高壓直流輸電講解課件

高壓直流輸電(HighVoltageDCtransmission)組長：陳九林小組成員：曹俊鋒、陳路、胡益飛、陳瑞良、貴彬高壓直流輸電(HighVoltageDCtransmi21世紀(jì)中國能源和電力工業(yè)建設(shè)的基本戰(zhàn)略：大力開發(fā)西部水電、火電資源，實施西電東送，同時實現(xiàn)電力南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)，以實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置和能源優(yōu)化供給。以西電東送帶動全國聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)各大區(qū)域電網(wǎng)和省域電網(wǎng)的相互連接，將打破由于地域能源資源分布和經(jīng)濟發(fā)展的不均衡，疏解資源瓶頸，提高能源運行效率。中國是一個發(fā)展中國家，中國電網(wǎng)無論從總體規(guī)模和技術(shù)水平方面與發(fā)達(dá)國家相比，都有較大的差距。因此，為了中國大規(guī)模西電東送和全國聯(lián)網(wǎng)工程的實施，必須研究電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟性，并進(jìn)而研究相應(yīng)對策，防止在建成規(guī)模巨大的電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)后發(fā)生大面積停電事故。21世紀(jì)中國能源和電力工業(yè)建設(shè)的基本戰(zhàn)略：大力開發(fā)西部水電、高壓直流輸電具有明顯的優(yōu)勢。直流輸電是電力系統(tǒng)中近年來迅速發(fā)展的一項新技術(shù)。將其與交流輸電相互配合，構(gòu)成了現(xiàn)代電力傳輸系統(tǒng)，并隨著電力系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟需求的不斷增長和提高，直流輸電受到廣泛的注意并得到不斷的發(fā)展。與直流輸電相關(guān)的技術(shù)，如電力電子、微電子、計算機控制、絕緣新材料、光纖、超導(dǎo)、仿真以及電力系統(tǒng)運行、控制和規(guī)劃等的發(fā)展為直流輸電開辟了廣闊的應(yīng)用前景。高壓直流輸電具有明顯的優(yōu)勢。直流輸電是電力系統(tǒng)中近年來迅速發(fā)國家電網(wǎng)公司表示，根據(jù)有關(guān)部門對2010年－2020年用電量預(yù)測和電源規(guī)劃，以及對國家電網(wǎng)基本功能的要求，到2015年，我國可能形成覆蓋華北、華中、華東地區(qū)的特高壓交流同步電網(wǎng)，含蒙西、陜北、晉東南、淮南、徐州煤電基地及西南水電基地電力外送的特高壓骨干電網(wǎng)（由1000kv級交流電網(wǎng)和800kv級直流系統(tǒng)構(gòu)成）。國家電網(wǎng)公司表示，根據(jù)有關(guān)部門對2010年－2020年用電量據(jù)了解，目前世界上只有日本和俄羅斯兩國擁有1000千伏特高壓交流電網(wǎng)，且都是短距離輸電。正負(fù)800千伏直流輸電技術(shù)國際上尚無運行經(jīng)驗，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備有待進(jìn)一步研究開發(fā)。南方電網(wǎng)采用特高壓輸電技術(shù)，可以有效緩解長距離“西電東送”輸電走廊資源緊張局面，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平，輸電能力也將明顯提高。據(jù)了解，目前世界上只有日本和俄羅斯兩國擁有1000千伏特高壓高壓直流輸電的發(fā)展歷史，包括國外的發(fā)展概況以及我國高壓直流輸電的發(fā)展情況直流輸電的基本原理直流輸電系統(tǒng)的分類：單極線路方式；雙極線路方式直流輸電的優(yōu)缺點交流輸電與直流輸電比較的等價距離直流輸電的發(fā)展前景高壓直流輸電的發(fā)展歷史，包括國外的發(fā)展概況以及我國高壓直流輸1.1高壓直流輸電概況一、直流輸電的發(fā)展二、我國直流輸電概況三、直流輸電技術(shù)的主要用途（類型）1.1高壓直流輸電概況一、直流輸電的發(fā)展一.直流輸電的發(fā)展早期階段（1930以前）直流輸電→交流研究階段（1930～1950）：（因交流輸電的缺點）研制了可控汞弧閥換流器，重新興起階段（1954～1970）但受換流閥（容量和電壓）的限制迅速發(fā)展時期（1970～）：條件：可控硅換流器、電子技術(shù)、計算機技術(shù)二十世紀(jì)90年代后，輕型直流輸電（HVDCLight），采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)，應(yīng)用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）組成的電壓源換流器進(jìn)行換流。主要應(yīng)用于向孤立的遠(yuǎn)方小負(fù)荷區(qū)供電、小型水電站或風(fēng)力發(fā)電站與主干電網(wǎng)的連接、小型背靠背換流站以及輸送功率較小的配電網(wǎng)絡(luò)。一.直流輸電的發(fā)展二.我國直流輸電現(xiàn)況到2004年我國已投入的有：葛洲壩－南橋1989年投入500kV雙極1200MW1080km天生橋－廣州1998年500kV12脈波雙極雙橋1800Mw980km三峽－常州三峽－廣東貴州－廣東靈寶背靠背直流輸電舟山嵊泗2006年12月19日開工，云南楚雄—廣東±800kV，500萬kW，1438km，2009年單極投產(chǎn)，2010年雙極投產(chǎn)2007年5月21日，四川—上?！?00kV特高壓直流輸電示范工程在上海奠基。向家壩—四川—（途徑重慶、湖南、湖北、安徽、浙江）上海奉賢，1600萬kw，2000km，投資180億，計劃于2011年建成。二.我國直流輸電現(xiàn)況三.直流輸電技術(shù)的主要用途1、遠(yuǎn)距離大容量直流架空線路工程直流輸電在遠(yuǎn)距離大容量輸電方面比交流輸電有明顯的優(yōu)勢。目前在已運行和正在建設(shè)的直流工程中，此類工程約占1/3，并且在今后它也具有較好的發(fā)展前景。此類工程大多是解決大型水電站或火電廠（煤炭基地的坑口電站）向遠(yuǎn)方負(fù)荷中心送電問題。比如巴西的伊泰普為兩回±600kV，約800km長，容量6300MW加拿大的納爾遜河兩回±500kV，約940km4000MW三峽——華東三回±500kV，約900～1100km7200MW三峽——廣東一回±500kV960km3000MW三.直流輸電技術(shù)的主要用途2、背靠背直流聯(lián)網(wǎng)工程3、跨海峽直流海底電纜工程英法海峽±270kV72km2000MW波羅底海（瑞典－德國）單極450kV海底250km，架空12km600MW日本紀(jì)伊±500kV海底51km，架空51km2800MW巴坤（馬來西亞）三回±500kV，海底670km，架空660km2130MW舟山嵊泗4、向大城市送電的直流地下電纜工程5、向孤立負(fù)荷點送電或從孤立電站向電網(wǎng)送電的直流工程6、與交流輸電并聯(lián)的直流輸電工程2、背靠背直流聯(lián)網(wǎng)工程4、向大城市送電的直流地下電纜工程5、一.直流輸電的基本概念1.2直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成直流輸電是將發(fā)電廠發(fā)出的交流電經(jīng)過升壓變壓器后，又換流設(shè)備（整流器）整成直流，通過直流線路送到受端，再經(jīng)換流設(shè)備（逆變器）換成交流供給交流系統(tǒng)。按它與交流系統(tǒng)連接的節(jié)點數(shù)可分為兩端多端一.直流輸電的基本概念1.2直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成直流輸電是將~~換流變壓器1換流變壓器2Vd1Vd2整流器逆變器＋＋－－IdId交流電力系統(tǒng)I交流電力系統(tǒng)Ⅱ換流站1（整流站）換流站2（逆變站）直流線路

工作原理：有交流電力系統(tǒng)I送出交流功率給整流站的交流木锨，經(jīng)換流變壓器1，送到整流器，把交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率，然后由直流線路把直流功率輸送給逆變站內(nèi)的逆變器，逆變器姜直流功率變換成交流功率，再經(jīng)換流變壓器2送入受端的交流電力系統(tǒng)Ⅱ。直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成直流輸電系統(tǒng)~~換流變壓器1換流變壓器2Vd1Vd2整流器逆變器＋＋－－直流輸電系統(tǒng)接線示意圖eabeacecbeabecbecaebaebcP1P2P6P5P4P3直流輸電系統(tǒng)接線示意圖eabeacecbeabecbecae二、兩端直流輸電系統(tǒng)指具有一個整流站和一個逆變站的輸電系統(tǒng)構(gòu)成單極雙極無直流輸電線路（也叫兩側(cè)換流器背靠背地裝設(shè)在一起1、單極系統(tǒng)的構(gòu)成方式換流站出線端對地電位為正的稱為正極，與之相連的導(dǎo)線稱為正極導(dǎo)線，對地電位為負(fù)的稱為負(fù)極。一般采用正極接地，采用一根負(fù)極性的導(dǎo)線，而由大地或水提供回路。單極系統(tǒng)以負(fù)極運行優(yōu)點：線路受雷擊的幾率及電暈引起的無線干擾比正極運行時小。二、兩端直流輸電系統(tǒng)指具有一個整流站和一個逆變站的輸電系統(tǒng)構(gòu)優(yōu)點：線路投資較省，且是建立雙極系統(tǒng)的第一步~~換流變壓器1換流變壓器2Vd1Vd2整流器逆變器＋＋－－IdId大地（海水）回流方式（一線一地制）/導(dǎo)線回流方式（兩線制）2、雙極系統(tǒng)的構(gòu)成方式有兩根導(dǎo)線，一正一負(fù)，每端有兩個為額定電壓的換流器串聯(lián)在直流側(cè)，兩個換流器間的連接點接地。正常時兩極電流相等，無接地電流，兩極可獨立運行。若因一條線路故障而導(dǎo)致一極隔離，另一極可通過大地運行，能承擔(dān)一半的額定負(fù)荷，或利用換流器及線路的過載能力，承擔(dān)更多的負(fù)荷。優(yōu)點：線路投資較省，且是建立雙極系統(tǒng)的第一步~~換流變壓器1~~＋＋I(xiàn)dIdeabeacecbeabecbecaebaebceabeaceaceabecbecaebaebc~~＋＋I(xiàn)dIdeabeacecbeabecbecaebae1.3HVDC運行特性及其與交流輸電的比較因素（1）可靠性（2）技術(shù)性能（3）經(jīng)濟性一、技術(shù)性能（一）HVDC運行特性1、功率傳輸性（1）對于交流：在一定輸電電壓下，交流輸電線路容許輸送功率受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的限制。L越長，x∑越大，輸送的功率越??；而遠(yuǎn)距離需輸送大功率。1.3HVDC運行特性及其與交流輸電的比較因素（1）可靠性首先采用:強行勵磁，送端切除一部分發(fā)電機，快速切除故障，自動重合閘（投資相對較少）其次：串連電容補償（減小x∑，但易引起振蕩）增設(shè)開關(guān)站電氣制動或增加線路回路數(shù)提高輸電電壓（增加絕緣投資）解決辦法：（2）對于直流直流輸電無相位和功角，不存在穩(wěn)定問題，只要電壓降和網(wǎng)損符合要求即可。結(jié)論：直流不存在兩端交流系統(tǒng)之間同步運行穩(wěn)定性問題，可提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性首先采用:強行勵磁，送端切除一部分發(fā)電機，快速切除故障，自動2.線路故障時的自防護(hù)能力交流：如單相接地（頻率最高），其消除過程約為0.4～0.8s，加重合閘時間，約為0.6～1s恢復(fù)，如為永久性，則三相跳閘。直流：如單相接地（頻率最高），換流器晶閘管立即閉鎖，電壓降為0，從而Id降為0，不存在不過0，因此恢復(fù)時間約為0.2～0.35s，如為永久性故障，可延長留待去游離時間和降壓方式，進(jìn)行2～3次啟動結(jié)論：直流響應(yīng)快，恢復(fù)時間短，不受穩(wěn)定制約，可多次啟動和降壓運行。3、過負(fù)荷能力交流具有較高的持續(xù)運行能力。直流受換流站發(fā)熱限制2.線路故障時的自防護(hù)能力交流：如單相接地（頻率最高），其消結(jié)論：交流更靈活直流要有更大的過負(fù)荷能力，在選換流器時需考慮，但這降增加投資，利用率低。4、潮流和功率控制：交流輸電取決于網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、發(fā)電機與負(fù)荷的運行方式，值班人員需要進(jìn)行調(diào)度，主要是改變輸入到發(fā)電機的軸功率從而改變功角，但轉(zhuǎn)子的機械慣性，速度慢，又難于控制。直流輸電線路的電流和功率調(diào)節(jié)受控制系統(tǒng)的電子裝置改變可控硅的觸發(fā)角相位而實現(xiàn)，響應(yīng)快，可全部自動控制5、短路容量兩個系統(tǒng)以交流互聯(lián)時，將增加兩側(cè)系統(tǒng)的短路容量，有時會造成部分原有斷路器不能滿足遮斷容量要求而需要更換設(shè)備。結(jié)論：4、潮流和功率控制：5、短路容量直流互聯(lián)時，不論在哪里發(fā)生故障，在直流線路上增加的電流都是不大的，因此不增加交流系統(tǒng)斷路器容量6、調(diào)度管理通過直流線路互聯(lián)的兩端交流系統(tǒng)可以有各自的頻率，輸送功率也可以保持恒定（恒功率、恒電流等）。對送端而言，整流站相當(dāng)于交流系統(tǒng)的一個負(fù)荷，對受端而言，逆變站則相當(dāng)于交流系統(tǒng)的一個電源，互相之間的干擾和影響小，運行管理簡單方便。7、線路走廊按同電壓500kv考慮，1條500kv直流輸電線路的走廊約40m，1條500kv交流輸電線路的走廊約50m，但是1條同電壓的直流輸電線路輸送容量約為交流線路的2倍，輸送效率約為交流線路的2倍甚至更多。直流互聯(lián)時，不論在哪里發(fā)生故障，在直流線路上增加的電流都是不（二）限制直流輸電的因素1、直流斷路器的費用高2、不能用變壓器改變電壓等級3、換流設(shè)備費用高4、產(chǎn)生諧波，需交流和直流濾波5、控制復(fù)雜（二）限制直流輸電的因素1、直流斷路器的費用高二、可靠性強迫停運率：直流線路強迫停運率低，但兩端變電站（換流站）高電能不可用率：直流線路電能不可用率低，但兩端變電站（換流站）高總的來說從可靠性和可用率兩個指標(biāo)來看，兩種方式相當(dāng)，都是可行的。三、經(jīng)濟性和等價距離1、直流與交流架空線路的投資三相交流線路一般需3根導(dǎo)線；直流輸電一般采用雙極中性點接地，線路需2根假設(shè)導(dǎo)線截面積相等，電流密度相等，絕緣水平相同進(jìn)行分析二、可靠性三、經(jīng)濟性和等價距離1、直流與交流架空線路的投資結(jié)論：同樣截面積和絕緣水平下，2根直流線路的Pd和3根交流線路所傳送的Pa幾乎相等；相同距離，有色金屬、絕緣子、金具等節(jié)約三分之一；減少走廊寬度，節(jié)約土地。線路投資約為交流的60％～70％2、電纜線路投資比較電纜絕緣在直流電壓和交流電壓作用下的電位分布與擊穿機理不相同。電纜絕緣用直流的容許工作電壓比交流高2倍。直流造價＜＜交流結(jié)論：2、電纜線路投資比較3、直流換流站與交流變電站投資比較換流站設(shè)備復(fù)雜：換流變壓器、可控硅整流器、換流器的控制調(diào)節(jié)裝置、濾波裝置、平波電抗器及其它4、直流與交流的等價距離

等價距離：在某一距離下，兩者總費用相等直流架空線路直流換流站建設(shè)費用直流電纜線路交流電纜線路交流架空線路變電站建設(shè)費用3、直流換流站與交流變電站投資比較4、直流與交流的等價距離直謝謝！高壓直流輸電講解課件高壓直流輸電(HighVoltageDCtransmission)組長：陳九林小組成員：曹俊鋒、陳路、胡益飛、陳瑞良、貴彬高壓直流輸電(HighVoltageDCtransmi21世紀(jì)中國能源和電力工業(yè)建設(shè)的基本戰(zhàn)略：大力開發(fā)西部水電、火電資源，實施西電東送，同時實現(xiàn)電力南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)，以實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置和能源優(yōu)化供給。以西電東送帶動全國聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)各大區(qū)域電網(wǎng)和省域電網(wǎng)的相互連接，將打破由于地域能源資源分布和經(jīng)濟發(fā)展的不均衡，疏解資源瓶頸，提高能源運行效率。中國是一個發(fā)展中國家，中國電網(wǎng)無論從總體規(guī)模和技術(shù)水平方面與發(fā)達(dá)國家相比，都有較大的差距。因此，為了中國大規(guī)模西電東送和全國聯(lián)網(wǎng)工程的實施，必須研究電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟性，并進(jìn)而研究相應(yīng)對策，防止在建成規(guī)模巨大的電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)后發(fā)生大面積停電事故。21世紀(jì)中國能源和電力工業(yè)建設(shè)的基本戰(zhàn)略：大力開發(fā)西部水電、高壓直流輸電具有明顯的優(yōu)勢。直流輸電是電力系統(tǒng)中近年來迅速發(fā)展的一項新技術(shù)。將其與交流輸電相互配合，構(gòu)成了現(xiàn)代電力傳輸系統(tǒng)，并隨著電力系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟需求的不斷增長和提高，直流輸電受到廣泛的注意并得到不斷的發(fā)展。與直流輸電相關(guān)的技術(shù)，如電力電子、微電子、計算機控制、絕緣新材料、光纖、超導(dǎo)、仿真以及電力系統(tǒng)運行、控制和規(guī)劃等的發(fā)展為直流輸電開辟了廣闊的應(yīng)用前景。高壓直流輸電具有明顯的優(yōu)勢。直流輸電是電力系統(tǒng)中近年來迅速發(fā)國家電網(wǎng)公司表示，根據(jù)有關(guān)部門對2010年－2020年用電量預(yù)測和電源規(guī)劃，以及對國家電網(wǎng)基本功能的要求，到2015年，我國可能形成覆蓋華北、華中、華東地區(qū)的特高壓交流同步電網(wǎng)，含蒙西、陜北、晉東南、淮南、徐州煤電基地及西南水電基地電力外送的特高壓骨干電網(wǎng)（由1000kv級交流電網(wǎng)和800kv級直流系統(tǒng)構(gòu)成）。國家電網(wǎng)公司表示，根據(jù)有關(guān)部門對2010年－2020年用電量據(jù)了解，目前世界上只有日本和俄羅斯兩國擁有1000千伏特高壓交流電網(wǎng)，且都是短距離輸電。正負(fù)800千伏直流輸電技術(shù)國際上尚無運行經(jīng)驗，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備有待進(jìn)一步研究開發(fā)。南方電網(wǎng)采用特高壓輸電技術(shù)，可以有效緩解長距離“西電東送”輸電走廊資源緊張局面，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平，輸電能力也將明顯提高。據(jù)了解，目前世界上只有日本和俄羅斯兩國擁有1000千伏特高壓高壓直流輸電的發(fā)展歷史，包括國外的發(fā)展概況以及我國高壓直流輸電的發(fā)展情況直流輸電的基本原理直流輸電系統(tǒng)的分類：單極線路方式；雙極線路方式直流輸電的優(yōu)缺點交流輸電與直流輸電比較的等價距離直流輸電的發(fā)展前景高壓直流輸電的發(fā)展歷史，包括國外的發(fā)展概況以及我國高壓直流輸1.1高壓直流輸電概況一、直流輸電的發(fā)展二、我國直流輸電概況三、直流輸電技術(shù)的主要用途（類型）1.1高壓直流輸電概況一、直流輸電的發(fā)展一.直流輸電的發(fā)展早期階段（1930以前）直流輸電→交流研究階段（1930～1950）：（因交流輸電的缺點）研制了可控汞弧閥換流器，重新興起階段（1954～1970）但受換流閥（容量和電壓）的限制迅速發(fā)展時期（1970～）：條件：可控硅換流器、電子技術(shù)、計算機技術(shù)二十世紀(jì)90年代后，輕型直流輸電（HVDCLight），采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)，應(yīng)用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）組成的電壓源換流器進(jìn)行換流。主要應(yīng)用于向孤立的遠(yuǎn)方小負(fù)荷區(qū)供電、小型水電站或風(fēng)力發(fā)電站與主干電網(wǎng)的連接、小型背靠背換流站以及輸送功率較小的配電網(wǎng)絡(luò)。一.直流輸電的發(fā)展二.我國直流輸電現(xiàn)況到2004年我國已投入的有：葛洲壩－南橋1989年投入500kV雙極1200MW1080km天生橋－廣州1998年500kV12脈波雙極雙橋1800Mw980km三峽－常州三峽－廣東貴州－廣東靈寶背靠背直流輸電舟山嵊泗2006年12月19日開工，云南楚雄—廣東±800kV，500萬kW，1438km，2009年單極投產(chǎn)，2010年雙極投產(chǎn)2007年5月21日，四川—上?！?00kV特高壓直流輸電示范工程在上海奠基。向家壩—四川—（途徑重慶、湖南、湖北、安徽、浙江）上海奉賢，1600萬kw，2000km，投資180億，計劃于2011年建成。二.我國直流輸電現(xiàn)況三.直流輸電技術(shù)的主要用途1、遠(yuǎn)距離大容量直流架空線路工程直流輸電在遠(yuǎn)距離大容量輸電方面比交流輸電有明顯的優(yōu)勢。目前在已運行和正在建設(shè)的直流工程中，此類工程約占1/3，并且在今后它也具有較好的發(fā)展前景。此類工程大多是解決大型水電站或火電廠（煤炭基地的坑口電站）向遠(yuǎn)方負(fù)荷中心送電問題。比如巴西的伊泰普為兩回±600kV，約800km長，容量6300MW加拿大的納爾遜河兩回±500kV，約940km4000MW三峽——華東三回±500kV，約900～1100km7200MW三峽——廣東一回±500kV960km3000MW三.直流輸電技術(shù)的主要用途2、背靠背直流聯(lián)網(wǎng)工程3、跨海峽直流海底電纜工程英法海峽±270kV72km2000MW波羅底海（瑞典－德國）單極450kV海底250km，架空12km600MW日本紀(jì)伊±500kV海底51km，架空51km2800MW巴坤（馬來西亞）三回±500kV，海底670km，架空660km2130MW舟山嵊泗4、向大城市送電的直流地下電纜工程5、向孤立負(fù)荷點送電或從孤立電站向電網(wǎng)送電的直流工程6、與交流輸電并聯(lián)的直流輸電工程2、背靠背直流聯(lián)網(wǎng)工程4、向大城市送電的直流地下電纜工程5、一.直流輸電的基本概念1.2直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成直流輸電是將發(fā)電廠發(fā)出的交流電經(jīng)過升壓變壓器后，又換流設(shè)備（整流器）整成直流，通過直流線路送到受端，再經(jīng)換流設(shè)備（逆變器）換成交流供給交流系統(tǒng)。按它與交流系統(tǒng)連接的節(jié)點數(shù)可分為兩端多端一.直流輸電的基本概念1.2直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成直流輸電是將~~換流變壓器1換流變壓器2Vd1Vd2整流器逆變器＋＋－－IdId交流電力系統(tǒng)I交流電力系統(tǒng)Ⅱ換流站1（整流站）換流站2（逆變站）直流線路

工作原理：有交流電力系統(tǒng)I送出交流功率給整流站的交流木锨，經(jīng)換流變壓器1，送到整流器，把交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率，然后由直流線路把直流功率輸送給逆變站內(nèi)的逆變器，逆變器姜直流功率變換成交流功率，再經(jīng)換流變壓器2送入受端的交流電力系統(tǒng)Ⅱ。直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成直流輸電系統(tǒng)~~換流變壓器1換流變壓器2Vd1Vd2整流器逆變器＋＋－－直流輸電系統(tǒng)接線示意圖eabeacecbeabecbecaebaebcP1P2P6P5P4P3直流輸電系統(tǒng)接線示意圖eabeacecbeabecbecae二、兩端直流輸電系統(tǒng)指具有一個整流站和一個逆變站的輸電系統(tǒng)構(gòu)成單極雙極無直流輸電線路（也叫兩側(cè)換流器背靠背地裝設(shè)在一起1、單極系統(tǒng)的構(gòu)成方式換流站出線端對地電位為正的稱為正極，與之相連的導(dǎo)線稱為正極導(dǎo)線，對地電位為負(fù)的稱為負(fù)極。一般采用正極接地，采用一根負(fù)極性的導(dǎo)線，而由大地或水提供回路。單極系統(tǒng)以負(fù)極運行優(yōu)點：線路受雷擊的幾率及電暈引起的無線干擾比正極運行時小。二、兩端直流輸電系統(tǒng)指具有一個整流站和一個逆變站的輸電系統(tǒng)構(gòu)優(yōu)點：線路投資較省，且是建立雙極系統(tǒng)的第一步~~換流變壓器1換流變壓器2Vd1Vd2整流器逆變器＋＋－－IdId大地（海水）回流方式（一線一地制）/導(dǎo)線回流方式（兩線制）2、雙極系統(tǒng)的構(gòu)成方式有兩根導(dǎo)線，一正一負(fù)，每端有兩個為額定電壓的換流器串聯(lián)在直流側(cè)，兩個換流器間的連接點接地。正常時兩極電流相等，無接地電流，兩極可獨立運行。若因一條線路故障而導(dǎo)致一極隔離，另一極可通過大地運行，能承擔(dān)一半的額定負(fù)荷，或利用換流器及線路的過載能力，承擔(dān)更多的負(fù)荷。優(yōu)點：線路投資較省，且是建立雙極系統(tǒng)的第一步~~換流變壓器1~~＋＋I(xiàn)dIdeabeacecbeabecbecaebaebceabeaceaceabecbecaebaebc~~＋＋I(xiàn)dIdeabeacecbeabecbecaebae1.3HVDC運行特性及其與交流輸電的比較因素（1）可靠性（2）技術(shù)性能（3）經(jīng)濟性一、技術(shù)性能（一）HVDC運行特性1、功率傳輸性（1）對于交流：在一定輸電電壓下，交流輸電線路容許輸送功率受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的限制。L越長，x∑越大，輸送的功率越??；而遠(yuǎn)距離需輸送大功率。1.3HVDC運行特性及其與交流輸電的比較因素（1）可靠性首先采用:強行勵磁，送端切除一部分發(fā)電機，快速切除故障，自動重合閘（投資相對較少）其次：串連電容補償（減小x∑，但易引起振蕩）增設(shè)開關(guān)站電氣制動或增加線路回路數(shù)提高輸電電壓（增加絕緣投資）解決辦法：（2）對于直流直流輸電無相位和功角，不存在穩(wěn)定問題，只要電壓降和網(wǎng)損符合要求即可。結(jié)論：直流不存在兩端交流系統(tǒng)之間同步運行穩(wěn)定性問題，可提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性首先采用:強行勵磁，送端切除一部分發(fā)電機，快速切除故障，自動2.線路故障時的自防護(hù)能力交流：如單相接地（頻率最高），其消除過程約為0.4～0.8s，加重合閘時間，約為0.6～1s恢復(fù)，如為永久性，則三相跳閘。直流：如單相接地（頻率最高），換流器晶閘管立即閉鎖，電壓降為0，從而Id降為0，不存在不過0，因此恢復(fù)時間約為0.2～0.35s，如為永久性故障，可延長留待去游離時間和降壓方式，進(jìn)行2～3次啟動結(jié)論：直流響應(yīng)快，恢復(fù)時間短，不受穩(wěn)定制約，可多次啟動和降壓運行。3、過負(fù)荷能力交流具有較高的持續(xù)運行能力。直流受換流站發(fā)熱限制2.線路故障時的自防護(hù)能力交流：如單相接地（頻率最高），其消結(jié)論：交流更靈活直流要有更大的過負(fù)荷能力，在選換流器時需考慮，但這降增加投資，利用率低。4、潮流和功率控制：交流輸電取決于網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、發(fā)電機與負(fù)荷的運行方式，值班人員需要進(jìn)行調(diào)度，主要是改變輸入到發(fā)電機的軸功率從而改變功角，但轉(zhuǎn)子的機械慣性，速度慢，又難于控制。直流輸電線路的電流和功率調(diào)節(jié)受控制系統(tǒng)的電子裝置改變可控硅的觸發(fā)角相位而實現(xiàn)