新型輸電技術(shù)

新型輸電技術(shù)緒論電力網(wǎng)絡(luò)是當今世界覆蓋面最廣、涉及面最大、技術(shù)先進和裝備復(fù)雜的人造系統(tǒng)，所具備的特點是：①同時性②同步性③隨機性1)多相輸電在1972年由美國學者提出。在輸電過程中采用三相輸電的整倍數(shù)相，如6、9、12相輸電以大幅度地提高輸送功率極限2)緊湊型輸電在1980年代由前蘇聯(lián)學者提出。它從優(yōu)化輸電線和桿塔結(jié)構(gòu)著手，通過增加分裂導線的根數(shù)，優(yōu)化導線排列，盡力使輸電線附近的電場均勻，從而減小線路的線間距離，提高線路的自然功率。3)超導輸電是超導技術(shù)在電力工業(yè)中的應(yīng)用，目前在國際上已能制造小容量的超導發(fā)電機、超導變壓器和超導電纜，但是距離工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。4)無線輸電現(xiàn)代主要研究和有希望在未來實理工業(yè)化應(yīng)用的無線輸電方式包括微波輸電、激光輸電和真空管道輸電。新型輸電技術(shù)的主要內(nèi)容高壓直流輸電HighVoltageDirectCurrent,HVDC靈活交流輸電(柔性輸電)FlexibleACTransmissionSystem,FACTS都是電力電子技術(shù)介入電能輸送的技術(shù)緒論在發(fā)電和變壓上，交流有明顯的優(yōu)越性，但是在輸電問題上，直流有其交流所沒有的優(yōu)點。和交流輸電相比，直流輸電有三個主要優(yōu)點：1)當輸電距離足夠長時，直流輸電的經(jīng)濟性將優(yōu)于交流輸電2)直流輸電通過對換流器的控制可以快速地（時間為毫秒級）調(diào)整直流線路上的功率，從而提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性3)可以聯(lián)接兩個不同步或頻率不同的交流系統(tǒng)緒論靈活交流輸電（柔性輸電）是利用大功率電力電子元器件構(gòu)成的裝置來控制或調(diào)節(jié)交流電力系統(tǒng)的運行參數(shù)和／或網(wǎng)絡(luò)參數(shù)從而優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，提高電力系統(tǒng)的輸電能力的技術(shù)。其概念最初由美國學者亨高羅尼（N.G.Higorani）提出，約形成于20世紀80年代末。緒論產(chǎn)生和應(yīng)用靈活交流輸電技術(shù)的主要背景：１）挖掘已有輸電網(wǎng)絡(luò)的潛力的需要２）電力系統(tǒng)運營機制的市場化需要條件：１）大功率電力電子元器件的制造技術(shù)日益發(fā)展，價格日趨低廉－－經(jīng)濟上２）計算技術(shù)和控制技術(shù)方面的快速發(fā)展和計算機的廣泛應(yīng)用－－技術(shù)上緒論研究意義：高壓直流輸電和靈活交流輸電的基本特點都是控制十分迅速，因而當系統(tǒng)中含有HVDC線路和／或FACTS裝置時，電力系統(tǒng)的暫態(tài)和動態(tài)調(diào)控手段都大大加強。研究HVDC和FACTS的原理和在各種運行工況下的分析方法、控制技術(shù)及含有HVDC和FACTS的電力系統(tǒng)的潮流計算方法及控制策略等成為電力科學研究的一個重要領(lǐng)城。緒論本課程講述的主要內(nèi)容：１、高壓直流輸電的基本概念２、換流電路的工作原理，換流站及其主設(shè)備３、高壓直流輸電線路４、諧波與濾波器５、高壓直流輸電系統(tǒng)的控制６、靈活交流輸電技術(shù)及其應(yīng)用第一章

高壓直流輸電的基本概念1.1直流輸電的基本原理1.2直流輸電系統(tǒng)的分類1.3高壓直流輸電的發(fā)展歷史1.4直流輸電的優(yōu)缺點1.5交流輸電與直流輸電比較的等價距離1.6直流輸電的發(fā)展前景1.1直流輸電的基本原理HVDC系統(tǒng)的主要元件如圖所示，以雙極系統(tǒng)為例，其它結(jié)構(gòu)的元件與該圖所示基本類同。直流輸電的基本原理直流輸電的基本原理１）換流器它們完成交－直流和直一交流轉(zhuǎn)換，由閥橋和有抽頭切換器的變壓器構(gòu)成。直流輸電的基本原理２）直流平波電抗器這些大電抗器具有高達1H的電感，在每個換流站與每極串聯(lián)。直流輸電的基本原理３）諧波濾波器換流器在交流和直流兩側(cè)均產(chǎn)生諧波電壓和諧波電流。直流輸電的基本原理４）無功功率支持換流器內(nèi)部要吸收無功功率，穩(wěn)態(tài)條件下，所消耗的無功功率是傳輸功率的50％左右。直流輸電的基本原理５）接地極直流輸電的基本原理６）直流輸電線可以是架空線，也可以是電纜。除了導體數(shù)和間距的要求有差異外，直流線路與交流線路十分相似。直流奸輸電湖的基縱本原陶理７）廁交流窄斷路尿器為了喊排除兔變壓舅器故危障和味使直德流聯(lián)溫絡(luò)線淡停運盜，在婦交流焰?zhèn)妊b津有斷種路器減，它丘們不費是用胖來排杰除直踐流故濕障的打，因件為直艷流故緒障可煎以通記過換涼流器陽的控課制更諒快地沾清除負。直流綠輸電坡的基回本原柴理直流疑系統(tǒng)燒的電游流和蓮功率1.碼2糞直流銹輸電僅系統(tǒng)究的分潛類由于方目前查各種青類型市的直譯流斷扯路器伸都還患處于懷研制盾階段乞，致槳使直糠流輸盤電系服統(tǒng)還躍不能鑄像交效流系捧統(tǒng)一予樣構(gòu)廊成各豬種復(fù)宗雜的進網(wǎng)絡(luò)鑼，所稠以目些前直譯流輸講電大浴多是閑兩端攏供電但系統(tǒng)瘡。該系耐統(tǒng)常樣見的粱接線養(yǎng)類型咽有：直流秩輸電巴系統(tǒng)豬的分魄類１）現(xiàn)單極催線路爸方式是用巨一根穗架空瞧導線凝或電癢纜線燙，以遲大地餓或海爪水作纖為返儲回線直路組泡成的軟直流喂輸電假系統(tǒng)直流亂輸電枕系統(tǒng)尸的分阿類2)重雙極輛線路既方式雙極大線路變方式城有兩多根不勢同極宇性（圍即正剪、負衰極）旬的導綱線，湯可具遮有大悲地回搞路或推中性蹄線回坦路。Ａ簽雙極泥兩線系中性簽點兩弱端接鑼地方將式Ｂ滋雙極跡兩線謊中性膠點單翼端接鍋地方絕式直流疏輸電奏系統(tǒng)陪的分昆類Ｃ下雙極配中性快線方有式將雙嫌極兩陣端的攏中性榮點用以導線屯連接逃起來缺，就劉構(gòu)成卵雙極插中性聞線方里式廁。這咳種方賽式由灰于增滋加了海一根鏡導線將．在覺經(jīng)濟慎上將閑增加幟一定牧的投蚊資直流吹輸電必系統(tǒng)鎮(zhèn)的分浸類D星“劑背靠鋤背”擋(底ba示ck逼-t腸o-早ba剖ck維）負換流閱方式?jīng)]有瓦直流付輸電寨線路摸，而介將整旨流站脹和逆晌變站蘿建在諸一起絡(luò)的直謎流系部統(tǒng)稱摩為“妙背靠肆背”潔換流侮站。霸這種旦方式披適用姜于不紹同額飼定頻徹率或搏者相藍同額礙定頻落率非掏同步扛運行踐的交挖流系切統(tǒng)之冊間的踐互聯(lián)防。因太為沒穴有直拜流輸姓電線誤路，充所以蛇直流鉤系統(tǒng)貨可選素用較稿低的鳥額定獅電壓妹。這團樣，僑整個吉直流腥系統(tǒng)胞的絕流緣費退用可栗降低軍。目環(huán)前世疤界各奧國已小修建神和準騎備投駁建的造“背霧靠背逃”直浴流工律程較京多，獅其主濤要用敬途是奇系統(tǒng)斜的增譽容時像限制沉短路塑容量趁，從免而不伸致更餐換大孤量的披電氣此設(shè)備栗。1.蓋3絮高壓躁直流熊輸電泰的發(fā)雖展歷撞史一、醋國外田的發(fā)緩展概爛況19炒54梁年鐮瑞典顯大陸妹－－忍－哥要特蘭殘島，９０劉ｋＭ擋水下酬電纜悉，２船０Ｍ覺Ｗ汞弧逆閥、劇晶閘科管（昆可控誓硅）高壓允直流呢輸電疲的發(fā)遙展歷押史１、鵝１９顛５４莊年以值前－穴－試壺驗性州階段１）掀參數(shù)澆較低幾十鍵千伏清、幾洽兆瓦環(huán)－－頁幾十緞?wù)淄邍?、幾連十千色米－總－一絞百多督千米２）梁換流宅裝置足采用具汞弧點閥３）恰發(fā)展賢較慢高壓劣直流筒輸電永的發(fā)壁展歷由史這一童階段聰?shù)拇T表性桌工程財有則：１）嚼德國表的愛晝爾巴醬－－符柏林烘工程法（1那94蒼5乖年）喝其主租要參恭數(shù)為萌：電弄壓士虹22均0k搞V曾，輸瓦送容怒量6咬OM資W偏，輸蒼送距怪離1掃15繼km叉（記電纜鋸），魚采用義汞弧棋閥。２）睬瑞典插的脫否羅里艷赫坦芳－－弓密里主路特殖工程楚（1等94嘗5牢年）揀其主靠要參泛數(shù)為水：電極壓士籃45遭kV姻，筐輸送灶容過恰６.狗５M為W牛．架瓜空線盈路長幅度５爽０k噸m偉，采扇用汞躺弧閥蛛。高壓墾直流段輸電罵的發(fā)咽展歷垃史３）巨原蘇程聯(lián)的蜂卡希守拉－蕩－莫強斯科睬工程斃（1陶95低0雅年）財其穩(wěn)主要良參數(shù)桂為：箱電壓梢士２擋００末kV容、姥輸送難容量脆30杏MＷ芝、趟輸送法距離元１１役２k捉ｍ（誕電纜增），當采用馳汞弧靜閥（茶現(xiàn)已冤改為雞晶閘歷管閥餓）。高壓盈直流含輸電無的發(fā)噸展歷閥史2、皆19購54新年至糖19也72疊年－遍－發(fā)栽展階童段1)務(wù)換流斜裝置年仍采支用汞夾弧閥劃，不掙僅參耀數(shù)有竭很大宴的提溝高，上而且構(gòu)質(zhì)量理也有徒很大喜的改虎善,慶直流稀輸電閘進入投了工劣業(yè)實勢用階小段2)吊采用勢直流每輸電冊具有瓶多方塵面的姐目的禮:水下池輸電不同誤頻率濟連接遠距裂離，拿大功霜率（俘1尿97縣0符年美簽國的妄太平余洋聯(lián)欄絡(luò)線機工程弦，其笛架空侄線路米長度行達1嶼36杰2k統(tǒng)m勸、電饞壓為羞士４攻００雙kV眠，市輸送葡容雖牙為1霞44怒0M尚W）高壓隆直流俊輸電鋤的發(fā)刊展歷駕史３、度19窯72劫年羨到現(xiàn)脫在－短－大輕力發(fā)咐展階春段19睡72且年愚，加盤拿大牢的伊箏爾河襲直流似輸電技工程派首次劇采用葉晶閘針管閥箱（可?？毓枞y）躍。１）絮新建繩設(shè)的潮直流蜂工程拖幾乎惕全部列采用友晶閘態(tài)管２）叫直流壤輸電蜘工程費幾乎簽全是徹超高前壓工饞程３）居單回伙線路直的輸以電能建力比幣前階瘦段有橫了很派大增鳳加４）或發(fā)展踢速度筒很快毅，且遲規(guī)模耐越來蘭越大高壓睡直流禁輸電課的發(fā)鑼展歷莖史二、銹我國修高壓亞直流輸輸電撿的發(fā)和展情冶況１、熔實驗捕裝置浙建設(shè)贈及換南流設(shè)率備研總制中國否的直延流輸獅電是飲在1斬95驗8白年考狹慮長少江三圈峽水貼利資守源的忌開發(fā)蠟以及京三峽裝電站胖的電置力外供送問看題時翼提出望的。19撕63被年侮在中借國電喝力科葉學研豆究院邁建成天１０悲００疏V蜂、汁５A(chǔ)掏的狗直流獨輸電壺物理鍵模擬反裝置爽。幅20伴世段紀7變0嬸年代坦以后脊，對刷該套供裝置增進行秋了技等術(shù)更帶新和共改造盈，用園晶閘蔽管替好換了劣原來肺的閘撕流管參并采馳用了堂數(shù)字促式的溜控制沒保護睛系統(tǒng)層。高壓冤直流貌輸電葉的發(fā)途展歷徑史８０年代賺，葛脅－－駛南大膚型直偷流輸夫電工薄程的燒技術(shù)吳引進姨．從答瑞士滋ＢＢ套Ｃ男公司菊引進曉了一態(tài)套先麥進的余大型擠直流賊輸電鴉模擬何裝置90年代派，在韻該套侍裝置奶上又牛增加獻了全逆數(shù)字芬化的祖直流輔輸電御仿真貓系統(tǒng)映（Ｒ特ＴＤ夠Ｓ）她，斤并且襪與暫問態(tài)網(wǎng)霜絡(luò)分窮析裝蟻置（菠ＴＮ叢Ａ政）相資連，盾從而灰具備何了進里行更蓄大規(guī)位模試片驗研女究工老作的奧能力貝。高壓些直流裝輸電郊的發(fā)籮展歷蕩史２、虜直流洋輸電剪工程授建設(shè)20挑世貍紀8殲0楚年代刷，中宏國開泊始建仗設(shè)直櫻流輸?shù)姽て宄?，溝?填00旨5年賺已有扯８評項直紡流輸喬電工鈴程投當入運爪行。高壓個直流直輸電鬧的發(fā)腳展歷掏史1）乳舟山靜直流島輸電誤工程１９耀８０擠年國歐家確異定全潔部依受靠自列己的鎮(zhèn)力量荒建設(shè)旱中國恢第一翠項直馬流輸時電工雹程，賞它既遞解決虧了浙座江大庸陸向棍舟山彈本島乏的輸吹電問呈題，給又具繭有向租建設(shè)傷大型智直流險輸電弊工程段過渡筑的工葡業(yè)性勁試驗游性質(zhì)衛(wèi)。工肆程的首第一夾期為索單極軍金屬政回線塑方式虛，-牌10肌0k笨V捷,拜50組0A王,傳5捕0M來W刻。第句一期霉工程懂于1疑98養(yǎng)4年跌開始站施工探，1債98甚7巡壽年進磚行調(diào)耗試并踢投入戀試運帆行，司19緊89陰年盞正式賊投人虜商業(yè)惱運行清。工辛程的糧最終蟻規(guī)模者為雙鞏極±10鈴0起kV嚷,翠5雄00扇A盾,至10雖0M棍W，員線路呆全長問54臘km頓。高壓飯直流雜輸電臂的發(fā)筍展歷評史高壓分直流該輸電買的發(fā)寬展歷者史2、鹽葛洲豎壩一捉南橋救直流絕輸電梨工程雀（簡狗稱葛塑一南配直流夜工程撞）19市82夸年孟開始冒對葛偏洲壩唐水電縮慧站向傾華東閥送電丟進行匙可行壘性研歇究，計由于燒直流飄輸電蠅在遠墻距離痛輸電唐和聯(lián)塌網(wǎng)方曠面的抬優(yōu)點權(quán)，最好終選粥擇了且直流昌輸電抗方案召。該寶工程掃既解遞決了末葛洲傭壩電霜站向兵華東修上海售地區(qū)駛的送班電問六題，次又實們現(xiàn)了座華中策與華器東兩參大電唱網(wǎng)的爛非同果期聯(lián)捏網(wǎng)，準它具頭有輸牙電和搖聯(lián)網(wǎng)銷的雙識重性島質(zhì)。高壓奇直流炮輸電包的發(fā)吸展歷訴史葛－休－南析直流裙工程暴為雙互極±５毛００kV泳、良１2塑00歐A緣瑞、傍12駝00謙MW寒，蹄輸送惹距離睬約１恥０４碰５ｋ俗Ｍ。19即85木年絲式10眼月泥開工輕，1基98姿9搬年9恢月死極１蓄投置入運擔行，告19數(shù)90蟻年8遵月芝全部納工程令建成崇，并川投人雞商業(yè)吼運行崗。原家瑞士縮慧BB裂C察公司播和德將國西命門子讓公司蛾提供沫。高壓蓄直流免輸電漠的發(fā)竿展歷購史高壓吹直流世輸電岸的發(fā)腔展歷輪史３、劫天生手橋－貴－廣調(diào)州直同流輸歪電工魔程（嘩簡稱君天一拘廣直忠流工輪程）19榨91丙年清開始裁進行閘可行貢性研販究，叔19梨97杏年棕與德引國西喇門了士公司甘簽訂蔥了供賓貨合注同，指20犬00庫年1寺2兔月極絕１傻投人蛇運行雕，2摩00鳴1旁年工牢程全趁部建蘆成。誼該工巡壽程為謀西電爸東送侮工程漏的一汪部分田。直歡流工桃程為恩雙極±50容0ｋ談Ｖ輔、內(nèi)18季00召A咸、亡18再00蔬ＭＷ伏，西垃起天佛生橋醬水電雞站附迷近的嚇馬窩屈換流搖站，卸東至喚廣州困的北岸郊換晨流站搖。全昏長約連96階0退Ｋｍ均。高壓頭直流雷輸電留的發(fā)凝展歷駕史高壓出直流略輸電痰的發(fā)害展歷茄史４、育嵊泗狀直流騎輸電減工程嵊泗運直流扶輸電遲工程亭是中愚國自冤行設(shè)伍計和巨建造逼的雙襪極海屈底電妻纜直烘流工饒程。吳主要疼解決愧從上日海向禁嵊泗軟島及鏡寶鋼堅馬跡育山碼末頭的脫送電著問題傍，同螺時也搏專慮貿(mào)到嵊鉗泗島行上的越風力肯發(fā)電惡發(fā)展勺到一負定規(guī)再模時送也具鉆有向峰上海堂反送碎的功轎能，屢工程脅的主全要特拼點是續(xù)受端任為弱獎交流練系統(tǒng)柿。工椅程為叫雙極±50陡ｋＶ轎、６少００拐A互、６爛０Ｍ刮Ｗ，母共6保6.純2k漁m，敬其中肚59翁.7剃km瞇為海墓底電檢纜。高壓傲直流廊輸電狗的發(fā)榜展歷搖史19筋96盛年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