直流输电技术-总结与复习
直流输电复习题
版权所有者：张勇军 未经书面允许，他人不得使用
8.在图 上标出延迟角、重叠角、超前角、熄弧 在图4上标出延迟角 重叠角、超前角、 在图 上标出延迟角、 自然换相点等， 角、自然换相点等，并画出其相应的直流输出 电压示意图
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9. 指出图 换流站中各标号代表的设备名称， 指出图5换流站中各标号代表的设备名称 换流站中各标号代表的设备名称， 并介绍一些主要设备的功能。 并介绍一些主要设备的功能。
14
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平波电抗器的作用是什么？ 12. 平波电抗器的作用是什么？
平波电抗器可在直流发生短路时抑制电流 上升速度，防止继发换相失败；在小电流 上升速度，防止继发换相失败； 时保持电流的连续性； 时保持电流的连续性；在正常运行时减小 直流谐波。 直流谐波。直流滤波器在谐振频率下呈现 谐振阻抗，从而达到抑制直流谐波的目的。 谐振阻抗，从而达到抑制直流谐波的目的。
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请画出三种典型的陆地接地极形状。 16. 请画出三种典型的陆地接地极形状。
直线型
圆环型
星型
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17. 列出目前送电广东的四条直流输电线 路的名称及其起止点、额定电压、 路的名称及其起止点、额定电压、额定容 量等。 量等。
4
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4.延迟角,重叠角,超前角, 4.延迟角,重叠角,超前角,熄弧角的概念 延迟角
延迟角：从自然换相点到阀的控制极上加以控制脉 延迟角： 冲这段时间，用电气角度来表示。 冲这段时间，用电气角度来表示。 重叠角：换相过程两相同时导通时所经历的相位角。 重叠角：换相过程两相同时导通时所经历的相位角。 超前角： 超前角：从逆变器阀的控制极上加以控制脉冲到自 然换相点这段时间，用电气角度来表示。 然换相点这段时间，用电气角度来表示。 熄弧角： 熄弧角：在换相结束时刻到最近一个自然换相点之 间的角度。 间的角度。
直流输电重点
1.高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器，高压直流输电线路，将直流电变换为交流电的逆变器组成。
2.高压直流输电的分类：长距离直流输电，背靠背直流输电方式，交、直流并联输电方式，交、直流叠加输电方式，三级直流输电方式。
3.直流系统的构成：直流单极输电（大地或海水回流方式，导体回流方式）；直流双极输电（中性点两端接地方式、中性点单端接地方式、中性线方式）；直流多回线输电（线路并联多回输电方式、换流器并联的多回线输电方式）；多端直流输电（并联多端直流输电方式、串联多端直流输电方式）。
4.高压直流输电的优点：<1>经济性、直流输电线路的造价和运行费用比交流输电低，而换流站的造价和运行费用均比交流变电所的高，所以对同样输电容量，输送距离越远，直流的经济性能越好！<2>互联性、相比交流输电，直流输电不存在功角稳定问题，可在设备容量及受端交流系统容量允许的范围内，大容量输电！<3>控制性、直流输电具有潮流快速可控的特点，可用于所连交流系统的稳定与频率控制！缺点：直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性比较差。
换流器在工作过程中会产生大量谐波，处理不当而流入交流系统的谐波会对交流电网的运行造成一系列问题，同时还有无功功率的影响！5.等价距离：通常规定，当直流输电线路和换流站的造价与交流线路和交流变电所的造价相等时的输电距离称为等价距离。
6.高压直流输电的主要适用场合：海底电缆输电，长距离架空线输电，BTB方式，短路容量对策。
7.换流器的作用：换流器不仅具有整流和逆变的功能，而且对整流器还有开关的功能。
通过对整流器实施快速控制，实现高压直流输电系统的起动和停运。
在交、直流系统故障以及故障后的恢复过程中，对整流器的快速控制可有效的保护直流输电系统，同时也是交流电网安全和稳定运行的重要保障。
8.换流阀组件电路图中各个部件的作用（书26页图2-5），静态均压电阻R：作用是克服各个晶闸管器件的分散性，使断态下各个晶闸管器件的电压尽可能一致。
直流输电复习资料
直流输电复习资料1.高压直流输电系统的主要设备名称：换流变压器，换流器，平波电抗器，滤波器，无功补偿装置，直流接地极，交直流开关设备，直流输电线路，以及控制与保护装置，远程通信系统。
2.直流输电系统中交流滤波器的功能：滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。
对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。
3.逆变器采用定熄弧角控制的目的：防止换相失败，防止消耗无功过大。
4.直流输电系统换流站装设的无功补偿装置类型：机械投切式无功补偿装置、静止无功补偿装置.开关投切固定电容和同步调相机等几类。
5.晶闸管导通的条件：晶闸管门极上施加触发电流信号，同时阳极与阴极间的电压为正时，晶闸管被触发开通。
6.双桥整流器交直流侧主要特征谐波次数：双桥整流器的整流电压中只含有h=12k次数的谐波，k为自然数1,2,3…即双桥12脉动整流器整流电压中含有12,24,36,次谐波。
7.单桥整流器交直流侧主要特征谐波次数及其变化规律：单桥整流器相电流中所含谐波的次数h为h=6k+_1其中h=6k_1，5,11,17,23….次谐波具有负序性，而h=6k+1，7,13，19，25…次谐波具有正序性。
8.双桥整流器桥间的影响：一桥的换相与否不会影响另一桥的电流和电压。
一桥的换相使相邻桥所有未开通阀臂上的阳极与阴极电位之差，即阳极电压发生畸变。
这种畸变可能使下一个待开通阀臂在触发信号发出时，由于电压为负而不能开通，即出现延时开通。
由此说明双桥整流器桥间相互影响的实质是两桥共有一个耦合电感。
9.直流输电系统潮流调整在变动电流指令值过程中的要求:一定要确保电流裕度的存在，所以在输电功率增加时，先增大整流器的电流定值；反之，在减少输电功率时，先减少逆变器的电流指令值。
10.影响换相压降大小的因素：励磁电流、发电机转速以及负载性质对电流换相都有影响11.高压直流输电系统平波电抗器的作用：1防止轻载时直流电流断续2抑制直流故障电流的快速增加3减小直流电流纹波，与直流滤波器一起共同构成换流站直流谐波滤波电路4防止直流线路或直流开关站产生的陡波进入阀厅，从而使换流阀免遭过电压应力过大而损坏。
高压直流输电期末复习要点
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高压直流输电期末复习要点：
1、从经济性、互连性、控制性等方面分析阐述高压直流输电的优点；
2、常规高压直流输电的缺点；
3、常规高压直流输电的主要适用场合；
4、高压直流输电技术发展经历的阶段；
5、直流输电的构成方式
5、等价距离概念；
6、常规高压直流输电的主要类型；
7、熟悉高压直流输电系统的主要设备名称；
8、直流输电系统中交流滤波器的主要功能；
9、直流输电系统中逆变器采用定熄弧角控制的目的；
10、直流输电系统换流站装设的无功补偿装置类型；
11、高压直流输电系统平波电抗器的作用；
12、高压直流输电系统换流变压器的作用；
13、换流阀组件电路中各元件的作用；
14、晶闸管导通的条件；
15、单桥整流器交、直流侧主要特征谐波次数及其变化规律；
16、影响换相压降大小的因素；
17、高压直流输电系统换流器具备的功能；
18、单桥整流器工况2-3时整流电压的特点；
19、6脉动整流器工作于2-3工况的的条件；
20、6脉动整流器换相角 的表达式、换相期间整流输出电压的表达式；
21、双桥12脉动整流器4-5工况时各电流、电压的表达。
22、双桥整流器桥间的影响；
23、双桥整流器交、直流侧主要特征谐波次数；
24、单桥逆变器实现直流电向交流电变换必须满足的条件；
25、直流输电系统中调整直流功率的方法；
26、高压直流输电系统换流器的控制方式；
27、高压直流输电系统的基本保护联动方式；
28、直流输电系统潮流调整在变动电流指令值过程中的要求；。
直流输电技术
直流输电技术摘要直流输电是指，将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的一种输电方式。
主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网，具有线路投资少、不存在系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点。
直流输电系统主要由换流站（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。
其中换流站是直流输电系统的核心，它完成交流和直流之间的变换。
直流输电的发展也受到一些因素的限制。
首先，直流输电的换流站比交流系统的变电所复杂、造价高、运行管理要求高；其次，换流装置（整流和逆变）运行中需要大量的无功补偿，正常运行时可达直流输送功率的40～60％；换流装置在运行中在交流侧和直流侧均会产生谐波，要装设滤波器；直流输电以大地或海水作回路时，会引起沿途金属构件的腐蚀，需要防护措施。
要发展多端直流输电，需研制高压直流断路器。
随着电力电子技术的发展，大功率可控硅制造技术的进步、价格下降、可靠性提高，换流站可用率的提高，直流输电技术的日益成熟，直流输电在电力系统中必然得到更多的应用。
当前，研制高压直流断路器、研究多端直流系统的运行特性和控制、发展多端直流系统、研究交直流并列系统的运行机理和控制，受到广泛的关注。
许多科学技术学科的新发展为直流输电技术的应用开拓着广阔的前景，多种新的发电方式──磁流体发电、电气体发电、燃料电池和太阳能电池等产生的都是直流电，所产生的电能要以直流方式输送，并用逆变器变换送入交流电力系统；极低温电缆和超导电缆也更适宜于直流输电，等等。
今后的电力系统必将是交、直流混合的系统。
关键字直流输电直流输电系统系统结构运行特点目录1.直流输电技术发展 (3)1.1汞弧阀换流时期 (3)1.2 晶闸管阀换流时期 (3)1.3 新型半导体换流设备的应用 (4)2. 轻型直流输电 (4)2.1直流输电的特点 (4)2.2轻型直流输电和普通直流输电的区别 (5)3. 直流输电系统 (5)3.1两端直流输电系统 (5)3.1.1 单极系统 (6)3.1.2 双极系统 (7)3.1.3 背靠背直流系统 (9)3.2多端直流输电系统 (9)4. 直流输电的换流技术 (10)4.1换流站的基本换流单元 (10)4.1.1 6脉动换流单元 (11)4.1.2 12脉动换流单元 (11)4.2直流输电换流技术的新发展 (12)4.2.1 传统直流输电的缺陷 (12)4.2.2 传统直流输电的新发展 (12)4.3基于电压源换流器的新型高压直流输电系统 (13)4.3.1 基于电压源换流器的新型直流输电的实现 (13)4.3.2 新型直流输电的控制方法 (14)4.3.3 新型直流输电的技术特点 (14)5. 直流输电的应用和发展 (14)5.1直流输电的应用 (14)5.2直流输电的发展 (15)1.直流输电技术发展电力技术的发展是从直流电开始的，早期的直流输电是不需要经过换流的直流输电，即发电、输电和用电均为直流电。
重要的输电技术总结
重要的输电技术总结输电技术是电力系统中重要的组成部分，它涉及电能传输、电能传递和电力系统的稳定运行。
随着电力需求的不断增加和电力系统的不断发展，输电技术也在不断改进和创新。
本文将就几种重要的输电技术进行总结。
第一，高温超导输电技术。
高温超导材料是一种具有零电阻和极高临界电流密度的材料，使得电能的传输更加高效和稳定。
相比传统的铜导线，高温超导材料导线的输电损耗更低，并且可以传输更大的电流。
高温超导技术的应用可以提高输电线路的容量和效率，减少能源损耗。
第二，直流输电技术。
直流输电相比交流输电具有更好的输电能力和更低的线路损耗。
通过使用变流器和换流器设备，将交流电转换为直流电进行输送，可以提高输电线路的容量和稳定性。
直流输电可以长距离传输电能，适用于大规模电力传输和交叉国界电力传输。
第三，柔性交流输电技术。
柔性交流输电技术使用特殊的输电线路，可以提高输电系统的容量和可控性。
柔性交流输电技术可以调整输电线路的电流和电压，适应电力系统负载的变化，并有效降低传输线路的损耗。
柔性交流输电技术可以提高电网的稳定性和可靠性，适用于大规模电力传输和变动负载的电力系统。
第四，智能输电技术。
随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，智能输电技术在电力系统中得到了广泛应用。
智能输电技术可以对电力系统进行实时监测和控制，实现智能化的电力调度和管理。
智能输电技术可以提高电力系统的运行效率和安全性，减少故障和事故的发生。
第五，无线输电技术。
无线输电技术是一种新兴的输电技术，可以实现电能的无线传输。
通过无线输电技术，可以减少传输线路的建设和维护成本，提高电能的传输效率。
无线输电技术可以应用于无线充电、室内输电和远程电能传输等领域。
总之，输电技术在电力系统中起着至关重要的作用。
随着科学技术的不断进步，输电技术也在不断创新和改进。
高温超导输电技术、直流输电技术、柔性交流输电技术、智能输电技术和无线输电技术等都是重要的输电技术，它们不仅提高了电力系统的传输能力和效率，而且提高了电力系统的稳定性和可靠性。
特高压直流输电技术
世界上第一个工业性直流输 电工程（直流电压为100kV， 输送功率为20MW）
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汞弧阀的工程应用
世界上共有12项汞弧阀直流工程投入运行：
首个工程——瑞典哥特兰岛直流工程
末个工程——加拿大纳尔逊河I期工程 最大容量——1600MW(美国太平洋联络线I期工程) 最高电压——±450kV(加拿大纳尔逊河I期工程) 最长距离——1362km(美国太平洋联络线)
特高压直流输电技术
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特高压直流输电技术
一、直流输电技术发展历程
二、直流输电技术基本原理
三、特高压直流输电技术应用与实践
四、直流输电技术发展趋势
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一、直流输电技术发展历程
（一）电的时间简史 （二）直流输电的兴起 （三）直流输电的发展
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（一）电的时间简史
电是人类文明和社会进步的象征,与我们的生活息息相关。 生 活，因为电力而绚丽！
感恩与回顾：我们的生活因为电而改变；我们能创造人类所必须；
谁为我们带来了这样的奇迹？电的时间简史„
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（一）电的时间简史
1.公元前6世纪泰勒斯記述了摩擦的琥珀吸引轻小物体和磁石吸铁現象。 2.1600年，吉尔伯特著《磁石》一书，系统地论述了地球是个大磁石， 初次提出摩擦吸引轻物体是摩擦使物体放出一种无重、无色的物质引起， 称为“琥珀之力”，并借用希腊文琥珀一词创造出Electricity这个名词。 •1729年，英国人格雷确定物质可分为导体和绝缘体两部分。 •1747年，富兰克林发表电单流质理论，提出「正电」和「负电」概念。 •1752年，富兰克林作风筝试验，引天电到地面。 •1820年，奧斯特发现导线通电产生磁效应。 •1826年，欧姆提出欧姆定律。
直流输电与FACTS技术 考试总结资料讲解
直流输电与F A C T S技术考试总结绪论·直流输电过程：一个交流变直流（整流）、传送、直流再变交流（逆变）的过程。
·直流输电的基本原理:从交流电力系统I向系统II输电时，换流站CS1将送端系统I的交流电变换成直流电，通过直流线路将功率输送到换流站CS2，再由CS2把直流电变换成三相交流电。
通常把交流变换成直流称为整流，而将直流变换成交流称为逆变。
CS1也称为整流站，而CS2又称为逆变站。
·直流输电与交流输电的比较：1，经济性：a线路(直流需两根导线，三相交流需三根)。
b两端设备（直流系统两端是换流站，造价更高，主要设备包括特有的换流器滤波器、和换流变压器、无功补偿设备；交流系统两端是交流变电站，包括变压器、断路器、隔离开关）。
c总费用与等价距离（当输电线路增加到一定值时，直流线路所节省的费用抵偿了换流站所增加的费用，此时交直流输电的总费用正好相等，这个距离称为交直流输电的等价距离。
输电距离大于等价距离时适宜采用直流输电）。
2，技术性：a稳定性（交流系统输送容量受到稳定性的限制，输送容量与输送距离乘积必须小于一定值；直流输电线路所输送容量只受到导线截面限制。
在交直流系统并列的场合，直流输电系统还可提高交流系统稳定性）。
b非同步联络线(交流联络线刚性联接，直流弹性联接)。
C新发电方式与系统的联接·直流输电优点：当输送相同的功率时，直流输电线路造价比交流线路低：可以非同步联网：输送容量不受稳定性限制；联网不增加短路容量；线路电晕干扰小；线路基本不存在电容电流，不需无功补偿。
缺点：换流站造价高于变电站；目前尚无适用的直流断路器，发展多端直流输电系统受到一定限制；不能使用变压器变换电压水平；运行过程中产生谐波；换流站需要大量的无功补偿；控制复杂。
适用场合：远距离大功率输电；海底电缆输电；用电缆向高密度大城市供电；不同额定频率或同频率非同步运行的交流系统之间的联络。
直流输电技术体系
直流输电技术体系直流输电技术体系（Direct Current Transmission Technology）是一种电力传输方式，与传统的交流输电技术相比有很多优势。
和交流输电技术相比，直流输电技术容量更大、输电距离更远、输电损失更少。
直流输电技术目前被广泛应用于高压输电线路、海底电缆、能源互联网等领域。
直流输电技术体系包括以下方面。
1. 换流站技术直流输电技术靠换流站实现梯级功率转换。
换流站是直流输电系统的核心设备，把交流电能转换成直流电能，实现输电方向的转变。
换流站由交流侧整流机组、直流侧逆变机组以及互连变压器等部件组成。
换流站的设计对直流输电系统的稳定性和可靠性有很大影响。
2. 直流输电线路技术直流输电线路技术主要包括直流输电导线和直流输电杆塔的设计和制造。
为了减小电阻损耗，直流输电导线要选用高导电性能的材料，如铜、铝等。
直流输电线路的导线间距也有一定的要求，一般来说是5-7米，这可以尽可能的减少线路的交叉阻抗。
直流输电杆塔的制造也非常关键，因为直流输电线路的输电功率3. 直流输电电缆技术直流输电电缆是一种覆盖在高压输电线路或悬挂在杆塔上的电缆。
它将直流电输送到需要的地方，同时还可以提高电力传输的可靠性和稳定性，并减少对自然环境的影响。
直流输电电缆的输电能力和种类也有所不同，可以根据需要选择适合的电缆方式进行传输。
4. 直流输电控制技术直流输电控制技术是直流输电技术中最核心的技术之一。
直流输电技术需要保证电气信号的同步性，为了实现这一要求，需要使用先进的控制技术，来完成对整个直流输电系统的实时监测和控制。
同时，直流输电技术还需要适配电力系统的特点，如本地系统的电气参数、远地的电气参数等，确保直流输电系统稳定运行。
总之，直流输电技术体系的发展，可以为我国经济发展和新能源的利用提供重要的支撑。
未来，随着技术的不断发展和传输容量的不断提高，直流输电技术必将成为提高我国能源利用效率、构建可持续发展的新能源体系的重要手段。
直流输电复习题
1.直流输电发展：汞弧阀换流器时代、晶闸管时代、新型半导体换流设备时代三个阶段。
2.逆变条件：一个提供触发延迟超过90°的全控整流（Ud <0）电路，实现逆变。
3.换流器运行外特性：也称伏安特性，是指它输出的直流电压平均值Vd和直流电流Id 的函数关系。
4.变压器接线：可采用两个双绕组并联，也可采用一个三绕组，其中一个为星形连接，另一个为三角形连接。
5.过负荷：通常指直流电流高于其额定值，决定于直流电流。
分为连续过负荷，暂态过负荷，短期过负荷6.直流输电系统损耗分布：两端换流站损耗、直流输电线路损耗和接地极系统损耗7.控制系统分层结构从低到高如何分层：换流阀控制级、单独控制级、换流器控制级、极控制级、双极控制级、系统控制级。
8.换流器控制归根结底是：换流阀触发角的相位控制，其中相位控制有等触发角控制和等相位间隔控制。
9.换流器在运行中可能的控制方式主要有：定触发角、定直流电流、定直流功率、定γ角、定直流电压、无功功率控制。
10.直流输电控制系统功能：启停控制；功率控制；无功控制；换流变压器抽头控制；潮流反转控制；系统调制；运行人员控制；顺序控制。
11.换流站内主要设备：直流输电换流站由基本换流单元组成，基本换流单元有6脉动换流单元和12脉动换流单元两种类型，每个基本换流单元主要包括换流变压器、换流阀、交直流滤波器、控制保护设备、交直流开关设备等。
12.换流变压器型式：换流变压器的总体结构可以是三相三绕组式、三相双绕组式、单相双绕组式和单相三绕组式四种。
13.直流线路电晕与交流线路的不同交流线路电晕层中的带电离子只在导线周围很小区域内作往返运动，两相和相导线与大地间的广大空间，不存在带电离子。
直流线路发生电晕层中和导线极性相反的离子被拉向导线，而和导线极性相同的离子背离导线，沿电力线方向运动，这样两极和极导线与大地间的整个空间将充满带电离子。
14.直流线路的空间电场和离子流分布特点降低导线表面电场强度和提高电晕起始电场强度均可以减小合成电场和离子电流密度。
直流输电知识要点
单桥整流器换相过程（ 0 ， <60 ）
’
0cos d d r d
V V R I α=-
逆变器的电压波形
d
r do d I R V V +=βcos
cos d do r d
V V R I δ=-
换流器最常见的故障：换相失败、误开通、不开通 静止无功补偿器（SVC ） 可控硅控制的电抗器(TCR) 可控硅投切的电抗器(TSR) 可控硅投切的电容器(TSC)
静止同步补偿器(STATCOM 或SSC) 静止无功发生器(SVG) 静止调相机(STATCON) 静止无功系统(SVS)
直流输电系统基本运行方式
正常运行—在A点：
整流器：定电流控制
逆变器：定δ0控制直流电流Id维持在整定值Id0不变，保证了直流功率基本不变。
整流侧交流电压发生变化时：为了维持Id不变，必须减小α。
如果交流电压下降过多，α减小到α0仍不能使Id= Id0，整流器就进入定α0运行方式。
这是若逆变器仍运行于定δ0
方式，系统运行状态明显恶化。
逆变器也装有定电流调节器，整定值为Ido-△Ido 。
此时，系统运行于C 点：
整流器-定α0运行；逆变器：定电流 潮流反转
A 为原运行点。
B 为反转后新的运行点
2d d
I V T ∆=。
HVDC复习总结高压直流输电
1.根据图1简述直流输电的基本原理。
2.两端直流系统的接线方式有哪些？单极线路方式：双极线路方式：背靠背方式：3.双极两端中性点接地的直流工程，当一极停运后，可选择哪些接线方式运行？4.简介“背靠背”换流方式。
5.列举直流输电适用场合：6.延迟角、重叠角、超前角、熄弧角的概念。
7.在图2上标出延迟角、重叠角、超前角、熄弧角、自然换相点等，并画出其相应的直流输出电压示意图。
图2 图38.依据图3单桥整流器在α>0，μ>0时的换相电路，画出其等值电路图，并简述V1向V3换相过程。
正确描述换相过程及其对应的等值电路图。
9.换相失败的原理是怎样的？换相失败的解决方法有哪些？换相失败定义换相失败的解决方法诸如：（1）利用无功补偿维持换相电压稳定（2）采用较大的平波电抗器限制暂态时直流电流的上升（3）系统规划时选择短路电抗较小的换流变压器（4）增大β或γ的整定值（5）采用适当的控制方式（6）改善交流系统的频谱特性（7）人工换相10.为什么要求逆变器的熄弧角必须有一个最小值，但也不能太大？在换相结束时刻到最近一个自然换相点之间的角度称为熄弧角γ。
由于阀在关断之后还需要一个使载流子复合的过程，因此熄弧角必须足够大，使换流阀有足够长的时间处于反向电压作用之下，以保证刚关断的阀能够完全恢复阻断能力。
其大小为阀恢复阻断能力所需时间加上一定的裕度，一般为15˚或更大一些。
熄弧角过大，则逆变器侧消耗的无功也越大，因此从经济运行的角度出发，γ也不宜取得过大。
11.在图4上标出延迟角、重叠角、超前角、熄弧角、自然换相点等，并画出其相应的直流输出电压示意图。
图4 图512.试写出整流侧、逆变侧直流母线电压与阀侧空载直流的关系。
13.指出图5换流站中各标号代表的设备名称，并介绍一些主要设备的功能。
1)换流桥：实现交流与直流转换的核心部分2)换流变压器：实现交流系统与直流系统的电绝缘与隔离；电压变换；对交流电网入侵直流系统的过电压有一定的抑制作用3)平波电抗器：抑制直流过电流的上升速度；滤波；.缓冲过电压4)无功补偿装置：提供无功功率、电压调节和提高电压稳定性（电容器组、同步调相机、静止无功补偿装置）5)滤波器组：滤波，同时还可以提供一部分的无功。
2024年重要的输电技术总结
2024年重要的输电技术总结2024年，随着电力需求的不断增长和能源转型的加速推进，输电技术在能源领域中扮演着至关重要的角色。
在这篇文章中，我们将总结2024年重要的输电技术，并对其发展趋势和影响进行深入讨论。
一、超高压直流输电技术超高压直流（UHVDC）输电技术被认为是目前最先进的输电技术之一，其具有高电压、大容量、低损耗等优势。
2024年，UHVDC 技术将会持续发展和应用，并在全球范围内得到广泛推广。
预计在2024年，UHVDC项目的建设将进一步扩大，包括中国、印度、欧洲等地区均有多个UHVDC项目在规划和建设中。
UHVDC技术的快速发展主要受益于其能够实现远距离、大容量的高效输电。
通过采用高压、大容量的直流电进行输电，UHVDC技术能够有效降低传输损耗，并且可以跨越长距离传输电力。
此外，UHVDC技术还具备较高的稳定性和可靠性，能够满足不同地区对电力的需求。
二、智能电网技术智能电网技术是输电技术领域的另一个重要发展方向。
随着电力需求的增长和能源供应的多样化，智能电网技术的应用将逐渐扩展。
2024年，智能电网技术将继续发展，实现对电力系统的智能化管理和控制。
智能电网技术采用先进的通信、计算和控制技术，实现电力系统的高度自动化和智能化。
通过对电力系统中的各个环节进行管理和优化，智能电网技术能够提高电网的效率、可靠性和安全性。
此外，智能电网技术还可以实现对可再生能源的接入和管理，推动清洁能源的大规模应用。
三、柔性直流输电技术柔性直流（VSC）输电技术是近年来快速发展的一种新型输电技术。
相比传统的交流输电技术，VSC技术具有更高的灵活性和适应性。
在2024年，VSC技术有望继续发展，并扩大其在电力系统中的应用。
VSC技术通过采用现代功率电子设备和控制算法，实现对直流电输电过程中的电压、电流和频率等参数的精确控制和调节。
这使得电力系统可以更好地适应电力负荷的变化和电力系统的不稳定性。
此外，VSC技术还具有较高的灵活性，能够实现直流与交流之间的无缝互联，为电力系统的运行和管理提供更多的选择。
直流输电总结
直流输电总结第一章高压直流输电的基本概念高压直流输电发展的三个阶段实验阶段、发展阶段、大力发展阶段高压直流输电的基本原理：从交流系统I 向系统II 输电时，换流站CS1把送端系统送来的三相交流电流换成直流电流，通过直流输电线路把直流电流输送到换流站CS2，再由CS2把直流电流变换成三相交流电流。
高压直流输电分为单极线路方式、双极线路方式。
高压直流输电的优缺点？交直流输电比较的经济等价距离：在相同条件下，直流输电与交流输电相比，换流站的投资比变电站的投资高，但直流输电线路的投资比交流输电线路的投资抵。
当输电距离增加到一个定值时，采用直流输电线路所节省的费用，刚好抵偿换流站所增加的费用，这个距离叫交直流输电比较的经济等价距离。
第二章换流电路的工作原理可控硅元件的伏安特性中：反向击穿电压：反向击穿单桥整流器中的晶闸管阀所需的电压正向转折电压：正向电压增加到某一转折电压，元件因漏电电流剧增而转入通态时的电压。
可控硅阀从关断状态转入导通状态必须具备的两个条件是晶闸管元件承受正向电压和控制极要得到触发脉冲信号整流器的换相过程及工作原理：换相过程：开始时V1、V2导通，经过ωt=60o时，V3承受正向电压而导通，V1承受反向电压而截止，V2、V3导通。
经过ωt=120o时，V4承受正向电压而导通，V2承受反向电压而截止。
V3，V4导通；经过ωt=180o时，V5承受正向电压而导通，V3承受反向电压而截止。
V4，V5导通；随后每隔60°换相一次，如此循环。
工作原理：联系最高交流电压的晶闸管导通，电流由此流出；联系最低交流电压的晶闸管也导通，电流由此返回；通过按照一定顺序的晶闸管的“通”与“断”，将交流电压变换成脉动的直流电压。
整流器的平均直流电压公式：不考虑触发延迟角α：E A V d 35.131==π.考虑触发延迟角α：αcos 35.1E V d =在考虑触发延迟角的换相过程中，为什么调整α角可以改变直流功率的输出？在考虑触发延迟角的情况下，平均直流电压αcos 35.1E V d =，可以看出在α>0的情况下，与α=0时比较，直流输电电压改变了一个cos α，可改变Vd ，从而改变直流输出功率。
直流输电与FACTS技术总结
直流输电系统由换流站和线路组成。
直流输电过程：一个交流变直流（整流）、传送、直流再变交流（逆变）的过程。
直流输电与交流输电的比较：1）经济性比较（a线路：直流~两根导线，三相交流~三根导线。
直流线路比交流线路成本低。
b两端设备：直流~两端是换流站（换流变压器，换流器，无功补偿设备），造价高，交流~交流变电站（变压器，断路器，隔离开关）c总费用与等价距离：当输电距离增加到一定值时，直流线路所节省的费用恰好抵偿了换流站所增加的费用，此时交、直流输电的总费用正好相等，这个距离称为交、直流输电的等价距离）2）技术性比较（a稳定性：交流~输送容量受到稳定极限的限制，输送容量与输送距离的成绩必须小于一定值。
直流~线路所能输送的容量仅受导线截面限制，而不受稳定性限制。
在交、直流输电系统并列运行的场合，直流输电系统还可提高交流输电系统的稳定性b非同步联络线：交流联络线刚性联接，直流联络线弹性联接c新发电方式与系统的联接）直流输电优点：1当输送相同的功率时，直流输电线路造价比交流线路低2可以非同步联网3联网不增加短路容量4线路电晕干扰小5线路基本不存在电容电流，沿线电压分布均匀，不需无功补偿。
缺点：1换流站造价高于变电站2目前尚无适用的直流断路器，发展多端直流3输电系统受到一定限制4不能使用变压器变换电压水平5运行过程中产生谐波6换流站需要大量的无功补偿7控制复杂。
适用场合：1远距离大功率输电2海底电缆输电3用电缆向高密度大城市供电4不同额定频率或同频率非同步运行的交流系统之间的联络。
两端直流输电系统分类：单极、双极、非同步联络站。
三相桥式电路优点：1.在直流电压相同情况下，桥阀在断态所承受电压的峰值小于等于其他方式。
2.当通过功率为一定值时，换流变压器电网侧绕组容量小于或等于其他方式，阀侧绕组容量小于其他方式。
3.换流变压器接线简单，不需中心抽头，有利于变压器绝缘。
4.阀所需伏安容量小。
5.直流电压纹波小。
桥阀导通条件：1.阀承受正向电压2.在触发极上加足够能量的正的触发脉冲。
输电技术总结范文
输电技术是现代电力系统的重要组成部分，它以实现电能的安全、稳定、经济、高效传输为目标，为人们的生产和生活提供了不可或缺的能源保障。
随着技术的不断发展和创新，输电技术也不断的更新换代，从最初的直流输电、交流输电到现在的高压直流输电和超高压交流输电，每一次技术的升级都使得电网更加的安全可靠、高效和节能环保。
一、直流输电技术直流输电技术是最早形成的输电技术，它具有输送距离远，输电损耗小的优点，在远距离的高功率输电中有很好的应用。
直流输电技术的主要应用于集中式发电站与负荷集中的大城市之间、大型跨国互联电网等。
二、交流输电技术相比直流输电技术，交流输电技术经济、可靠性更高，应用范围也更广泛。
现代电力系统中的大部分输电线路都是采用的交流输电技术。
交流输电技术主要应用于交流电、变压器、线路神、输电塔等器材的维护和管理。
三、高压直流输电技术随着高技术的发展，传统的输电技术已经不能满足社会对电力的需求。
高压直流输电技术是近年来新兴的输电方式，它是通过将交流电转换为直流电，再通过高压直流输电线路进行输送。
高压直流输电技术在超远距离、大容量、高效率和低成本方面具有明显的优势。
高压直流输电技术是未来电力系统中的重要技术之一。
四、超高压交流输电技术超高压交流输电是当前最先进的输电技术，其主要特点是电压高、容量大、损耗小，能够有效地解决长距离输电和大容量输电的问题。
超高压交流输电技术主要应用于大型电站向用电负荷集中的区域输电，有利于提高电网的稳定性和可靠性。
输电技术在电力系统中具有非常重要的地位，新技术的不断拓展和应用，正在不断地促进电力行业的发展和进步。
未来，随着科技的不断发展和电力行业的改革，输电技术也将不断发展和完善，为人们的生产和生活提供更加可靠、安全、高效和环保的电力保障。
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ij
Id
Id
cos cos(t 120) cos cos( )
35
整流器的阀电流（续）
有效值:
IV
1
2
is2d(t)
2
3
2
3
i2j d(t)
2
3
Id2
Id 3
13 (, ) 0.577Id
13 (, )
36
换流装置的功率因数（直观分析）
2
2013年1月7日
37
• 情况（ 60 ）：
• 情况2（ 60 < 90 ）： 60
• 情况3（ > 90 ）： 30 30
45
15
50
逆变器安全运行条件
> 45时：
? 15
• 情况（ < 60 ）：
• 情况2（ 60 < < 90 ）： 60
• 情况3（ > 90 ）： 30 30
交直流输电的比较
8
HVDC优点
技术上：
1.有利于改善交流系统的稳定性 2.线路故障时的自防护能力强 3.调节速度快，运行可靠 4.限制交流系统的短路容量 5.实现交流系统的非同步联网（输电） 6.同等电压等级下，输送更多的功率
可靠性：直流输电与交流输电的可靠性相当 经济上：
1. 线路造价低 2. 运行损耗小 3. 特别适合电缆输电
无相控整流器阀臂的导通顺序及电流电压波形
13
无相控整流器（续）
• 整流器的直流电压
vd = vm vn
vm vn
脉动六次
14
平均直流电压
eba
2E sin(t )
3
2E
sin(0
3
)
横坐标向右平移30度
eba 2E cos
6
A0 =
2E cosd
2E
sin
6
6
2E
6
Vd 0
A0
换相中
1 2
(ebc
• m点电势：
OR
• n点电势：
OB
• 换向过程直流电压：
1 2
(ebc
eab )
• 缺口面积纵坐标长度：?
30
整流器的换相压降（， ）
A=
1
2E sin d
2 E cos cos( )
2
2
V
A
32
2
E cos
cos(
)
3
Vd 0 2
cos
cos(
)
Vd 0
sin
i5
2013年1月7日
L
di dt
L
d(Id i ) dt
eca
2L
di dt
eca
2E sint
22
整流器换相过程（V5 V1 ）
i
2E
2 L
cost C
2E 2X
cost C
t
:
i1
i
0;
C
2E 2X
cos
i1 i Is2(cos cost)
2013年1月7日
Is2
2E 2X
0.955
cos
2
cos
2
1 3 (, )
0.955
cos
cos
2
cos2
1cos cos( )
2
39
换流装置的功率因数
最为精确
cos
cos
2
cos
2
1cos
2
cos(
)
较精确
cos
co s (1)
c
o
s
2
较粗略
co s co s (1) co s
40
3-4工况特征（60 < <120 ）
59
谐波的危害
1. 使电机、电容器等设备由于附加损耗增加而过 热，缩短寿命；
2. 产生谐波放大甚至谐振，危及设备安全； 3. 引起电机机械振动； 4. 对电信设备产生干扰； 5. 使保护、控制设备误动作； 6. 降低测量精度。
60
特征谐波分析的假设条件
1）交流电源为对称的正弦波； 2）交流输电系统及换流变压器阻抗对称； 3）不计交流系统中各元件的电阻及换流变
32
E
1.35E
3
15
不计换相有相控整流器--延迟触发角 α
触发脉冲
vm
vn
eca 过零点
vd = vm vn
360，脉动六次
16
平均直流电压
6
A= 6
2E cosd
2E sin cos
6
2E cos
Vd
A
32
E cos
1.35E cos
Vd 0
cos
3
17
整流器电流分析
2013年1月7日
27
换相角
arccoscos
2X
Id
2E
• 换相过程所经历的电角度
• 2 3工况下小于 60 其它参数不变的情况下：
Id、E、 X 、
2013年1月7日
28
整流器的直流电压（， ）
触发脉冲
vm
vn
eca 过零点
vd = vm vn
2013年1月7日
29
电势相位关系图
10
直流输电换流原理（整流部分）
三相桥式换流器
无相控整流
电压：交流侧相电压、阀电压、直流侧共阴/阳极电压、 直流输出电压
电流：阀电流，交流侧电流
不计换相有相控
电流有效值
I
计及换相延时有相控整流器
1 T i 2 dt
T0
功率：功率因数
3-4工况特征
11
无相控整流器
• 相电势
ea eoa
41
60 < <120 时的换相
电流与直流电压波形
42
直流输电换流原理（逆变部分）
单桥逆变器
逆变器安全运行条件
逆变器等值电路
两种等值电路
多桥换流器
桥间耦合
43
单桥逆变器原理
44
逆变器的触发越前角与越前关断角
：阀的触发时刻越前于相应的线电压过零点的 电角度， ＝180° ：阀关断时刻到相应的线电压过零点的电角
基波分量有效值（基于傅氏变换）：
I1
2
3
Id
cos d
3
2
Id
3
2013年1月7日
3
6
Id
0.78Id
20
带触发滞后有相控整流器（续）
整流器换相过程
换相前 换相中 换相后
21
整流器换相过程（V5 V1 ）
i1
换相中
L
di1 dt
L
di5 dt
ea
ec
eca
i1 i ; i5 Id i
(a)中性点一端接地方式（两线制）
(b)中性点两端接地方式（两线-地制）
(c)中性线方式（三线制）
两端双极直流输电系统
6
分类（续）
(a)并联型
非同步联络站
(b)串联型
多端直流输电系统
7
HVDC概述
系统构成 分类
整流桥：单桥、双桥 单极：一线-地制、两线制 双极：两线制、两线-地制、三线制 两端、多端
《直流输电》总结与复习
内容
HVDC概述 直流输电换流原理
整流部分 逆变部分
直流输电谐波分析 HVDC控制原理与特性 HVDC故障分析和保护 AC-DC 潮流计算
2
HVDC概述
系统构成 分类
整流桥：单桥、双桥 单极：一线-地制、两线制 双极：两线制、两线-地制、三线制 两端、多端
换流装置的总功率因数（精确分 析）
有功功率
P Pd Vd I d
W 3EI
视在功率
3
32
cos
Vd
2
cos
2
2 3
Id
13(, )
3 Vd Id
13(, )
cos
2
cos
2
3
Pd
13(, )
cos
2
cos
2
38
换流装置的总功率因数（精确分
析）
cos = P
W
3
cos
2
cos
2
1 3 (, )
45
15
51
逆变器的功率因数（直观分析）
2
180
2
180 2 180 2
52
逆变器等值电路
Vd Vd0 cos d Id
等等值电路
53
逆变器等值电路（续）
Vd Vd0 cos d Id
等 等值电路
54
多桥换流器的构成
• 由基本换流器单元（三相桥）组合构成 • 直流侧串联 • 交流侧通过移相变压器并联 • 各桥的触发脉冲错开适当相位
交直流输电的比较
3
HVDC系统构成
组成 主要设备及其作用 优缺点 类型 换流器工作原理
换流站I
平波电抗器
换流站II
换流变 换流母线 压器
交流 系统 I
断路器
直流滤 波器 Vd I
换流变 压器 换流母线
Vd II
断路器
交流系 统II
无功补 偿设备
交流 滤波器
桥I
直流线路
桥II
图1.1 HVDC原理图
9
高压直流输电的缺点
1. 换流站设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运 行费用高；
2. 换流器产生大量谐波； 3. 换流器无功消耗量大; 4. 直流断路器由于没有电流过零点可以利用，灭弧