个基础，一是直流装置的研2012年第4期2发水准，二是输电技术的研究高度；这两点对确定高压直流输电能力至关重要。
长期以来，我国为获得合适的高压直流输电的电压等级，开展了很多讨论、研究和关键问题攻关。
而且针对我国能源分布不均、负荷需求量大且分散等特点，考虑到传统500kV 输电网缺少线路走廊及高网损的弊端，通过对高压交流输电（UHV AC ）以及特高压直流输电（UHVDC ）的分析论证，最后将高压直流输电的标准电压定为±800kV ，还部署了向—上（向家坝到上海）和云—广直流等项目作为高压直流输电的示范性项目[3]。
2 HVDC 的优缺点高压直流输电的基本工作原理是，通过AC/DC 换流器，把交流电转换成直流电，之后经过直流输电线把电能输送到接收端，然后再通过DC/AC 换流器把直流电转变成交流电，最后接入交流电网。
然而，当前采用较多的一种输电形式是高压交流输电。
相对交流输电来说，高压直流输电具有很多独特的优势，如其输电方式灵活、节约了线路走廊、控制迅速、提高了传输容量和传输距离等[1,4-5]。
1）高压直流输电线路造价低、损耗小，可以实现远距离的输电。
其原因如下：采用较多的双极性HVDC 系统只需要一正一负两条线路，相比于交流输电系统，在传输功率相同时，高压直流输电线路的总造价或者损耗相对交流输电而言，可降低1/3，而且直流输电线路的走廊也窄很多；还有个优点是，在直流电压作用下，线路电容在直流电压中起不到任何作用，这样一来，线路就不没有充电功率，也就不需要配置并联型电抗器等高抗设备。
此外，HVDC 的优势相对电缆输电时更加显著。
电缆可承受的直流电压能力比其承受交流电压能力高两倍以上，所以在HVDC 中使用同等绝缘厚度和芯线截面的电缆，其输送的容量将远远高于交流输电。
此外，相比架空线路而言，电缆的输电线路对地电容要高很多。
交流电缆输电过程中产生的电容电流大，且与线路长度成正相关，当长度达到某个值时，电容电流就足以占据其所有符合能力，产生输电阻塞而不能进行电能传输。
这也说明电容电流会严重影响交流电缆输电距离，难以实现远距离输电。
而直流电缆输电就不会存在上面问题，其电容电流几乎为零，可实现直流电缆远距离送电。
2）直流输电系统能满足非同步联网。
HVDC 换流器具有电气隔离的作用，因此，HVDC 可以级联两个不同步运行的电力系统，即两个系统可以具有不同的频率（比如50Hz 或60Hz ），不同的电压等级等。
被HVDC 联接的两个系统能够独立运行在各自的电压和频率，不会受到联网的影响，当然也不会由于故障的传递造成较大面积的停电。
3）HVDC 输电没有稳定性问题。
一般而言，直流输电线路不具有电抗，也就不会有交流输电同步运行的稳定问题。
这表明了稳定性根本不会制约直流输电的输送容量和送电距离，其能适用于远距离和大容量的输电。
4）HVDC 可控性迅速。
HVDC 控制系统响应速度快，对于传输的有功大小、方向及设备消耗的无功都可以独立解耦控制。
这样不仅使电网间的送电协议方便实施，还使交流侧系统的运行性能得以改善（控制交流系统潮流分布很困难）。
除此之外，在交流电网互联中，随着系统的短路容量增加，可能还会造成系统遮断容量不足，从而需要增加额外措施，比如采用限流装置或者更换断路器等来解决。
但是，具有快速可控的HVDC 系统可以避免交流系统互联需要增加短路容量的情况。
尽管HVDC 有诸多优点，其也存在一些不足之处： 1）HVDC 换流站投资大。
HVDC 换流站的设备繁杂，相比普通交流变电站，其投资花费巨大，而且HVDC 换流站需要具有较高水平的专业工作人员来维护运行。
这也成为了一个限制高压直流输电推广应用的重要原因。
2）换流器等设备需要损耗的无功功率大。
当前，高压直流输电中主要使用的是晶闸管换流器，这种电力电子变换器需要消耗较多无功来维持运行。
在换流过程中，如果将无功损耗表示为无功消耗的占所输送的有功的百分比，那么，一般情况下，整流器的无功损耗约占40%～50%，逆变器损耗的无功约为50%～60%。
整体而言，这些无功可来源于两种情况：一是交流滤波器供给部分；二是配置无功补偿装置等。
3）会产生较大谐波。
换流器作为强非线性设备，是一个大的谐波注入源，会在直流和交流侧产生大量高次谐波电流，会造成电机电容设备过热，干扰通信系统正常工作，降低换流器控制性能等。
为解决这些问题，可在换流器内部安装滤波设备，比如平波电抗器和交/直流滤波器等。
但如此做，又从另一个方面增加了整个换流站的造价投资。
3 HVDC 的关键技术长期以来，高压直流输电技术的发展变化在很2012年第4期 3大程度上依赖于换流技术，尤其是超大功率、高压换流装置等技术的发展。
然而，近些年来，在电力电子技术大力推动下，电力电子设备大量投运， 直流输电工程面临更多的保护控制、运行可靠性、故障处理等众多问题。
而这些问题的解决都必须依赖于HVDC 所采用的关键技术[6]。
1）晶闸管技术作为高压直流输电的核心技术之一，晶闸管技术发展迅速。
最初，水银汞弧阀是直流输电关键设备换流器的主要材料，但是在20世纪70年代左右，晶闸管就将其取代，组建成了新型的换流器。
早期的晶闸管使用的是空气冷却方式，80年代后使用用水冷却技术，某种程度上减少了控制阀的体积尺寸，让换流器结构变得更加紧凑。
伴随着电力电子技术的快速发展，晶闸管电压电流耐受能力不断加强。
为了省去进行光电转换的触发电路板，可采用光触发的晶闸管。
但是，另一个问题就是要在晶闸管上面集成相应的测量或者保护，技术和工艺要求就变得相当严格和复杂，有待进一步解决。
2）电容器串联的换相技术传统的HVDC 换流器需要交流电网侧提供大量的无功功率以满足其正常工作。
其吸收的无功功率约占总传输功率的40%～50%，大多来源于无功补偿装置。
因此，交流侧需要足够的容量和大量的无功补偿设备成了避免换相失败的必需条件。
为了克服以上传统问题，专家学者研究了一些新的电路接线方式，串联电容器的换相电路就是其中一种如图1所示，一个固定的电容器串联接入了换流器和换流变压器之间。
研究表明，此种接线方式不仅在一定程度上提高了换流器的转换率，而且还有效降低了换流器的无功损耗。
此外，这种串联电容器的换相电路也避免了因受端交流系统扰动致使的可能的换相失败，大大地提高了高压直流输电系统运行的可靠性。