【专业知识】直流输电与交流输电相比优点有哪些
交流电和直流电相比,它们各自的优缺点是什么
交流电和直流电相比,它们各自的优缺点是什么直流输电是历史上最早的输电方式,但随着电压等级的升高,输电距离的增大,它未能很好的解决电压变化的问题,所以被交流输电所替代。
这些年来直流输电重新受到重视,一方面是由于特殊输电方式的需要,如海底城市电缆;另一方面则是由于大功率电力电子器件在技术上有了一定突破。
先说一说直流输电的优势吧!1.直流输电线路的造价和运行费用低。
直流输电线路两根导线,交流输电线路三根导线,嗯..立省三分之一有木有。
由于导线数量少,杆塔承受轻,线路走廊占地少。
同理,直流输电的有功损耗也少,而且完全没有无功的各种问题!!直流线路没有趋肤效应,电晕损耗和干扰也小一些。
2.直流输电适合两个电力系统的互联。
直流输电没有相位差!没有稳定性问题!不会低频振荡!潮流控制更加简单。
甚至可以将两个不同频率的电网互联在一起运行,极大提高系统的稳定性。
3.直流输电更易于实现城市地下和海底电缆输电。
直流电缆线路几乎没有电容电流,省去了巨大的并联电抗器的投资,对于较长距离的城市地下和海底电缆输电,直流是不二的选择。
4.直流输电更易于分布式发电的并网运行。
以风电来说吧,由于风速的随机性,风力发电初始频率其实也是随机的,目前的方法是要对风电频率进行控制,比如都先变频至50Hz再统一并网。
如果是直接变直流再并网,控制方面会容易很多。
当然,王院士提出分频输电技术,都是后话了。
那么直流输电有没有劣势呢?必须有!1.换流站造价不菲。
虽然输电线路的造价在长距离时直流要少于交流,但是直流换流站的价格要比交流变电站高出很多。
当然,当线路长度达到一定距离时,整个直流输电的造价就少于交流输电了,即所谓的交直流输电的等价距离。
2.换流站在运行中消耗大量无功功率。
不论是整流还是逆变,换流装置的触发角都不可能是零,电流相位落后于电压相位,需要大量无功补偿装置。
3.换流装置在运行过程中会产生谐波。
这就需要加装滤波设备了。
4.高压直流设备尚未研制出来。
直流输电和交流输电各自优缺点
直流输电和交流输电各自优缺点交流输电由来已久,交流输电线路中,除了有导线的电阻损耗外还有交流感抗的损耗。
为了解决交流输电电阻的损耗,采用高压和超高压输电来减小电流来减小损耗。
但是交流电感损耗不能减小。
因此交流输电不能做太远距离输电。
如果线路过长输送的电能就会全部消耗在输电线路上。
交流输电并网还要考虑相位的一致。
如果相位不一致两组发电机并网会互相抵消。
直流输电是电力系统中近年来迅速发展的一项新技术。
直流输电克服了上述电感的损耗。
只有导线电阻的损耗。
主要应用于远距离大容量输电、电力系统联网、远距离海底电缆或大城市地下电缆送电、配电网络的轻型直流输电等方面。
直流输电与交流输电相互配合,构成现代电力传输系统。
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。
与直流输电相关的技术,如电力电子、微电子、计算机控制、绝缘新材料、光纤、超导、仿真以及电力系统运行、控制和规划等的发展为直流输电开辟了广阔的应用前景。
直流输电的优点:线路架设成本较低。
直流输电只需要两根导线,甚至一根导线就可以,而交流输电需要三根导线。
这样可以节省大量的线材和杆塔,减少线路走廊的宽度和占地面积。
线路损耗较小。
直流输电没有感抗和容抗引起的无功损耗,没有集肤效应导致的截面利用不充分,没有空间电荷效应引起的电晕损耗和无线电干扰。
因此,直流输电的效率比交流输电高。
传输容量和距离更大。
直流输电不受同步运行稳定性的限制,可以在不同频率的系统之间进行互联,实现非同步联网。
这样可以提高系统的灵活性和可靠性,避免故障扩大。
控制系统更先进。
直流输电可以通过换流器和逆变器对直流电压和电流进行精确控制,实现多目标控制。
例如,可以调节有功功率、无功功率、功率因数、频率等参数,以满足不同的运行要求。
直流输电的缺点:技术要求较高。
直流输电需要使用换流器和逆变器等设备,要求技术水平较高,需要专业技术人员进行维护和操作。
投资成本较高。
虽然直流输电的线路架设成本较低,但是由于其需要使用特殊的设备,因此整个投资成本相比交流输电而言还是较高。
直流输电特点
关于直流输电(摘自许继网站)一、直流输电的优点与交流输电相比教,直流输电具有如下优点:1) 直流输电架空线路造价低、损耗小,在输送同样功率的前提下,造价节省1/3;2) 直流电缆线路输送容量大、输送距离不受限制;3) 直流输电不存在交流输电的稳定问题;4) 采用直流输电实现电力系统之间的非同步联网,能有效解决被联电网的短路容量而不更换断路器,使被联电网保持自己的电能直流独立运行,快速、方便的实现电网间的功率交换、运行及管理并改善交流系统的运行性能;5) 相同条件下,电晕无线电干扰较小,稳态运行时沿线电压分布较平稳;6) 运行方式灵活、控制快速方便。
二、直流输电系统换流站组成直流输电系统的换流站由换流变压器、换流阀、平波电抗器、直流场设备、交流场设备、控制保护及通信系统组成。
控制保护系统及通信是直流系统的大脑,实现系统数据处理、指令分配和协调;换流变和换流阀为直流系统的心脏,实行功率的交换和电力变换及快速控制执行;直流场设备为直流系统的手脚,实现数据采集、谐波滤除、设备和线路的保护与控制、运行方式转换等。
三、直流场设备构成及简介按照功能,直流场设备分为:穿墙联结及过电压保护设备、运行与保护控制执行设备、谐波处理设备、系统采样设备。
◆穿墙联结及过电压保护设备:套管、避雷器1) 直流穿墙套管穿墙套管主要用于母线或极线从户外向户内、户内向户外、户内向户内之间穿过墙壁,并保证载流导体与地绝缘。
按安装地点分为户内和户外式两种;按结构形式可分为带导体型和母线型两种。
直流套管按照使用场合可分为极线、中性母线及滤波器穿墙套管。
极线穿墙套管(见图1)为带导体型,通过特殊结构设计的导体及端盖处的柔性联结,有效解决轴向的热运动。
用于阀厅的中性母线套管除满足载流、绝缘性能外,还要满足零磁通电流互感器的安装要求。
图1 极线穿墙套管2) 场用避雷器场用避雷器分为六脉动避雷器、极线避雷器和中性母线避雷器。
对大气和设备操作过电压进行保护,满足合适的绝缘配合水平。
交、直流输电的优缺点
( 3)向用电密集的大城市供电,在供电距离达到一定程度时,用高压直流电缆更为经济, 同时直流输电方式还可以作为限制城市供电电网短路电流增大的措施。
当前对高温超导的研究正方兴未艾,它在强电方面应用的可能性也与日俱增。超导用于直流输电 要比用于交流输电更为有利,可以期待在不远的将来,超导将使电能的传输发生划时代的变革,并进 一步推进直流输电的发展。
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直流输电与交流输电的经济比较
( 1)直流架空线路投资省。直流输电一般采用双极中性点接地方式,直流线路仅需两根导线,三相交 流线路则需三根导线,但两者输送的功率几乎相等,因此可减轻杆塔的荷重,减少线路走廊的宽度和占地面 积。在输送相同功率和距离的条件下,直流架空线路的投资一般为交流架空线路投资的三分之二。
直流输电与交流输电的技术比较
直流输电的缺点: (1)换流器在工作时需要消耗较多的无功功率; (2)可控硅元件的过载能量较低; (3)直流输电在以大地或海水作回流电路时,对沿途地面地下或海水中的金属设施造成腐 蚀,同时还会对通信和航海带来干扰; (4)直流电流不像交流电流那样有电流波形的过零点,因此灭弧比较困难。
( 2)直流电缆线路的投资少。相同的电缆绝缘用于直流时其允许工作电压比用于交流时高两倍,所以 在电压相同时,直流电缆的造价远低于交流电缆。
( 3)换流站比变电站投资大。换流站的设备比交流变电站复杂,它除了必须有换流变压器外,还要有 目前价格比较昂贵的可控硅换流器,以及换流器的其它附属设备,因此换流站的投资高于同等容量和相应电 压的交流变电站。
直流输电与交流输电的技术比较
直流输电与交流输电的比较
直流输电与交流输电的比较
长期以来,由于交流发电相对比较简单,不需整流,以及交流输电便于变压,便于采用高压输电以降低损耗,交流输电一直是输电的主要方式。
但随着电力系统的发展,输送容量和距离的增加,交流输电中的稳定问题及切断故障下的短路容量等问题日益复杂化,在大功率可控硅、直流输电自动控制等新技术的开发的今天,直流输电技术成为可能并且发展很快,已在世界范围内得到广泛应用。
直流输电目前大多是两端直流输电,即送端换流后送到受端,逆变后送入供电网络,中间没有分支,没有构成直流的电网。
直流输电与交流输电相比,其优点如下:
(1)不存在稳定问题。
由于直流输电并不要求它所联接的两端同步,输电线路上也没有电抗,因而不存在稳定问题,也不存在因此引起的对输电距离及容量的限制问题。
(2)直流输电不仅本身无稳定问题,而且可以提高它两端交流系统的稳定性。
因为对交流系统来说,直流系统等于是增加了一个没有功角限制的电源,它可以改善与它联接的交流系统的静稳定和动稳定。
(3)直流线路造价低,约为同级电压交流线路的65%,有色金属消耗量小。
(4)输送容量大。
交流输电时最大电压为额定值的21/2倍,直流输电下两者相等,交流输电无功电流对有功电流有限制。
直流无此限制,因此在相同的绝缘水平及线路建造费用条件下,直流输电可输送的功率约为同等电压交流输电功率的1.5倍。
(5)线路损失小。
直流输电没有无功电流及电力,在传输相同功率下,线路的电流及功率损耗比交流输电小,也不产生需要补偿的无功功率。
另外,导线周。
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。
交流输电相比直流的优势有哪些?
1)交流输电构成网架更灵活,配送电更方便。
这是最主要的原因,纯直流怎么组网,怎么落点,怎么发电-输电-配电,怎么灵活引出各种电压等级配电?这是交流电与直流电相比所具有的独特优势。
直流目前来说还较单一,一般只能用于端对端输电,难以引出分支,而多端直流太昂贵。
2)交流输电应用成熟,设备齐全,而直流输电部分设备尚不成熟。
如CB断路器、大功率电力电子设备等,当然现在发展的很快了,但还谈不上广泛应用。
这是次主要的原因。
3)交流输电总体上更经济。
直流线路造价低,但换流站造价高,所以一般来说,交流输电适合于近距离输电,直流适合于远距离输电,远距离输电终归较少,所以总体而言交流更经济。
其实有个平衡距离,认为架空线超过600-800km,电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济。
当然,随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的发展,换流设备造价逐渐降低,这个距离会缩短。
这是次次主要的原因。
其他的一些原因,个人认为都不是重点。
所以说电网架构还是以交流为主,直流用来调制稳定特性,用来背靠背连接电网,用来限制短路电流,用来长距离输电,用来隔离故障,这些辅助作用都是非常必须的。
右手边,我又发现了个问题是:高压直流输电相比高压交流输电,有哪些优势?继续回答,快人格分裂了。
直流输电简答题整理
根据老师给出的重点,结合2009、2011两年的考试试卷,我整理出了可能出现的简答题答案,供大家参考,如有错误,请及时指正!(一)直流输电与交流输电运行特点比较1.优点:(1)线路走廊输电效率高,线路造价低,结构简单,损耗小;(2)直流输电不存在交流交流输电的稳定问题,适合远距离大容量输电;(3)直流输电可实现电力系统之间的非同步联网;(4)直流输电采用全自动方式快速控制潮流和功率,有利于电网的经济运行和现代化管理;(5)直流输电对故障的响应快,恢复时间短、不受稳定制约、可多次再启动和降压运行来消除故障,恢复正常运行条件;(6)直流输电能限制交流系统的短路容量;(7)直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小,不易老化,且输送距离不受限制;(8)直流输电可方便地进行分期建设和增容扩建,有利于发挥投资效益。
2.缺点:(1)直流输电换流站比交流变电所的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差;(2)换流器对交流侧来说是一个谐波电流源,对直流侧来说,是一个谐波电压源;(3)晶闸管换流器在换流时需消耗大量的无功功率,每个换流站均需装设无功补偿设备;(4)直流输电利用大地(或海水)为回路而带来一些技术问题;(5)直流断路器由于没有电流过零点可以利用,灭弧问题难以解决;(二)直流输电控制原理1.基本控制功能:(1)启停控制:正常启动、正常停运、故障紧急停运(故障后的)自动再启动等;(2)功率控制:输送功率的大小和方向的控制;(3)潮流反转控制:直流双向潮流全控;(4)无功功率控制:调节换流器的无功功率消耗(课本160页);(5)换流站保护控制:发生故障时,保护换流站设备。
2.基本控制方法:(1)换流器触发相位控制:整流器的定触发角α控制,逆变器定逆变角β控制、定熄弧角γ控制;(2)调调节换流变压器分接头改变交流电压从而调节直流端空载电压。
3.基本控制特性:整流器:定电流控制,定电压控制,定触发角控制(最小触发角控制)逆变器:定熄弧角γ控制,定逆变角β控制,定电流控制,定电压控制换流器定功率控制:逆变器通常为定电压,而整流器则依据设定的功率整定值算出电流定值,使整流器进行定电流控制;电流裕度法:整流站定电流控制的电流整定值在任何时候都应该足够地大于逆变站定电流控制的电流整定值,即,且要保证一定的电流裕度。
电气工程基础整理的知识点大全
1、直流输电优点优点:与交流输电相比,直流输电具有稳定性好,控制灵活等优点,特别适合于跨海输电、大区域电网互联、远距离输电及风力发电等非工频系统与工频系统的联网。
在输电线路导线截面相等、对地绝缘水平相同的条件下,双极直流输电的线路造价及功率损耗均比三相交流输电要少,约为其2/3。
直流输电的缺点:1.由于触发角和逆变角的存在,不论换流装置是工作于整流状态还是逆变状态,其交流侧的电流相位总会滞后于电压相位,因此换流装置在运行中要消耗大量无功功率。
正常运行时,整流侧所需的无功功率为直流功率的30%-50%,逆变侧为40%-60%,所以必须进行无功功率补偿。
2.换流装置在运行中会同时在换流站的交流侧和直流侧产生谐波电压和谐波电流,为了抑制谐波,在交流侧和直流侧都需要装设滤波装置,在直流侧还需装设平波电抗器。
3.由于换流装置要用大量容量大,电压高的可控硅阀器件,换流站的造价较高,部分抵消了因线路投资低而带来的经济效益。
4.直流高压断路器不能利用电流过零的条件来熄弧,其制造困难,限制了直流输电向多端直流电网的发展。
2、潜供电流的定义在超高压线路运行中,时常会发生因雷击闪络等原因所产生的单相电弧接地故障。
在具有单相重合闸的线路中,当故障相被切除后,通过健全相对故障相的静电和电磁耦合,在接地电弧通道中仍将流过不大的感应电流,称为潜供电流或二次电流。
3灵活交流输电系统:以大功率可控硅部件组成的电子开关代替现有的机械开关,灵活自如地调节电网电压、功角和线路参数。
使电力系统变得更加灵活、可控、安全可靠。
从而能在不改变现有电网结构的情况下提高系统的输送能力,增加其稳定性 。
FACTS 控制设备接入电力系统的方式:并联型:静止无功补偿器SVC 静止同步调相器STATCOM串联型:可控串联补偿器TCSC 混合型:统一潮流控制器UPFC4名词解释:1、输电线路的耐雷水平:在线路防雷设计中把线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值叫耐雷水平。
直流输电与交流输电优缺点汇总
直流输电与交流输电的对比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。
(6)直流输电线所联系的两端交流电网不要求同步运行,直流输电本身也不存在稳定问题,输送的功率不受电力网稳定问题的限制。
(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。
交、直流输电的优缺点及比较
交、直流输电的优缺点直流输电的优势直流输电的再次兴起并迅速发展,说明它在输电技术领域中确有交流输电不可替代的优势。
尤其在下述情况下应用更具优势:(1)远距离大功率输电。
直流输电不受同步运行稳定性问题的制约,对保证两端交流电网的稳定运行起了很大作用。
(2)海底电缆送电是直流输电的主要用途之一。
"输送相同的功率,直流电缆不仅费用比交流省,而且由于交流电缆存在较大的电容电流,海底电缆长度超过40km 时,采用直流输电无论是经济上还是技术上都较为合理。
(3)利用直流输电可实现国内区网或国际间的非同步互联,把大系统分割为几个既可获得联网效益,又可相对独立的交流系统,避免了总容量过大的交流电力系统所带来的问题。
(4)交流电力系统互联或配电网增容时,直流输电可以作为限制短路电流的措施。
这是由于它的控制系统具有调节快、控制性能好的特点,可以有效地限制短路电流,使其基本保持稳定。
(5)向用电密集的大城市供电,在供电距离达到一定程度时,用高压直流电缆更为经济,同时直流输电方式还可以作为限制城市供电电网短路电流增大的措施。
4 直流输电与交流输电的技术比较4.1 直流输电的优点(1)直流输电不存在两端交流系统之间同步运行的稳定性问题,其输送能量与距离不受同步运行稳定性的限制;(2)用直流输电联网,便于分区调度管理,有利于在故障时交流系统间的快速紧急支援和限制事故扩大;3)直流输电控制系统响应快速、调节精确、操作方便、能实现多目标控制;(4)直流输电线路沿线电压分布平稳,没有电容电流,不需并联电抗补偿;(5)两端直流输电便于分级分期建设及增容扩建,有利于及早发挥效益。
4.2 直流输电的缺点(1)换流器在工作时需要消耗较多的无功功率;(2)可控硅元件的过载能量较低;(3)直流输电在以大地或海水作回流电路时,对沿途地面地下或海水中的金属设施造成腐蚀,同时还会对通信和航海带来干扰;(4)直流电流不像交流电流那样有电流波形的过零点,因此灭弧比较困难。
充电交流与直流的优势比较的方式
充电交流与直流的优势比较的方式充电交流与直流的优势比较方式充电交流(AC)和直流(DC)是两种常见的电力传输和储存方式。
它们在不同的应用领域中拥有各自的优势和限制。
本文将探讨充电交流和直流的优势,并对它们进行比较。
一、充电交流的优势1. 传输距离较远:充电交流可以通过变压器进行升压和降压,使得电力能够更远距离地传输。
这使得交流电能够覆盖更广泛的区域,适用于城市和农村地区的电网。
2. 变压器的利用:充电交流利用变压器可以实现电压的升降,从而更好地适应不同设备的电压需求。
这使得充电交流更加灵活,可以适用于各种不同功率和电压需求的设备。
3. 设备成本低:由于充电交流技术的成熟和广泛应用,相关设备的制造成本相对较低。
这使得交流电设备更容易获取和维护,适用于大规模应用。
4. 充电设施更易建设:充电交流设施相对来说比直流设施更易建设。
充电交流设施普遍存在于城市和乡村地区,充电桩和交流电源的安装较为简单。
二、直流的优势1. 能量损失较少:相比充电交流,直流传输时的能量损耗更低。
在长距离电力传输中,直流可以减少输电线路的损耗,提高能源利用率。
2. 电池充电效率高:许多电子设备,如移动设备和电动汽车,使用直流电池进行充电。
由于直流与电池之间的兼容性更好,直流充电效率更高。
3. 智能电网应用:随着智能电网的发展,直流电力传输和储存逐渐受到关注。
直流电能容易与智能电网技术结合,提供更高效、可靠和稳定的能源管理。
4. 可再生能源利用:许多可再生能源,如太阳能和风能,产生的电能为直流。
直流技术可以更好地集成这些可再生能源,并将其转化为可用的电力。
三、充电交流与直流的比较1. 传输效率:对于长距离传输,直流具有更高的传输效率,能减少电力损耗。
而对于短距离传输和终端设备充电,充电交流更为常见和方便。
2. 设备成本:充电交流设备成本相对较低,易于获取和维护。
而直流设备由于技术较新,制造成本相对较高。
3. 设备适应性:充电交流电源适用于各种设备的充电需求,而直流电源在某些特定设备中效率更高。
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。
只需要在现有的传输线路上增加额外的传输设备即可,而不需要改变现有系统的基本结构。
9.无需无功补偿:直流输电不需要进行无功补偿,因为其不存在感性或容性负荷。
这减少了为交流系统提供无功支持所需的设备和投资。
10.适用于可再生能源:高压直流输电是可再生能源(如太阳能和风能)传输的重要工具。
这些能源产生的电力往往是间歇性的,且波动性较大。
【专业知识】直流输电与交流输电相比优点有哪些
【专业知识】直流输电与交流输电相比优点有哪些
(1)不存在稳定问题。由于直流输电并不要求它所联接的两端同步,输电线路上 也没有电抗,因而不存在稳定问题,也不存在因此引起的对输电距离及容量的限制 问题。 (2)直流输电不仅本身无稳定问题,而且可以提高它两端交流系统的稳定性。 因为对交流系统来说,直流系统等于是增加了一个没有功角限制的电源,它可以改 善与它联接的交流系统的静稳定和动稳定。 (3)直流线路造价低,约为同级电压交流线路的 65%,有色金属消耗量小。 (4)输送容量大。交流输电时最大电压为额定值的 21/2倍,直流输电下两者相 等,交流输电无功电流对有功电流有限制。直流无此限制,因此在相同的绝缘水平 及线路建造费用条件下,直流输电可输送的功率约为同等电压交流输电功率的 1.5 倍。 (5)线路损失小。直流输电没有无功电流及电力,在传输相同功率下,线路的 电流及功率损耗比交流输电小,也不产生需要补偿的无功功率。另外,导线周围没 有交变电磁场,其电晕损耗也小。 (6)在系统扩大并与其他系统相连接时,采用交流输电往往由于系统短路容量 的增大,造成原系统中开关断路容量不足,需要更换大容量开关。而利用直流输电 则可隔开交流系统的故障电流,使之不进入健全系统,因而不增大系统短路容量, 同时也可使交流系统的电压不致过分降低。直流系统本身故障时,其电流即被切
(8)输电可靠性高。直流输电下一极线路故障时,另一极利用大地作回路还可 送出一半功率。如果采用高速的换流器控制及开关操作使全极换流器并联运行,以 二倍的线路电流单极运行,还可继续保持输送额定功率。 (9)直流输电下潮流的控制比交流容易。当交流输电下系统形成网孔形电力网 时,由于电抗及无功潮流的影响,往往不易控制各线路的功率分配,造成某些线路 带不上负荷,另一些线路则过载,甚至出现因某些线路过载跳闸引起连锁反应,使 全网跨掉。用直流输电则对潮流的大小及方向可进行快速控制,潮流反转时间可在 几百毫秒以下,既便于按各线路的能力合理分配功率,也可以在故障情况下削弱系 统的振荡,提高稳定性及频率质量。 (10)直流输电对通讯的干扰小,并网及解列操作比交流简单,可联结不同频率
直流输电与交流输电优缺点汇总
直流输电与交流输电的对比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。
(6)直流输电线所联系的两端交流电网不要求同步运行,直流输电本身也不存在稳定问题,输送的功率不受电力网稳定问题的限制。
(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。
直流输电与交流输电
直流输电与交流输电相比有以下优点:①当输送相同功率时,直流线路造价低,架空线路杆塔结构较简单,线路走廊窄,同绝缘水平的电缆可以运行于较高的电压;②直流输电的功率和能量损耗小;③对通信干扰小;④线路稳态运行时没有电容电流,没有电抗压降,沿线电压分布较平稳,线路本身无需无功补偿;⑤直流输电线联系的两端交流系统不需要同步运行,因此可用以实现不同频率或相同频率交流系统之间的非同步联系;⑥直流输电线本身不存在交流输电固有的稳定问题,输送距离和功率也不受电力系统同步运行稳定性的限制;⑦由直流输电线互相联系的交流系统各自的短路容量不会因互联而显著增大;⑧直流输电线的功率和电流的调节控制比较容易并且迅速,可以实现各种调节、控制。
如果交、直流并列运行,有助于提高交流系统的稳定性和改善整个系统的运行特性。
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。
交流电的最大优点是:1、电力远距离输送方便,可以将低压通过升压变压器后,升压到十几万伏后输送到很远的地方,然后再通过降压变压器把高压将为低压供给民用(220V)或工厂(三相380V)用。
2、发电量相同条件下,交流电的发电设备比直流发电设备要简单。
交流电的缺点是:大多数用电器都是使用直流电,这需要将交流电经过整流滤波后才能使用。
直流电的优点:可以不用整流滤波设备就可以直接使用。
缺点:1、直流电电压无法通过变压器进行升压或降压。
只能通过专门的电子电路进行升压或降压变换。
2、发电量相同条件下,直流发电设备比交流发电设备复杂。
补充说明:1.高压直流输电技术兴起自20世纪50年代,经过半个世纪的发展,已经成为成熟的输电技术。
浅谈高压直流输电与交流输电各自优缺点
追溯历史,最初采用的输电方式是直流输电,于1874年出现于俄国。
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,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,人类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竣工。
此后,交流输电普遍代替了直流输电。
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,交流输电遇到了一系列技术困难。
大功率换流器(整流和逆变)的研究成功,为高压直流输电突破了技术上的障碍,直流输电重新受到人们的重视。
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装置;1954年,建起了世界上第一条远距离高压直流输电工程。
之后,直流输电在世界上得到了较快发展,现在直流输电工程的电压等级大多为±275~±500kV,投入商业运营的直流工程最高电压等级为±600kV(巴西伊泰普工程),我国计划在西南水电送出的直流工程中采用±800kV电压等级。
在现代直流输电系统中,只有输电环节是直流电,发电系统和用电系统仍然是交流电。
在输电线路的送端,交流系统的交流电经换流站内的换流变压器送到整流器,将高压交流电变为高压直流电后送入直流输电线路。
直流电通过输电线路送到受端换流站内的逆变器,将高压直流电又变为高压交流电,再经过换流变压器将电能输送到交流系统。
在直流输电系统中,通过控制换流器,可以使其工作于整流或逆变状态。
我国目前建成的高压直流输电工程均为两端直流输电系统。
两端直流输电系统主要由整流站、逆变站和输电线路三部分组成。
两端直流输电系统可以采用双极和单极两种运行方式。
在双极运行方式中,利用正负两极导线和两端换流站的正负极相连,构成直流侧的闭环回路。
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【专业知识】直流输电与交流输电相比优点有哪些
(1)不存在稳定问题。
由于直流输电并不要求它所联接的两端同步,输电线路上也没有电抗,因而不存在稳定问题,也不存在因此引起的对输电距离及容量的限制问题。
(2)直流输电不仅本身无稳定问题,而且可以提高它两端交流系统的稳定性。
因为对交流系统来说,直流系统等于是增加了一个没有功角限制的电源,它可以改善与它联接的交流系统的静稳定和动稳定。
(3)直流线路造价低,约为同级电压交流线路的65%,有色金属消耗量小。
(4)输送容量大。
交流输电时最大电压为额定值的21/2倍,直流输电下两者相等,交流输电无功电流对有功电流有限制。
直流无此限制,因此在相同的绝缘水平及线路建造费用条件下,直流输电可输送的功率约为同等电压交流输电功率的1.5倍。
(5)线路损失小。
直流输电没有无功电流及电力,在传输相同功率下,线路的电流及功率损耗比交流输电小,也不产生需要补偿的无功功率。
另外,导线周围没有交变电磁场,其电晕损耗也小。
(6)在系统扩大并与其他系统相连接时,采用交流输电往往由于系统短路容量的增大,造成原系统中开关断路容量不足,需要更换大容量开关。
而利用直流输电则可隔开交流系统的故障电流,使之不进入健全系统,因而不增大系统短路容量,同时也可使交流系统的电压不致过分降低。
直流系统本身故障时,其电流即被切
断,也不影响交流系统。
(7)直流输电对功率及输电电压增高的适应性强。
由于直流输电线路建设费用低而换流站造价高,所以可采用线路一次按最终规划目标建设,换流装置则采用随系统输电规模加大而逐步增加串并联组数,使直流电压及电流逐步增大的办法建设,使系统规划获得最好的规划期整体效果。
(8)输电可靠性高。
直流输电下一极线路故障时,另一极利用大地作回路还可送出一半功率。
如果采用高速的换流器控制及开关操作使全极换流器并联运行,以二倍的线路电流单极运行,还可继续保持输送额定功率。
(9)直流输电下潮流的控制比交流容易。
当交流输电下系统形成网孔形电力网时,由于电抗及无功潮流的影响,往往不易控制各线路的功率分配,造成某些线路带不上负荷,另一些线路则过载,甚至出现因某些线路过载跳闸引起连锁反应,使全网跨掉。
用直流输电则对潮流的大小及方向可进行快速控制,潮流反转时间可在几百毫秒以下,既便于按各线路的能力合理分配功率,也可以在故障情况下削弱系统的振荡,提高稳定性及频率质量。
(10)直流输电对通讯的干扰小,并网及解列操作比交流简单,可联结不同频率的系统等。
宜于采用直流输电的场合有:
(1)需要采用电缆供电的地方。
(2)远距离、大容量的送电。
(3)系统间的联网。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习
惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。