高压直流输电与特高压交流输电的优缺点比较
直流输电与交流输电优缺点汇总
直流输电与交流输电优缺点汇总
1．HVDC的优点
（1）直流输电线路造价低，对于架空线路，当线路建设费用相近时，直流输电的功率约为交流输电功率的1.5倍,对于电缆线路,直流输电的功
率更大于1.5倍交流输电功率.
（2）直流输电和交流输电线路，如绝缘水平相当，采用相同截面的
导线，可输送大致相同的功率，由于节约一根导线，杆型也较简单，可降
低线路造价30%～40%左右。
（3）采用双极型直流输电方式时，其换流站可分期建设，先建设其
中一极，投入运行，以降低工程的初期投资。
（4）双极直流输电系统中，如果其中一极的设备发生故障，另一极
仍能以大地作备用回路，带半负载运行，而交流输电则无法做到这一点。
（5）直流输电不存在磁滞损耗和涡流损耗，线损较小，节约能量。
（7）直流输电对通讯的干扰小于交流输电。
（8）交流电网用直流隔开后，由于电网小了其短路容量也较小，对
电气设备有利，事故停电的影响范围也较小，提高了电网运行的安全性。
2．HVDC的缺点
（1）直流输电的换流装臵造价较高，抵消了一部分建设直流线路所
节省的投资。
（2）大容量换流装臵的本身是一个谐波源，会使电网的电压和电流波形产生畸变，因此在交流侧和直流侧均应装设滤波装臵，以抑制谐波分量。
（3）HVDC线路两端的换流站都要消耗无功功率，需要装设约为输送功率40%～60%的并联电容器组进行补偿。
（4）目前HVDC的电气设备，直流断路器尚在研制中，直流避雷器、直流电压、电流互感器以及线路上专用的直流绝缘子尚需依赖进口，由于生产批量不大，制造成本及价格较昂贵。
交直流输电优缺点对比
高压直流输电的优缺点
高压直流输电的优缺点高压直流输电与交流输电相比有以下优点： (1) 输送相同功率时，线路造价低： 交流输电架空线路通常采用3根导线，而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。因此，直流输电可节省大量输电材料，同时也可减少大量的运输、安装费。 (2) 线路有功损耗小：由于直流架空线路仅使用1根或2根导线，所以有功损耗较小，并且具有"空间电荷"效应，其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。 (3) 适宜于海下输电： 因为电容电流的影响会使海底交流电缆输电更加困难 (4) 系统的稳定性问题： 在交流输电系统中，所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。如果采用直流线路连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，所以不存在上述的稳定问题，也就是说直流输电不受输电距离的限制。 (5) 能限制系统的短路电流： 用交流输电线路连接两个交流系统时，由于系统容量增加，将使短路电流增大，有可能超过原有断路器的遮断容量，这就要求更换大量设备，增加大量的投资。(6) 调节速度快，运行可靠： 直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。 如果采用双极线路，当一极故障，另一极仍可以大地或水作为回路，继续输送一半的功率，这也提高了运行的可靠性。总之，交流系统输电十分便捷，但线路损耗巨大，每年大约1/5的能量损耗在线路上，而直流输电损耗小，没有电容电流的影响，虽然直流的换流设备造价较高，但是现代电力系统都采用交流-直流-交流系统。直流输电主要适用于以下场合： 远距离大功率输电；海底电缆送电；不同频率或同频率非同期运行的交流系统之间的联络；用地下电缆向大城市供电；交流系统互联或配电网增容时，作为限制短路电流的措施之一；配合新能源的输电。
第五节 特高压直流输电
从图中可以看出：
（ 1 ）特高压 1000kV 交流与±800kV 直流输电的等价输电 经济距离为1100km。考虑到1000kV交流输电形成网络后功 能较强，在输电距离小于1400km的情况下，从经济性看， 1000kV交流输电方案仍是适用的。 当输电距离超过 1400km 时， 800kV级特高压直流输电 方案在经济性方面具有较大的优势。 对于边远地区能源基地的远距离、超大容量输电工程， 如果其输电通道经过人烟稀少的地带，该地带既无大的负 荷发展需求，又不能对交流输电系统提供必要的电压支撑， 在这种情况下，即使输电距离小于 1100km，也宜采用特高 压直流输电方案。
从20世纪70年代初期开始，美国、前苏联、巴西、加拿 大、南非等国考虑到特大容量、超远距离输电的需求，在 进行特高压交流输电研究的同时，也启动了特高压直流输 电的研究工作。CIGRE、 IEEE、美国EPRI、巴西CEPEL、 加拿大IREQ、瑞典ABB等科研机构和制造厂商，在特高压 直流输电关键技术研究、系统分析、环境影响研究、绝缘 特性研究和工程可行性研究等方面取得了大量的成果，其 主要结论有:
a. 在1000km一3000km的距离输送大量的电力，从经济和环 境等角度考虑，高于±600kV的特高压直流是优选的输电方式。
b. ±800kV直流输电系统的设计、建设和运行在技术上是完全 可行的，但应开展一些工程研究以进一步优化系统的Leabharlann Baidu能和经 济指标。
高压交流输电和高压直流输电的优劣比较
高压交流输电和高压直流输电的优劣比较工业化进程的加快使我们越来越依赖于电，如何使电尽可能多的从发电站输送到用户端成为研究人员非常关注的一个课题。早在19世纪电刚刚出现的时候，爱迪生和特拉斯就应该使用直流电还是交流电的问题争执不休。但是因为爱迪生对特拉斯的打压，导致特拉斯放弃了交流电的专利权。所以，一开始的时候，世界上只有爱迪生公司提供的的低压直流供电系统。但是，低压直流供电不能长距离传送，据说最大传送距离只有1.5英里(约2400米)。后来，交流电和变压器的发明解决了升降电压的问题，从而可以长距离输送。但是爱迪生完全拒绝交流电，还到处宣传高压交流电的危险性，正是因为如此，当最后美国决定采用交流电时，使用了较低的110伏标准。现在，我们基本上都会采用高压交流输电的方式。但是，随着频发的安全事故，人们在一次把目光投向了高压直流输电，但此时的高压交流输电已远远成熟于当时的低压直流输电。下面就高压交流电和直流电的产生以及高压交流输电和高压直流输电的优劣进行阐述。
一、产生
交流电最早是由尼古拉特拉斯发明。现在使用的交流电由交流电动机产生：电动机定子绕组通电后将产旋转磁场，由于这时转子并没有转动，所以转子与磁场之间就有相对运动，转子就会产生感应电流，感应电流使处于磁场中的转子受到磁场力作用而转动；这个循环会一直进行下去，持续不断地产生的感应电动势经处理后就成为最初从发电站输出的交流电。
爱迪生最早发明了直流电。直流电主要有三种发电方式。一是由各种电池直接产生。如利用干电池、蓄电池等提供，但是这样产生的电流很小，不适用于为大型电器供电。二是直流发电机直接发出直流电。这种发电机上装有换向器，因此发出来的直接就是直流电。三是将交流电整流获得直流电。交流电被整流为脉动直流电后再通过滤波，就可获得平滑直流电。第三种方法是应用的最为广泛。
特高压交流与特高压直流输电技术特点对比分析
特高压交流与特高压直流输电技术特点对
比分析
1 特高压交流输电的技术特点
（1）特高压交流输电中间可以落点，具有电网功能，可以根据电源分布、负荷布点、输送电力、电力交换实际需要构成国家特高压骨干网架。特高压交流电网明显的优点是：输电能力大（每提高一个电压等级，在满足短路电流不超标的前提下，电网输送功率的分区控制规模可以提高两倍以上，见表附-1）、覆盖范围广（可以覆盖全国范围）、网损小（铜耗与电压平方成反比；为了降低地面场强、减少电晕损耗，特高压交流线路一般采用八分裂导线，导线电流密度一般选择0.5~0.6A/2mm 左右）、节省架线走廊（如果都按照自然功率输送同等容量的电力1000万千瓦，采用500kV 交流输电，需要8~10回；采用1000kV 交流输电，仅需要2回，可以明显减少输电走廊，如果采用同塔双回，将进一步节省输电走廊，这对寸土寸金的长三角地区是很有意义的）。特高压交流电网适合电力市场运营体制。适应随着时间推移“西电东送、南北互补”电力流的变化。
附表-1短路电流控制水平及相应的系统分区控制规模
（2）随着电网发展装机容量增加，等值转动惯量加大，电网同步功率系数逐步加强（设功角特性曲线的最大值为M P ，运行点功角为
0δ,则同步功率系数为功角特性曲线上运行点功率的微分，0δCOS P P M S =，0δ越小，S P 越大，同步能力越强），交流同步电网的同步能力得到较充分利用。
同步电网结构越坚强，送受端电网的概念越模糊，如欧洲电网那样普遍密集
型电网结构，功角稳定问题不突出，电压稳定问题上升为主要稳定问题。法国联合电网1978年“12.19”大面积停电事故剖析：这次事故损失负荷29GW，约占当时全法国负荷75%，停电8.5小时，少送电1亿kWh。造成这次大面积停电事故的主要原因是：低温造成系统负荷大量增加，系统无功备用容量不足，导致系统电压崩溃。当时法国气温比往年同期低5～7℃，负荷水平比预计多1.2～1.3GW。巴黎地区负荷增长最多，法国东部送巴黎的电力大量增加，使巴黎附近的400kV 变电站母线电压降低至350kV以下。调度未及时采取切负荷措施，使电网电压急骤下降。失步保护动作切去7回400kV及6回225kV线路；巴黎地区5台大发电机组低压保护动作跳闸，导致一系列联锁跳闸使得系统崩溃。这是一起因系统无功备用容量不足而导致系统电压崩溃的静态电压稳定破坏事故。
交流输电和直流输电的区别和应用
发表于
交流输电和直流输电的区别和应用
浙江 宁波 奉化中学 方颖 315500
高二物理《交变流电》这一章节中，我们向学生讲授了交流输电，有学生问起直流是否好可以输电啊？直流输电和交流输电有和不同、区别？我们为何没有用直流输电呢？当学生这么问时，我们教师就应该向学生详细的说一下现实中有关交流输电和直流输电的有关知识。
输电是发电和用电的中间环节，现代输电工程中并存着两种输电方式，高压交流输电和高压直流输电，两种方式各有自己的长处和不足，同时使用它们，可以取得更大的经济效益。
一、输电方式的变化
人类输送电力，已有一百多年的历史了。输电方式是从直流输电开始的，1874年俄国彼得堡第一次实现了直流输电，当时输电电压仅100V ，随着直流发电机制造技术的提高，到1885年，直流输电电压已提高到6000V ，但要进一步提高大功率直流发电机的额定电压，存在着绝缘等一系列技术困难，由于不能直接给直流电升压，使得输电距离受到极大的限制。不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。
19世纪80年代末发明了三相交流发电机和变压器。1891年，世界上第一个三相交流发电站在德国劳风竣工，以3 104V 高压向法兰克福输电，此后，交流输电就普遍的代替了直流输电。但是随着电力系统的迅速扩大，输电功率和输电距离的进一步增加，交流电遇到了一系列不可克服的技术上的障碍，大功率换流器（整流和逆流）的研究成功，为高压直流输电突破了技术上的障碍，因此直流输电重新受到了人们的重视。1933年，美国通用电器公司为布尔德坝枢纽工程设计出高压直流输电的装置；1954年在瑞典，从本土到果特兰岛，建立起了世界上第一条远距离高压直流输电工程。
浅谈高压直流输电的优缺点
浅谈高压直流输电的优缺点
摘要：综述了输电方式的变化及直流输电系统的构成，对其优缺点进行了比较研究。
关键词：高压直流；特高压；输电
输电是发电和用电的中间环节，现代输电工程中并存着两种输电方式，高压交流输电和高压直流输电，两种方式各有自己的长处和不足，同时使用它们，可以取得更大的经济效益。
一、输电方式的变化
人类输送电力，已有一百多年的历史了。输电方式是从直流输电开始的，1874年俄国彼得堡第一次实现了直流输电，当时输电电压仅100V，随着直流发电机制造技术的提高，到1885年，直流输电电压已提高到6000V，但要进一步提高大功率直流发电机的额定电压，存在着绝缘等一系列技术困难，由于不能直接给直流电升压，使得输电距离受到极大的限制。不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。
19世纪80年代末发明了三相交流发电机和变压器。1891年，世界上第一个三相交流发电站在德国劳风竣工，以3 104V高压向法兰克福输电，此后，交流输电就普遍的代替了直流输电。但是随着电力系统的迅速扩大，输电功率和输电距离的进一步增加，交流电遇到了一系列不可克服的技术上的障碍，大功率换流器（整流和逆流）的研究成功，为高压直流输电突破了技术上的障碍，因此直流输电重新受到了人们的重视。1933年，美国通用电器公司为布尔德坝枢纽工程设计出高压直流输电的装置；1954年在瑞典，从本土到果特兰岛，建立起了世界上第一条远距离高压直流输电工程。
二、直流输电系统
3逆变器是可以相互转换的。
三、高压直流远距离输电方式具有明显的优点
一是经济效率高，可较大幅度地提高发电机组的有功功率的输出和线路传输效率，这是高压直流输电方式的主要追求。
交直流输电优缺点对比
随着电力系统的扩大，输电功率的增加，输电距离增长，交流输电遇到了一些技术困难，现在直流输电作为解决输电技术困难的方向之一。交流输电遇到了什么困难，直流输电又有什么优点呢？
导线不但有电阻，还有电感。较细的导线，电阻的作用超过电感.在输电功率大，输电导线横截面积大的情况下，对交流来说，感抗会超过电阻，但对稳定的支流则只有电阻，没有感抗。
输电线一般是架空线，但跨过海峡给海岛输电时要用水下电缆，穿过人口密集的城市输电时要用地下电缆，电缆在金属芯线的外面包着一层绝缘皮，水和大地都是导体，被绝缘皮隔开的金属芯线和水（或大地）构成了电容器。在交流输电的情况下，这个电容对输电线路的末端（受电端）起旁路电容的作用，并且随着电缆增长而增大，旁路电容会增大到交流几乎送不出去的程度。这时交流输电已无实际意义，只能用直流输电，因为电容对稳定的直流不起作用。
设想有甲、乙两台交流发电机给同一条电路供电，假如甲的是正的最大值时，乙恰好是负的最大值，它们发的电在电路里恰好互相抵消，电路无法工作。所以要电路正常工作，给同一条电路供电的所有发电机都必须同步运行，即同时达到正的最大值，同时达到负的最大值。现代的供电系统是把许多电站连成一个电力网，要使电力网内许多发电机同步运行，技术上是很困难的。直流输电就不存在同步问题。现代的直流输电，只是输电这个环节是直流，发电仍是交流。在输电线路的起端有专用的换流设备将交流变换为直流，在输电线路的末端也有专用换流设备将直流换为交流。目前换流设备存在着制造难、价格高等困难，有待研究解决。
特高压交直流输电的优缺点对比
特高压交直流输电的优缺点对比
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
浅谈我国高压直流输电和特高压输电
络 结 构 、 用 新 技 术 方 面 存 在 较 大 差 距 ， 成 电 网 输 应 造
送 能 力 低 、 行 经 济 性 较 差 。 与 发 达 国 家 相 比 ， 国 运 我 电 网 技 术 水 平 存 在 明 显 差 距 。 一 是 ５ ０干 伏 电 网 线 ０ 路 输 送 能 力 偏 低 ： 国 目前 正 处 在 ５ ０干 伏 网 络 初 我 ０
介 绍 了直 流 输 电 的 新 技 术 。
关 键 词 ： 压 直 流 ； 高 压 ； 变 电 高 特 输
ｌ 我 国 高 压 直 流 输 电 和 特 高 压 输 电 现 状
目 前 我 国 已 建 成 投 运 ３ ０千 伏 输 电 线 路 突 破 １ ３ 万 公 里 ，０ ５ ０干 伏 线 路 近 ４万 公 里 ； ３ 干 伏 变 电 所 ３０
高 稳定 性 的措 施 ， 加 了费 用 。 用 直流 输 电 系统连 增 而
展 阶 段 ， 网 运 行 中 存 在 的 主 要 问 题 是 输 送 容 量 较 电 低 。受 暂 稳 极 限 限 制 ， ０ ５ ０干 伏 长 距 离 送 电 线 路 输 送
能力在 ６ ０万 一 １ ０万 千 瓦 ， 国 外 相 比 有 ４ ０ 与 Ｏ万 一
于 绝 缘 介 质 的 直 流 强 度 远 高 于 交 流 强 度 ， 通 常 的 如
特高压交流和直流输电技术的比较
特高压交流和直流输电技术的比较
特高压交流输电技术主要特点
（1）特高压交流输电中间可以有落点，具有网络功能，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国家特高压骨干网架。特高压交流电网的突出优点是：输电能力大、覆盖范围广、网损小、输电走廊明显减少，能灵活适合电力市场运营的要求。
（2）采用特高压实现联网，坚强的特高压交流同步电网中线路两端的功角差一般可控制在20°及以下。因此，交流同步电网越坚强，同步能力越大、电网的功角稳定性越好。
（3）特高压交流线路产生的充电无功功率约为500千伏的5倍，为了抑制工频过电压，线路须装设并联电抗器。当线路输送功率变化，送、受端无功将发生大的变化。如果受端电网的无功功率分层分区平衡不合适，特别是动态无功备用容量不足，在严重工况和严重故障条件下，电压稳定可能成为主要的稳定问题。
（4）适时引入1000千伏特高压输电，可为直流多馈入的受端电网提供坚强的电压和无功支撑，有利于从根本上解决500千伏短路电流超标和输电能力低的问题。
特高压直流输电技术主要特点
（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异步联网，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。
超高压输电技术与特高压输电技术优劣分析
超高压输电技术与特高压输电技术优劣分析超高压输电技术与特高压输电技术优劣分析；根据“十二五”规划，“十二五”期间中国电网五年的；超高电压是指330千伏至765千伏的电压等级，即；超高压直流输电的优点和特点；①输送容量大；特高压直流输电的特点；特高压直流输电的特点：①压高，高达±800kV；长达1500km，甚至超过2000km；特高压输电技术的优越性；建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网，将
超高压输电技术与特高压输电技术优劣分析
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
高压直流输电与特高压交流输电的比较
高压直流输电与特高压交流输电的比较
摘要综述了高压直流输电与特高压交流输电的应用现状，对二者的优缺点进行了比较研究，并预测了这两种输电技术在我国的发展前景。
0 引言
我国电网的特点是能源资源与经济发展地理分布极不均衡，必须发展长距离、大容量电能传输技术，采用新的或更高一级电压等级，实现西南水电东送和华北火电南送。目前国内外的研究集中在高压直流(HVDC)和特高压交流(UHV)输电技术。本文试就这两种技术的应用现状、优缺点进行比较，并预计这两种技术在我国的发展前景。
1 国内外高压直流与特高压交流输电的应用概况
随着电力电子和计算机技术的迅速发展，直流输电技术日趋完善，在输送能力和送电距离上已可和特高压交流竞争。多端直流输电技术也取得了一些运行经验：意大利到撒丁岛和柯西岛的三端直流输电工程于80年代投运；美国波士顿经加拿大魁北克到詹姆斯湾拉迪生的五段直流输电工程，全长1500 km，1992年全线建成投入五端。到1996年底全世界已投运的直流输电工程有56个，输电容量达54.166 GW［1］。
我国的葛洲坝—上海500 kV双极联络直流输电工程1989年投
运，额定容量为1 200 MW，输电距离为1 080 km。天生桥—广州500 kV直流输电线路全长980 km，额定输送功率1 800 MW。此外，三峡—华东两回直流输电方案已审定。
目前国外单个直流输电项目的输电容量正在逐步增加，表1为其中典型代表。
特高压交流输电技术的研究始于60年代后半期，前苏联从80年代开始建设西伯利亚—哈萨克斯坦—乌拉尔1 150 kV输电工程，输送容量为5 000 MW，全长2 500 km，从1985年起已有900 km线路按1 150 kV设计电压运行。1988年日本开始建设福岛和柏崎—东京1 000 kV 400余km线路。意大利也保持了几十km的无载线路作特高压输电研究。美国AEP则在765 kV的基础上研究1 500 kV特高压输电技术。
浅谈高压直流输电与交流输电的特点
在整定当中，需对线路电压是线电压还是相电压进行区分，这 直接影响测量结果的解读。例如在上面的测量分析中，线路控制屏 处的母线电压 UA 由于没有引入 N 相即 N710，因此在线路控制屏 进行相位比较时实际测量的是母线线电压 A710、B600 与线路电 压 A630、B600 的相位。而由前面的分析可知，A603、B600 应是相 电压，并不能认为线路 PT 由于接地的原因引入 B600 便是线电 压。线路 PT 究竟是采用相电压还是采用线电压，完全取决于线路
高压交流同步电网中线路两端的功角差是可以控制在 20°及以下 的问题。由此可得出，直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳
的。因此，交流同步电网的安全稳定性越高，同步的能力就越大、电 网的功角稳定性就越好、抗干扰的能力就越强。
（3）在输送电能的过程中，由于高压交流线路是采用三相交流 输电方式，导线间会产生充电无功功率，容易造成过电压效应。为 了抑制因此造成的工频过电压，线路须装设并联电抗器。每当线路 输送功率产生变化，送端和受端的无功也将随之发生变化。如果受 端电网的无功功率潮流的分层分区平衡不合适，特别是系统动态 无功备用容量不足，在极端的运行情况和严重故障条件下，电压的 稳定就会上升成为系统安全运行的主要问题。这使得电网的安全 稳定运行受到很大的威胁，是个非常严重的问题。
［参考文献］ ［１］ 杨奇逊．微型机继电保护基础［Ｍ］．北京：水利电力出版社，２００３ ［２］ ＳＭＧ－２０００Ｂ 双钳相位表使用说明书 ［３］ 王广延，吕继绍．电力系统继电保护原理与运行分析［Ｍ］．北京：中
特高压交直流输电的优缺点对比
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。
高压直流输电优点
高压直流输电优点
高压直流输电（HVDC，High-Voltage Direct Current）是一种广泛应用于电力传输的技术。相较于交流输电，直流输电具有一些显著的优点。以下是高压直流输电的主要优点详细分析：
1.传输效率高：在相同的电压下，直流电的电阻损耗比交流电小得多。此
外，由于直流电不存在频率转换问题，因此不会因频率转换导致额外的功率损失。
2.稳定性高：直流输电的稳定性优于交流输电。没有相位差和频率漂移等问
题，这使得直流输电在长距离传输时能够保持更高的电能质量。
3.对负载变化响应快：直流输电系统对负载变化响应更快，因为直流电不存
在频率和相位调整问题。这使得直流输电在应对突发负载变化时具有更高的性能。
4.可实现多路输电：对于交流系统，如果要从不同的源头向多个目的地输
电，需要使用额外的变压器和转换器。但对于直流系统，只需增加更多的传输线路即可实现多路输电，这大大简化了输电系统的设计和操作。
5.兼容不同频率的系统：由于直流电不存在频率问题，因此高压直流输电系
统可以轻松地与其他不同频率的系统进行连接。这为跨国电力传输提供了可能，使电力网络更加互联互通。
6.环保：在同等传输功率下，直流输电线路的电磁辐射和电场强度都要低于
交流线路。此外，直流输电没有无功功率消耗，因此不会产生额外的碳排
放，是一种更为环保的输电方式。
7.经济性：虽然直流输电系统的初次建设成本可能较高，但由于其高效率、
低能耗、稳定性高等特点，长期运营成本和总投资通常低于交流输电系统。
8.易于扩展：对于高压直流输电系统，增加传输容量相对简单。只需要在现
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高压直流输电与特高压交流输电的优缺点比较
从经济方面考虑，直流输电有如下优点：
(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。
直流输电在技术方面有如下优点：
(1) 不存在系统稳定问题，可实现电网的非同期互联，而交流电力系统中所有的同步发电机都保持同步运行。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。
下列因素限制了直流输电的应用范围：
(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) 缺乏直流开关。直流无波形过零点，灭弧比较困难。目前把换流器的控制脉冲信号闭锁，能起到部分开关功能的作用，但在多端供电式，就不能单独切断事故线路，而要切断整个线路。
(5) 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500 kV输电(经济输送容量为1 000 kW、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。
特高压交流输电的主要优点为：
(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。一般来说，一回1 150 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。
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。
由于交流特高压和高压直流各有优缺点，都能用于长距离大容量输电线路和大区电网间的互联线路，两者各有优缺点。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。随着技术的发展，双方的优缺点还可能互相转化。两种输电技术将在很长一段时间里并存且有激烈的竞争。