特高压交直流输电的优缺点对比
特高压输电技术知识

特高压输电技术知识特高压直流输电技术的主要特点(1)特高压直流输电系统中间不落点,可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。
在送受关系明确的情况下,采用特高压直流输电,实现交直流并联输电或非同步联网,电网结构比较松散、清晰。
(2)特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流,按照送受两端运行方式变化而改变潮流。
特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。
(3)特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄,适合大功率、远距离输电。
(4)在交直流并联输电的情况下,利用直流有功功率调制,可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡,包括区域性低频振荡,明显提高交流的暂态、动态稳定性能。
(5)大功率直流输电,当发生直流系统闭锁时,两端交流系统将承受大的功率冲击。
特高压输电与超高压输电经济性比较特高压输电与超高压输电经济性比较,一般用输电成本进行比较,比较2个电压等级输送同样的功率和同样的距离所用的输电成本。
有2种比较方法:一种是按相同的可靠性指标,比较它们的一次投资成本;另一种是比较它们的寿命周期成本。
这2种比较方法都需要的基本数据是:构成2种电压等级输电工程的统计的设备价格及建筑费用。
对于特高压输电和超高压输电工程规划和设计所进行的成本比较来说,设备价格及其建筑费用可采用统计的平均价格或价格指数。
2种比较方法都需要进行可靠性分析计算,通过分析计算,提出输电工程的期望的可靠性指标。
利用寿命周期成本方法进行经济性比较还需要有中断输电造成的统计的经济损失数据。
一回1 100 kV特高压输电线路的输电能力可达到500 kV 常规输电线路输电能力的4 倍以上,即4-5回500 kV输电线路的输电能力相当于一回1 100 kV输电线路的输电能力。
显然,在线路和变电站的运行维护方面,特高压输电所需的成本将比超高压输电少得多。
线路的功率和电能损耗,在运行成本方面占有相当的比重。
在输送相同功率情况下,1 100 kV线路功率损耗约为500 kV线路的1/16左右。
高压直流输电的优势

高压直流输电的优势和应用及其展望京江学院J电气0802 3081127059 陈鑫郁简单的讲,直流输电是先将交流电通过换流器变成直流电,然后通过直流输电线路送出。
在受电端再把直流电变成交流电,进入受端交流电网。
直流输电系统由换流(逆变)站、接地极、接地极线路和直流送电线路构成。
直流输电具有传输功率大,线路造价低,控制性能好等特点,是目前世界发达国家作为解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段。
直流输电( HVDC)的发展历史到现在已有百余年了,在输电技术发展初期曾发挥作用,但到了20 世纪初,由于直流电机串接运行复杂,而高电压大容量直流电机存在换向困难等技术问题,使直流输电在技术和经济上都不能与交流输电相竞争,因此进展缓慢。
20 世纪50 年代后,电力需求日益增长,远距离大容量输电线路不断增加,电网扩大,交流输电受到同步运行稳定性的限制,在一定条件下的技术经济比较结果表明,采用直流输电较为合理,且比交流电有较好的经济效益和优越的运行特性,因而直流电重新被人们所重视。
1 高压直流输电高压直流输电基本原理高压直流输电的定义: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。
直流输电的一次设备主要由换流站(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。
高压直流输电的技术特点(1)高压直流输电输送容量更大、送电距离更远。
(2)直流输送功率的大小和方向可以实现快速控制和调节。
(3)直流输电接入系统是不会增加原有电力系统的短路电流容量的,也并不受系统稳定极限的限制。
(4)直流输电是可以充分利用线路的走廊资源,线路的走廊宽度大致为交流输电线路的一半,并且送电容量相比前者更大。
(5)直流输电工程运行时,无论任一极发生故障时,另一极均能继续运行,并可以发挥过负荷能力,保持输送功率不变或最大限度的减少输送功率的损失。
特高压直流输电双极运行原理

特高压直流输电双极运行原理特高压直流输电是一种高效、稳定的电力传输方式,其双极运行原理是指在两个极端分别设置一个直流输电线路,通过高压直流输电技术将电能从发电站输送到远距离的负荷中心。
下面我们来详细了解一下特高压直流输电双极运行原理。
一、特高压直流输电双极运行原理的基本概念特高压直流输电双极运行原理是指在两个极端分别设置一个直流输电线路,通过高压直流输电技术将电能从发电站输送到远距离的负荷中心。
其中,直流输电线路由直流输电电缆和直流输电塔组成,直流输电电缆是由高压绝缘材料制成的,具有良好的绝缘性能和耐高压能力,直流输电塔则是用于支撑直流输电电缆的结构。
二、特高压直流输电双极运行原理的工作原理特高压直流输电双极运行原理的工作原理是通过高压直流输电技术将电能从发电站输送到远距离的负荷中心。
在特高压直流输电系统中,直流输电线路的两端分别设置一个换流站,换流站由换流变压器、换流阀和控制系统组成。
换流变压器用于将交流电压升高到特高压水平,换流阀则用于将交流电转换为直流电,控制系统则用于控制换流阀的开关和电压等参数。
在特高压直流输电系统中,换流站的作用是将交流电转换为直流电,并将直流电输送到对端的换流站,然后再将直流电转换为交流电,输送到负荷中心。
在特高压直流输电系统中,直流输电线路的两端分别设置一个极地地电极,用于将电荷释放到地球中,以保证系统的稳定性。
三、特高压直流输电双极运行原理的优点特高压直流输电双极运行原理具有以下优点:1. 传输距离远:特高压直流输电系统可以传输数千公里的电能,比传统的交流输电系统传输距离更远。
2. 传输效率高:特高压直流输电系统的传输效率高,能够将电能损失降至最低。
3. 稳定性好:特高压直流输电系统的稳定性好,能够在恶劣的天气条件下保持正常运行。
4. 环保节能:特高压直流输电系统的环保节能性能好,能够减少能源消耗和环境污染。
四、特高压直流输电双极运行原理的应用领域特高压直流输电双极运行原理广泛应用于电力输送、城市供电、工业生产等领域。
高压直流输电讲解

把直流功率输送给逆变站内的逆变器,逆变器姜直流功率变换成交流功率,
再经换流变压器2送入受端的交流电力系统Ⅱ。
直流输电系统接线示意图
P6 P5 P4 P3 P2 P1
ecb
eab
eac
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eba
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ecb
eab
二、两端直流输电系统
指具有一个整流站和一个逆变站的输电系统
构成
单极 双极 无直流输电线路(也叫两侧换流器 背靠背地装设在一起
中国是一个发展中国家,中国电网无论从总体规模和技术水平方面 与发达国家相比,都有较大的差距。因此,为了中国大规模西电东 送和全国联网工程的实施,必须研究电力系统的安全、稳定和经济 性,并进而研究相应对策,防止在建成规模巨大的电力供应网络后 发生大面积停电事故。
高压直流输电具有明显的优势。直流输电是电力系统中近年来迅 速发展的一项新技术。将其与交流输电相互配合,构成了现代电 力传输系统,并随着电力系统技术经济需求的不断增长和提高, 直流输电受到广泛的注意并得到不断的发展。
据了解,目前世界上只有日本和俄罗斯两国拥有1000千伏特高 压交流电网,且都是短距离输电。正负800千伏直流输电技术国 际上尚无运行经验,关键技术和设备有待进一步研究开发。南方 电网采用特高压输电技术,可以有效缓解长距离“西电东送”输 电走廊资源紧张局面,提高电网安全稳定水平,输电能力也将明 显提高。
5、向孤立负荷点送电或从孤立电站向电网送电的直流工程
6、与交流输电并联的直流输电工电是将发电厂发出的交流电经过升压变压器后,又换流设备(整流器) 整成直流,通过直流线路送到受端,再经换流设备(逆变器)换成交流供给 交流系统。
按它与交流系统连接的节点数可分为
两端 多端
特高压

4
电网的发展历程
1952 年 , 前 苏 联 建 成 第 一 条 330kV 线 路 ; 1956 年 建 成 330kV 400kV 线路 1967年建成 400kV线路 ; 1967 年建成 750kV 线路 。 从 330kV电压等级 线路; 年建成750kV线路 线路。 330kV 电压等级 发展到750kV电压等级用了 年时间 电压等级用了15年时间。 发展到750kV电压等级用了15年时间。 欧 洲 和 美 国 , 在 超 高 压 输 电 方 面 , 主 要 发 展 345kV 、 345kV 380kV和750kV电压级 380kV和750kV电压级, 500kV线路发展比较慢。1964年, 电压级, 500kV线路发展比较慢 1964年 线路发展比较慢。 美国建成第一条500kV线路 线路, 230kV 到 500kV 输电 输电, 美国建成第一条 500kV 线路 , 从 230kV到 500kV输电 , 时 间间隔达36 年 前苏联的500kV电压等级是在 电压等级是在400kV基础 间间隔达 36年 。 前苏联的 500kV 电压等级是在 400kV 基础 上升级发展起来的,1964年 建成完善的500kV输电系统 输电系统。 上升级发展起来的,1964年 , 建成完善的500kV输电系统。 1985年 前苏联建成世界上第一条1150kV特高压输电线 1985 年 , 前苏联建成世界上第一条 1150kV 特高压输电线 500kV电压等级到 电压等级到1150kV电压等级用了 年时间 电压等级用了20年时间。 路。从500kV电压等级到1150kV电压等级用了20年时间。
根据国际电工委员会的定义:交流特高压是指 根据国际电工委员会的定义: 1000kV 1000kV 以 上 的 电 压 等 级 。 在 我 国 , 常 规 性 是 指 1000kV以上的交流 800kV以上的直流 1000kV以上的交流,800kV以上的直流。 以上的交流, 以上的直流。
800千伏特高压直流输电效率

800千伏特高压直流输电效率800千伏特高压直流输电是一种重要而先进的输电技术,它通过提高输电电压和采用直流电流来减少输电损耗,提高能源传输的效率。
本篇文章将探讨800千伏特高压直流输电的效率,并分析其重要性和应用前景。
1. 800千伏特高压直流输电的原理及优势800千伏特高压直流输电利用高压和直流电流的特性,通过减少电流的值,降低传输过程中的电阻损耗。
相比传统的交流输电方式,800千伏特高压直流输电具有以下优势:1.1 降低线路损耗800千伏特高压直流输电相对于交流输电,具有更小的线路电阻损耗。
在长距离、大容量的输电过程中,传统的交流输电线路会产生较大的电阻损耗。
而800千伏特高压直流输电则能够显著减少这一损耗,提高能源的传输效率。
1.2 提高传输容量800千伏特高压直流输电通过提高线路电压,相比较低电压的输电方式,能够有效提高输电线路的传输能力。
这一特点使得800千伏特高压直流输电在大容量、远距离电力传输中具备独特的优势,能够满足不断增长的电力需求。
1.3 适应远距离输电由于电力传输损耗的存在,长距离的输电效率普遍较低。
而800千伏特高压直流输电通过减小传输过程中的电阻损耗,能够有效克服这一难题,适应远距离输电需求,实现高效率、长距离的电力传输。
2. 800千伏特高压直流输电的应用前景800千伏特高压直流输电作为一种高效、可靠的输电方式,已经得到广泛的应用,并且在未来有着更广阔的发展前景。
2.1 降低环境影响相较于传统的交流输电方式,800千伏特高压直流输电能够减少输电线路的线损和电磁辐射,降低对环境的影响。
尤其对于近海、地下或环境敏感地区的电力传输,800千伏特高压直流输电具有明显的优势。
2.2 推动清洁能源发展随着清洁能源的不断发展,如风能和太阳能等,这些能源往往分布广泛,但却位于远离用电需求的地区。
800千伏特高压直流输电可以有效解决清洁能源远距离输电的问题,促进清洁能源的开发和利用。
高压直流输电技术

徐亚涛 陈威 江克东
22:07
1
目
录
一、发展特高压电网的必要性 二、直流输电技术的发展 三、直流输电与交流输电的性
能比较 四、高压直流输电系统的结构 和元件
22:07 2
一、发展特高压电网的必要性
1、发展特高压电网是满足电力持续快速增长的
客观需要。
随着国民经济的持续快速发展,我国电力工 业呈现加速发展态势,近几年发展更加迅猛。按照在 建规模和合理开工计划,全国装机容量2010年达到9.5 亿千瓦,2020年达到14.7亿千瓦;用电量2010年达到 4.5万亿千瓦时,2020年达到7.4万亿千瓦时。电力需 求和电源建设空间巨大,电网面临持续增加输送能力 的艰巨任务。
交流系统 金属回路 可选择的)
交流系统
五、SPWM控制技术
一.SPWM逆变器的工作原理
SPWM逆变器:其期望输出电压波形
为正弦波的逆变器.
就目前的技术而言,还不能制造出功
率大、体积小、输出波形如同正弦 波发生器那样标准的可变频变压的 逆变器.
谢谢大家!
22:07
33
名 称 交 单回 线路(次/百 公里/年) 两端换流站 (次/年) 0.299 流 双回 0.054 单极 0.126 直 流 双极 0.055 交 单回 0.29 流 双回 0.054 直 单极 0.14 流 双极 0.01
0.560
0.120
4.80
0.20
0.6
0.06
1Hale Waihona Puke 40.25三、直流输电与交流输电的性能比较
8) 可隔离故障,有利于避免大面积停电。
三、直流输电与交流输电的性能比较
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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特高压交直流输电的优缺点比照一、直流输电技术的优点 1.经济方面:〔1〕线路造价低。
对于架空输电线,交流用三根导线,而直流一般用两根,采用大地或海水作回路时只要一根,能节省大量的线路建设费用。
对于电缆,由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度,如通常的油浸纸电缆,直流的允许工作电压约为交流的3倍,直流电缆的投资少得多。
〔2〕年电能损失小。
直流架空输电线只用两根,导线电阻损耗比交流输电小;没有感抗和容抗的无功损耗;没有集肤效应,导线的截面利用充分。
另外,直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。
所以,直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。
2.技术方面:〔1〕不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联。
由此可见,在一定输电电压下,交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制,还须采取提高稳定性的措施,增加了费用。
而用直流输电系统连接两个交流系统,由于直流线路没有电抗,不存在上述稳定问题。
因此,直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制,还可连接两个不同频率的系统,实现非同期联网,提高系统的稳定性。
〔2〕限制短路电流。
如用交流输电线连接两个交流系统,短路容量增大,甚至需要更换断路器或增设限流装置。
然而用直流输电线路连接两个交流系统,直流系统的“定电流控制’,将快速把短路电流限制在额定功率附近,短路容量不因互联而增大。
〔3〕调节快速,运行可靠。
直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率,实现“潮流翻转”〔功率流动方向的改变〕,在正常时能保证稳定输出,在事故情况下,可实现健全系统对故障系统的紧急支援,也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。
在交直流线路并列运行时,如果交流线路发生短路,可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速,提高系统的可靠性。
〔4〕没有电容充电电流。
直流线路稳态时无电容电流,沿线电压分布平稳,无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象,也不需要并联电抗补偿。
〔5〕节省线路走廊。
按同电压500 kV考虑,一条直流输电线路的走廊~40 m,一条交流线路走廊~50 m,而前者输送容量约为后者2倍,即直流传输效率约为交流2倍。
二、直流输电技术的不足:〔1〕换流装置较昂贵。
这是限制直流输电应用的最主要原因。
在输送相同容量时,直流线路单位长度的造价比交流低;而直流输电两端换流设备造价比交流变电站贵很多。
这就引起了所谓的“等价距离”问题。
〔2〕消耗无功功率多。
一般每端换流站消耗无功功率约为输送功率的40%~60%,需要无功补偿。
〔3〕产生谐波影响。
换流器在交流和直流侧都产生谐波电压和谐波电流,使电容器和发电机过热、换流器的控制不稳定,对通信系统产生干扰。
〔4〕就技术和设备而言,直流波形无过零点,灭弧困难。
目前缺乏直流开关而是通过闭锁换流器的控制脉冲信号实现开关功能。
假设多条直流线路聚集一个地区,一次故障也可能造成多个逆变站闭锁,而且在多端供电方式中无法单独地切断事故线路而需切断全部线路,从而会对系统造成重大冲击。
〔5〕从运行维护来说,直流线路积污速度快、污闪电压低,污秽问题较交流线路更为严重。
与西方发达国家相比,目前我国大气环境相对较差,这使直流线路的清扫及防污闪更为困难。
设备故障及污秽严重等原因使直流线路的污闪率明显高于交流线路。
〔6〕不能用变压器来改变电压等级。
直流输电主要用于长距离大容量输电、交流系统之间异步互联和海底电缆送电等。
与直流输电比较,现有的交流500kV输电〔经济输送容量为1 000MW,输送距离为300~500 km〕已不能满足需要,只有提高电压等级,采用特高压输电方式,才能获得较高的经济效益。
三、特高压交流输电的主要优点:〔1〕提高传输容量和传输距离。
随着电网区域的扩大,电能的传输容量和传输距离也不断增大。
所需电网电压等级越高,紧凑型输电的效果越好。
〔2〕提高电能传输的经济性.输电电压越高输送单位容量的价格越低。
〔3〕节省线路走廊和变电站占地面积。
一般来说,一回1150 kV输电线路可代替6回500 kV线路。
采用特高压输电提高了走廊利用率。
〔4〕减少线路的功率损耗, 就我国而言, 电压每提高 1 % , 每年就相当于新增加500万kW 的电力, 500 kV输电比1200 kV的线损大5倍以上。
〔5〕有利于连网,简化网络结构,减少故障率。
四、特高压输电的主要缺点:特高压输电的主要缺点是系统的稳定性和可靠性问题不易解决。
自1965-1984年世界上共发生了6次交流大电网瓦解事故,其中4次发生在美国,2次在欧洲。
这些严重的大电网瓦解事故说明采用交流互联的大电网存在着安全稳定、事故连锁反应及大面积停电等难以解决的问题。
特别是在特高压线路出现初期,不能形成主网架,线路负载能力较低,电源的集中送出带来了较大的稳定性问题。
下级电网不能解环运行,导致不能有效降低受端电网短路电流,这些都威胁着电网的安全运行。
另外,特高压交流输电对环境影响较大。
总结:输电线路的建设主要考虑的是经济性,而互联线路则要将系统的稳定性放在第一位。
在超高压交流输电方面,假设在500kV电压等级上采用750kV〔最高运行电压800kV〕,有可能因两级电压相距太近,会造成电磁环网多、潮流控制困难、电网损耗大等问题,而且,即使今后采用灵活交流输电技术或紧凑型输电技术,输电容量的有限增加仍难以满足电力系统长远发展的需要。
综上所述,与750kV交流输电相比较,特高压在大容量远距离输电和建设全国的坚强电网方面具有一定的优势,在技术和设备上并无不可逾越的技术难题,在建设投资和运行上也较为经济。
高压直流输电虽然输送容量大且可以非同步并网,但由于其换流站成本高昂,控制复杂并不适合构成电力系统的骨架。
高压直流输电更适用于不同区域网架之间的连接,以及远距离大容量的电力输送。
而〔特〕高压交流系统则适合作为大区域中枢,担当网架的主干。
两者优势互补,各有分工。
事实上,在我国特高压电网建设中,将以1000kV 交流特高压输电为主形成特高压电网骨干网架,实现各大区电网的同步互联;±800kV 特高压直流输电则主要用于远距离、中间无落点〔难以引出分支线路,换流站昂贵〕、无电压支撑的大功率输电工程。
中国科学院院士、中国电科院研究员周孝信指出,直流输电和交流输电只能互补,不能互相取代。
他介绍,直流输电只具有输电功能、不能形成网络,类似于“直达航班”,中间不能落点,定位于超远距离、超大容量“点对点”输电。
直流输电可以减少或防止大量过网潮流,潮流方向和大小均能方便地进行控制。
但高压直流输电必须依附于坚强的交流电网才能发挥作用。
交流输电则具有输电和构建网络双重功能,类似于“公路交通网”,可以根据电源分布、负荷布点、输送电力、电力交换等实际需要构成电网。
中间可以落点,电力的接入、传输和消纳十分灵活,定位于构建坚强的各级输电网络和经济距离下的大容量、远距离输电,广泛应用于电源的送出,为直流输电提供重要支撑。
一、首先我们来看高压直流输电的特点:1.换流器控制复杂,造价高;2.直流输电线路造价低,输电距离越远越经济;3.没有交流输电系统的功角稳定问题,适合远距离输电;4.适合海底电缆〔海岛供电、海上风电〕和城市地下电缆输电;5.能够非同步〔同频不同相位,或不同频,或不同电压等级〕连接两个交流电网,且不增加短路容量;6.传输功率的可控性强,控制速度快,可有效支援交流系统;7.换流器大量消耗无功〔注意这是对LCC-HVDC而言,VSC-HCDC整流侧和逆变侧均可独立灵活控制无功,两种系统差异下文将单独说明。
〕,且产生谐波;8.双极不对称大地回线运行时存在直流偏磁问题和电化学腐蚀问题〔地电流危害〕;9.不能向无源系统供电〔依然是对LCC-HVDC系统而言〕,构成多端直流系统困难〔由于直流没有过零点,难以熄弧,所以现在缺少大容量直流断路器,无法切除输电线路的短路故障,从而限制了多端直流输电的发展。
最近ABB貌似把这个东西搞出来了,不明觉厉。
〕。
二、经济问题:高压直流输电主要是两头换流站贵,线路廉价。
所以相较于交流输电,距离越远越经济。
•架空线路等价距离约在640~960km•地下电缆线路的等价距离为56~90km•海底电缆线路的等价距离为24~48km*交流输电时电缆线路会与周边介质〔海水、土壤〕形成一个较大的电容,影响电网的经济稳定,直流输电不存在这个问题。
三、电能质量:直流输电系统的主要缺点是存在谐波,特别是低次谐波〔主要是LCC-HVDC,而VSC-HVDC最低次谐波频率较高,滤波器可以有效消除这种高次谐波〕。
另一个不太突出的缺点是地电流。
•谐波的危害:1.对铁磁设备的影响。
谐波造成额外的铁耗导致发热、振动和噪声,降低了设备出力、效率及寿命;2.对旋转电机的影响:谐波造成转矩脉动,转速不稳;3.对电力电容器的影响:谐波可能引起谐振过电压;4.对电力系统测控的影响:谐波使测量误差增加,可能导致控制失灵,保护误动;5.三次谐波电流过大可能使中性线过流;6.谐波叠加在基波上,使电气应力增加,对各种电气设备尤其是电容器的绝缘造成威胁;7.谐波对通信线路造成干扰。
•HVDC引起的变压器直流偏磁〔地电流〕:现象:直流输电系统接地极流过较大电流时〔如单极大地运行〕会导致中性点接地变压器产生直流偏磁现象。
后果:导致铁芯饱和,产生谐波,引起振动和噪声,引起发热,严重时损坏变压器,引起保护误动等。
四、电网安全:•直流输电对电网稳定的奉献:1.紧急功率支援:如交流电网出现大幅度功率缺额〔联络线跳开、某些大电厂跳开等〕,HVDC 可以快速增加输送功率或者快速潮流反转。
HVDC快速有效的潮流控制能力对于所连交流系统的稳定控制,交流系统正常运行过程中应对负荷随机波动的频率控制及故障状态下的频率变动控制都能发挥重要作用。
•直流输电对电网的不利影响:1.LCC-HVDC换相失败:概念:当逆变器两个阀进行换相时,因换相过程未能进行完毕,或者预计关断的阀关断后,在反向电压期间未能恢复阻断能力,当加在该阀上的电压为正时,立即重新导通,则发生了倒换相,使预计开通的阀重新关断,这种现象称之为换相失败。
危害:a) 换相失败引起输送功率中断威胁系统安全稳定;b) 交流系统短路时,电压跌落可能引起多个换流站同时发生换相失败,导致多回直流线路功率中断,引起系统潮流大范围转移和重新分布;c) 影响故障切除后受端系统电压恢复,进而影响故障切除后直流功率快速恢复,可能会威胁交流系统暂态稳定性。
2.谐波不稳定性:概念:HVDC 引起的谐波不稳定是指在换流站附近有扰动时,谐波振荡不易衰减甚至放大的现象,表现为交流母线电压严重畸变。
危害:电流谐波放大几倍甚至几十倍;电压严重畸变会导致换相失败并使系统运行困难。