特高压直流输电控制保护特性对内过电压的影响
特高压直流输电控制与保护技术的探讨
特高压直流输电控制与保护技术的探讨摘要：随着特高压大电网、交直流并网等领域的不断发展，直流输电技术在实际工程中得到了越来越多的应用。
本文主要基于对直流输电技术和换流技术的深入研究，并结合±800 kV特高压直流输电工程，对其分层冗余结构、控制和保护技术进行了较为系统的阐述，以期更好地确保特高压大电网及交直流并网安全稳定运行提供良好技术支撑。
关键词：特高压；直流输电工程；换流技术；控制和保护技术引言在我国电网发展中，特高压直流输电起着举足轻重的作用。
其中，控制与保护是其中的关键，其能保证传输电源的正常运行，并能有效地保证传输电源的安全。
±800 kV特高压直流每极均采用串联、母线区连接方式，各电极工作方式灵活、完整，这对保证其工作性能将能够发挥良好的辅助作用。
1 直流输电简介1.1 直流输电系统当前直流输电系统通常采用两端直流传输的方式，包括整流站、直流线路和逆变站。
1.2 换流技术换流站的关键部件为换流器，它包括一个或几个换流器，其电路都是三相换流桥，主要材料为晶闸阀。
其基本工作原理是：通过对桥式阀门的触发时间进行控制，从而实现对直流电压瞬时值、电阻上直流电流、直流传输功率的调整。
同时，对各个桥式阀门的晶闸管单元进行同一触发脉冲控制。
2 特高压直流输电的特点特高压直流输电的特点具体包括：①增加传送能力，增加传送距离。
②节约了线路走廊和变电所的空间。
③有利于联网，简化网络结构，降低故障率。
3 直流输电控制系统分层冗余结构UHVDC是指超过600 kV的直流输电系统，它的控制和保护系统是分层、分布式、全冗余的。
本文以±800 kV特高压直流工程为例，将其按控制等级划分为三个层次：运行人员控制层、过程控制层和现场控制层。
4 为满足特高压交直流系统动态性能要求的控制技术4.1 降低和避免直流对交流系统的不良影响由于换流技术的机制存在着两个主要的问题：谐波和无功。
传统的方法是，安装合适的容量和数量的直流滤波器/电容，并采用多脉动式变流器。
特高压直流输电内过电压的几个技术问题
特高压直流输电内过电压的几个技术问题 朱艺颖，蒋卫平，吴娅妮, 吴子平(中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192)摘要：基于金沙江一期向家坝—南汇±800 kV直流输电工程的具体参数，利用电磁暂态计算软件EMTP-RV，针对特高压直流输电内过电压的几个技术问题进行了详细的仿真计算和分析总结，并对高压直流输电内过电压的研究方法提出了可行性建议。
研究结果表明，高压直流输电系统控制保护动作时序对内过电压影响较大，在研究高压直流输电系统的内过电压时，应尽可能模拟实际直流输电系统控制保护的动作时序，以确保仿真结果更加接近实际系统。
关键词：内过电压；直流输电；控制保护0 引言电力系统内过电压是指由于电力系统故障和/或开关操作引起电网中电磁能量的转化，从而造成瞬时或持续时间较长的高于电网额定允许电压并对电气装置造成潜在威胁的电压升高。
电力系统内过电压是发展高压、超高压及特高压电网所必须研究的重要课题，它既影响变压器、断路器、输电线路等电力设备绝缘强度的合理设计，还直接关系到电力系统能否安全可靠运行[1-3]。
内过电压分为操作过电压和暂时过电压两大类。
故障或操作时瞬间发生的过渡过程过电压称为操作过电压，其持续时间一般在几十毫秒之内。
操作过电压结束后出现持续时间大于0.1ms至数秒甚至持续时间更长的过电压称为暂时过电压，暂时过电压又分为工频过电压和谐振过电压[3-5]。
高压直流输电的一个显著特点是可以通过快速调节两端换流器的触发角，控制直流系统的电压和电流，并将故障对设备的影响降到最低，即直流输电系统的性能极大地依赖于控制系统[6-8]。
由于直流输电控制保护系统在故障或操作发生后几毫秒内即能动作，研究直流系统的内过电压时，应考虑控制保护的动作特性。
引起直流输电系统操作过电压的操作或故障一般包括投入和重新投入交流滤波器或并联电容器以及清除交直流侧对地故障、换流器内部短路故障等[9-10]。
本文结合±800 kV向家坝—上海直流输电工程，仿真计算模型中采用实际工程的具体参数，采用电磁暂态计算软件EMTP-RV[11]，针对几个典型故障形式下的过电压，模拟了不同的控制保护特性，不同的避雷器布置方式，并对仿真计算结果进行了对比分析。
分析特高压直流输电系统换流站故障过电压
分析特高压直流输电系统换流站故障过电压摘要：伴随着特高压直流输电工程的持续推进，基本实现了能源资源科学配置。
特高压直流输电系统换流站元件众多，一旦出现短路故障就会导致过电压问题。
对此，加强故障分析对系统稳定运行有着重要作用。
接下来，笔者结合实践研究，对特高压直流输电系统换流站故障过电压问题进行简要分析。
关键词：特高压；直流输电系统；换流站；故障过电压特高压直流输电承担着西部区域和境外电力传输，节约了较多电能源资源，也是智能电网建设重要环节。
现阶段，全球直流输电工程中最大直流输电为±800kV，做好直流输电系统换流站故障过电压有着重要意义。
一、特高压直流输电系统换流站避雷器系统特高压直流输电系统利用整流站把送端的交流电能转为直流电能，经过输电线路传输至手段。
随后，经过逆变站转为交流电能，使电能传输至负荷端。
这样一来，换流站运行状态直接影响特高压直流输电系统运行。
由于换流站组成构件较多，一旦出现短路就会导致过电压继而影响换流站运行。
对此，采用金属氧化物避雷系统（MOA）可以确保特高压直流输电系统稳定运行，在避雷器参数选择上还需结合绝缘配合与制造成本确认。
首先，避雷器设置。
换流站避雷器设置要求是：交流侧形成的过电压需采用交流侧避雷器装置进行限制。
直流侧过电压通过直流母线MOA、直流线路、中性母线MOA限制。
核心装置利用MOA直接保护，例如：交流、直流滤波器、换流阀。
其次，以某地为例对具体设置方法展开分析。
该地区±800kV特高压直流输电系统换流站选择无间隙氧化锌避雷装置，送受端500kV交流侧避雷装置设置和正常±500kV高压直流输电交流侧相似，各台换流变侧、交流滤波器母线与500kV出线为一组避雷装置。
换流站单级避雷装置设计与特高压直流工程相近，最大不同为上组12脉动换流单元，最高端Y/Y换流变阀侧绕组与地安装A2避雷器，减少绝缘水平和空气间隙。
同时，对上组12脉动换流单元安装C2型避雷装置。
特高压直流输电控制与保护技术分析
特高压直流输电控制与保护技术分析作者：高峰来源：《科学家》2017年第03期摘要和高压直流相比，特高压直流的特点在于运行方式灵活且多样，在大功率及长距离输电中表现出了极大的优势，现已在世界各地得到了广泛的应用。
直流输电控制和保护技术是整个特高压系统的大脑，在系统的运行中有着十分重要的地位，直接决定了直流工程的运行状态和安全性。
近年来，在科技和经济等多种因素的作用下，直流输电的控制保护技术不断改进和发展，尤其是在保护手段和设备性能上。
为此，本文结合当前实际，分析了特高压直流输电的控制保护技术，探讨了其应用效果和价值，希望能够为我国电力系统的稳定发展提供一些理论上的参考。
关键词特高压；直流输电；控制保护技术；应用分析中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号2095—6363（2017）03—0061—02如今，计算机技术的发展及用电需求量的增加，给直流输电技术提出了更高的要求，在这种情况下，直流输电控制保护技术也随之发展，表现为控制保护策略不断改进、换流元件不断进步、设备及装置性能提高等。
这项技术的发展也为特高压直流输电系统的进步提供了基础条件。
为此，本文结合上述情况，分析了特高压直流输电控制和保护技术的基本控制保护技术，希望能够为该项技术的应用提供一些参考和建议，具体内容如下。
1直流输电的基本控制保护技术分析直流输电主要通过接入三相电压换流元件，并按照顺序完成交流电流，这个过程成为整流端。
触发角指的是将换流元件和其相连的交流电压的过零点看做起点进行计算和预测所得的数据结果，当交流系统的参数为固定值时，触发角就成为了控制直流电压值的主要内容，它会导致整个直流回路电流值的变化，影响电力输送的过程。
由此可以分析出，换流元件的触发角是控制直流输电的最终变量。
另外，直流控制技术中最为重要的是Vd/Id曲线，这两条曲线描述了直流通电触发角和不同直流电压、电流的影响，是直接决定输电系统运行状态的重要参数。
当前，直流输电的基本控制技术可以概括为以下几点。
特高压直流同塔双回输电线路互感对电压突变量保护动作特性的影响
关键词 ： 特高压直流输 电； 输电线路 ； 互感 ； 电压 突变量保 护
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｙ ｍ ｍ ｅ ｔ ｉ ｒ ｃ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈ Ｖ Ｄ Ｃ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｙ ｉ ｂ ｉ ｎ ｔ ｏ Ｊ ｉ ｎ ｈ ｕ ａ ｏ ｎ ３ １ ｓ ｔ Ｊ ｕ ｌ ｙ ２ ０ １ ４， ｉ ｔ ｓ ｉ ｆ ｒ ｓ ｔ ｐ ｏ ｌ ｅ
析。分析结果表明 ， 由于特 高压直流线路采 用同塔双 回方式架设 ， 线路 间互感作 用明显 ， 在 暂 态过程 中一极 电流突 变 会在 另一极 中产生 明显的感应 电压 ， 导致 直流电流失控 。对特 高压 直流 同塔 双回输 电线路 互感作 用的机理进行 了分
析， 并探讨 了互感在 暂态过程 中对 电压 突变量保 护的影响。最后根 据试验结 果对 电压 突变量保护 的定制修 改提 出了
ｒ ａ ｎ ｕ ｐ ａ ｇ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｐ ｏ ｌ ｅ ，Ｓ Ｏ ａ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｅ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ．Ａｓ ｔ ｈ ｅ
第３ ８卷 第 ２期 ２ ０ １ ５年 ４月
四 川 电 力 技 术
Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
特高压直流输电工程无功控制分析
特高压直流输电工程无功控制分析摘要：特高压直流输电工程的直流站控是重要的控制设备，其主要功能是对换流站内直流场的设备进行控制与监控和实现换流站的无功控制。
直流站控的正常稳定工作是特高压直流系统稳定运行的保障。
无功控制功能是直流站控的一部分，是特高压直流输电工程的重要组成部分，目的是保证直流系统的无功需求，并减少谐波对交直流系统及主设备的危害，同时保持交流母线电压的稳定。
无功控制功能的稳定可靠，对特高压直流输电工程的可靠运行有着重要意义。
文中针对换流站的无功控制中电压有效性选择逻辑进行分析，提出优化的改进措施，对特高压直流输电工程的安全稳定运行起着重要作用。
关键词：特高压直流；输电工程；无功控制1特高压直流输电无功调节情况1.1 直流馈入降低了系统动态无功储备正常工况下，特高压直流换流站与系统没有无功交换。
在直流输送额定功率8000MW运行时，受端500kV降压变压器消耗约1200Mvar系统无功。
若受端电网按12台660MW机组替代直流馈入考虑，在提供相同有功的同时，发电机还可提供约1900Mvar无功，前后相比无功储备差3100Mvar；在系统动态过程中，发电机还可提供大量动态无功支撑。
相对于常规发电机组，直流大规模馈入大大降低了系统动态无功储备。
1.2 直流馈入影响系统电压调节特性特高压直流馈入的受端电网，在交流系统电压降低时，常规发电机组将增加无功出力，而直流逆变站从系统吸收无功。
按交流母线电压降低1%计算，直流逆变站将从系统吸收50Mvar无功，而相同规模的常规电源可向系统提供300Mvar 无功。
常规电源和直流逆变站在系统电压降低时无功电压调节特性相反，直流馈入恶化了系统电压调节特性。
1.3 直流换相失败吸收大量系统无功高压直流输电系统对电压稳定性与动态无功支撑能力要求更高。
目前，动态无功补偿装置主要包括发电机、调相机、并联无功补偿设备、静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）。
浅谈高压直流输电对交流电网继电保护影响
浅谈高压直流输电对交流电网继电保护影响摘要：目前在交流电网的继电保护工作中尚且存在许多不足之处，需要工作人员引起注意并且加以解决，比如直流输电的交流母线通过多条线路和多落点接入交流电网，对含有直流馈入的电网做仿真分析，在直流馈入点附近采用受影响小的继电保护装置等等，这些都是可取的措施。
关键词：高压直流；输电；交流电网；继电保护；分析1导言近年来我国尤其是沿海经济发达地区用电需求增长很大,但是我国能源丰富地区大都在西部,这种能源和负荷分布不平衡的局面促使我国实行“西电东送”工程,因此,大力开发西南水电,采用特高压直流将电能输送到沿海经济发达地区势在必行。
2直流偏磁成因对于特高压直流输电来讲，较之于常规高压直流输电有所区别，而且运行方式也非常的复杂，即便是一个双极特高压直流输电系统其运行方式也可能达到二十多种。
当电极不对称以大地作为回路运行过程中，直流电流就会以大地作为一部分构成一个回路，如此强大的电流会在接地极址位置形成相对比较恒定的电流场，进而对接地极与周围交流系统产生巨大的影响。
实践中可以看到，距离接地极址越近，则直流电场就越大，反之亦然。
2高压直流输电线路继电保护的整体情况和存在问题2.1高压直流输电线路继电保护的整体情况从新中国成立以来，以换流技术为基础的交流电网继电保护技术就开始有了进步，尤其是在高压直流输电上取得了更可喜的发展成果。
在当前情况下，用作长距离高能量电能传输的更多的是依靠半控型器件晶闸管的电流源换流器高压直流输电（CSCHVDC）；而由全控型器件构成的电压源换流器高压直流输电（VSC-HVDC）则偏向于受端弱系统。
与此相对应的，高压直流输电线路的电网构造从之前的两端系统拓展成多段的体系；电网的线路也发生了改变，从之前单纯的海底电缆形式转变成架空线路和电缆共存的形式；此外，高压直流输电在运输的地域宽度、功率大小、电压高低等方面都展现了更突出的优势。
目前的直流输电电网继电保护工作在开展时，主要依靠ABB和SIEMENS公司，分为几种不同的保护方式。
特高压直流输电控制与保护技术的研究
特高压直流输电控制与保护技术的研究摘要：我国由于地域旷阔、能源分布不均匀等，直流输电这种输电技术尤为适应我国国情，并且保证特高压直流输电控制保护系统的稳定工作状态，已成为关系国民经济的关键。
本文主要对特高压直流输电控制保护系统的相关内容进行分析，以提高控制保护系统的性能与稳定性，促进特高压直流输电的快速发展。
关键词：特高压；直流输电技术；控制保护系统1前言特高压直流输电在我国电力系统发展中扮演着重要角色，而在特高压直流输电中控制保护系统发挥着核心作用，在确保传送功率系统不受到影响的情况下，可提高交直流输电系统设备在转换过程中的安全性。
±800kV特高压直流每极采用了串联结构和母线区连接结构，且每极的运行方式较为灵活、完整，这对保障控制保护系统的性能具有重要作用。
2特高压直流输电原理直流输电的电压等级概念与交流输电的不同。
在交流输电中，一般35－220kV称作为高压，330～750kV划分为超高压，特高压则为1000kV及以上。
而对于直流输电而言±500kV称为超高压，±800kV及以上则为特高压。
图1是特高压直流输电系统的结构示意图。
如图1所示，发电系统的交流电在输电线路的首端A通过换流变压器T1、T2及整流器H1、H2，将高压交流电转变为高压直流电后，送入直流输电线路L1、L2中传输。
再经过整流逆变器H3、H4把高压直流电转化为高压交流电，最后经过变压器T3、T4降压后将电能输送到交流系统B中。
图 1 特高压直流输电系统结构图3特高压直流输电的优势（1）直流输电的接入不会造成原电力系统的短路容量的增加。
特高压直流输电技术能够有效的限制短路电流，传统的交流电输电方式则增加了短路电流的容量，此时就需要同时增加限流装置或更换断路器。
而采用直流输电线路连接则可以快速地限制短路电流，使其保持在额定功率附近，而不会产生因互联造成短路容量增加的问题。
（2）不存在稳定性问题。
直流输电不会因为静态或暂态稳定性能变差等问题而使得输送容量降低。
特高压直流输电控制与保护技术的探讨
特高压直流输电控制与保护技术的探讨发布时间：2023-02-21T00:43:10.051Z 来源：《科技新时代》2022年10月19期作者：张伟闫宇浩[导读] 随着特高压、大电网以及交直流并网等领域的不断发展，直流输电技术在工程中的实际应用越来越多。
张伟闫宇浩国网陕西省电力有限公司超高压公司陕西省西安 710065摘要：随着特高压、大电网以及交直流并网等领域的不断发展，直流输电技术在工程中的实际应用越来越多。
电力是经济发展的必要条件，而煤炭仍然是我国的主要动力来源。
由于国内的环境与能源问题日益突出，这就给我国的电力系统和能源配置带来了新的挑战。
特高压直流输电具有传输能量大、传输距离远、损耗低、运行可靠以及可以进行调节迅速的优点，因此得到了广泛的应用，特高压大电网和交直流并网的安全运行具有重要的现实意义。
基于此，本文就特高压直流输电控制与保护技术进行探讨，以供业界专业人士进行交流讨论。
关键词：特高压直流；输电控制；保护技术引言：随着计算机技术的发展和对电力的需求不断增长，对直流输电技术的需求越来越大，对直流输电的控制和保护技术也相应地发展起来。
在当今社会发展的大背景下，大功率、长距离输送已逐步形成常态，特高压直流输电技术在这一过程中表现出难以比较的优势，得到各国的广泛应用。
直流控制是特高压直流输电工程的关键环节，它直接影响着整个项目和设备的安全和稳定。
目前，比较成熟的控制和保护技术都是建立在同样的换流理论基础上的。
强化直流输电的控制和保护技术，是当前电力工业中最主要的工作。
一、直流输电的基本控制保护技术分析直流系统的运行方式包括两类：整流器和逆流器。
整流器的工作原理是以三相电压环流元件为基础，它是以三相电流为基础，按一定的顺序接通和断开来完成交流电到直流电的转化，而在实际工作中，逆流器的工作原理与整流器是截然相反的。
在控制和保护系统中，换流元件的接通状态称为触发器角度，当交流系统的参数不变时，可以通过调节触发角来调节 DC电压值，而这一改变也会引起整流和逆变回路中的 DC电流发生改变，然后再由逆变器输出的 DC电流被逆变器接收，从而完成远程电力传输。
特高压输电线过电压及抑制保护控制
特高压输电线过电压是发展特高压电网所必须研究的课题，它不仅影响到变压器，断路器等电力设备绝缘强度的设计，而且还直接关系到电力系统能否安全可靠的运行。
本文对特高压输电线路的工频过电压和操作过电压进行了产生原因进行了理论分析，并给出了一些限制过电压可能采取的措施。
一、过电压的概念及分类过电压是指电源电压超过其额定值时的电压，特高压输电线过电压可分为外部过电压和内部过电压。
(一)外部过电压外部过电压是指由于大气环境中的雷云放电而引起的电力系统电压升高，所以也称大气过电压或雷电过电压。
显然，外部过电压是由大气环境造成的，具有明显的不可预知性。
一般可利用避雷针、避雷线和避雷器来限制电力系统雷电过电压。
(一)内部过电压内部过电压是指电力系统中由于断路器操作、故障或其它原因使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递而造成的电压升高。
内部过电压是指由于电力系统故障或开关操作而引起电网中电磁能量的转，从而造成瞬时或持续时间较长的高于电网额定允许电压并对电气装置可能造成威胁的电升高。
内部过电压是电力系统中的一种电磁暂态现象，它可分为暂时过电压和操作过压两大类。
1.操作过电压在故障或操作时，瞬时发生的过渡过程过电压称为操作过电压，其持续时一般在几十毫秒之内。
在暂态过渡过程结束以后出现持续时间大于0.1秒至数秒甚至数小2.暂时过电压在暂态过渡过程结束以后出现持续时间大于0.1秒特高压输电线过电压及抑制保护控制河北临漳供电公司 杨志刚SPECIAL REPORTS ON HIGH AND LOW VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TECHNOLOGY高低压电器技术专题至数秒甚至数小时的持续性过电压称为暂时过电压，暂时过电压又可分为工频过电压和谐振过电压。
由于特高压系统线路输送容量大、距离可能更长，而自身的无功功率很大，每100公里的1000千伏线路无功功率可达530兆乏左右，使得在甩负荷时可能导致严重的暂时过电压；在正常运行负荷变化时将给无功调节、电压控制以及故障时单相重合闸潜供电流熄灭等造成一系列困难。
特高压电网的内部过电压及其限制措施
额定电压 （kV）
110/220kV 1.3~1.4 100/200
330kV 1.3~1.4 300
500kV 1.3~1.4 420/444
750kV 1.3~1.4 600/648
1000kV 1.3~1.4 828（889）
2004-12-14
武汉高压研究所
各国特高压系统操作过电压水平
国别 最高工作电压（kV ） 操作过电压（ p.u. ） 前苏联 1200 1.6～1.8 日本 1100 1.6～1.7 意大利 1050 1.7
2004-12-14
武汉高压研究所
WUHAN HIGH VOLTAGE RESEARCH INSTITUTE
17 P17
T
。 2004-12-14 武汉高压研究所
WUHAN HIGH VOLTAGE RESEARCH INSTITUTE
9 P9
避雷器额定电压的选择
对66及以下中性点非有效接地系统，工频过电压 为 3 p.u.，持续时间10s＜ T ＜ 2h，选择避雷器持续 运行电压Uc UTOV U m
各电压等级电网中避雷器的额定电压Ur
2004-12-14
武汉高压研究所
WUHAN HIGH VOLTAGE RESEARCH INSTITUTE
3 P3
谐振过电压
电力系统中由于出现串、并联谐振而产生的 过电压称为谐振过电压。 工频谐振 参数谐振 谐振过电压对电网安全危害较大，应在电 网建设和运行中设法避免。
2004-12-14
武汉高压研究所
500kV 1.3~1.4 0.1s
750kV 1.3~1.4 0.1s
1000kV 1.3~1.4 0.1s
高压直流输电系统的保护与控制
高压直流输电系统的保护与控制随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展，高压直流输电系统作为一种高效、可靠的能源传输方式正逐渐受到广泛关注和应用。
本文将探讨高压直流输电系统的保护与控制措施，以期提高其安全性和稳定性。
一、高压直流输电系统的概述和应用高压直流输电系统是一种以直流电流传输能量的系统，在能量传输距离远、输电损耗小、控制方便等方面具有优势。
它通常由换流站、输电线路和接收站组成，可以广泛应用于远距离、大容量的能源传输，如跨越海洋、山区等地形复杂的区域。
二、高压直流输电系统的保护措施保护措施是高压直流输电系统不可或缺的一部分，它主要包括过电压保护、过电流保护和过温保护等。
过电压保护是指在高压直流输电系统中，当系统中出现电压异常升高的情况时，通过采取相应的保护措施来保护系统的安全运行。
其中，最常见的一种保护方法是安装过电压保护器，它可以有效限制电流的上升速度，避免电流超过设定值。
过电流保护是指在高压直流输电系统中，当系统中出现电流异常升高的情况时，通过采取相应的保护措施来保护系统的设备和电源。
在实际应用中，通常会采用电流保护器、熔断器等设备，当系统中的电流超过设定值时，这些保护装置将迅速切断电路，避免设备受损。
过温保护是指在高压直流输电系统中，当系统中的温度异常升高时，通过采取相应的保护措施来保护系统的设备和人员安全。
一般情况下，会在关键设备上安装温度传感器，当温度超过设定阈值时，保护装置将切断电路，以防止设备过热。
三、高压直流输电系统的控制措施高压直流输电系统的控制措施主要包括稳压控制、防止电弧故障和故障诊断等。
稳压控制是指通过控制换流站的换流变压器和逆变器的工作方式，以保持系统中的电压稳定。
通过使用先进的控制算法和自动化设备，可以实时监测系统中的电压变化，并根据需求调节换流站的工作状态，以确保稳定的电压输出。
防止电弧故障是高压直流输电系统中一个重要的控制环节。
电弧故障是指当系统中的电压或电流超过一定阈值时，导致电路中发生弧光放电。
高压输电线路过电压及保护与控制
高压输电线路过电压及保护与控制摘要：本篇文章探讨了高压输电线路过电压的问题，研究了过电压发生的缘故，探讨了过电压的保护及控制并对其操作电压也进行了理论上的分析。
关键词：高压输电线；内部过电压；外部过电压；保护与控制引言：增强高压输电线路过电压的主要问题就是保护与控制，也就是说，过电压的保护与控制不但会影响到变压器、断路器的数值，还会影响到电力系统是否可以安全可靠的运行。
本文因为高压输电线路过电压的基本状况以及过电压产生的原因，重点分了高压输电线路过电压的保护与控制1、过电压概述电源电压超过其额定值的电压就叫做过电压（1）输电线外部过电压。
外部过电压受到外界环境的影响而产生的。
外界过电压受外界影响较大，有一定的不可抗性。
针对外部过电压，在施工时，一定要安装避雷针等防护设备（2）输电线内部过电压。
是由电力系统内部运行异常所导致的。
电网中电磁的转变的是内部过电压的主要表现形式之一。
其根本原因是电力系统内部故障或断路器开关操作不当引起的。
2、输电线路的工频电压升高空载线路电容效应引起的电压升高、不对称短路时非故障相上的工频电压升高、甩负荷引起的发电机加速而生产的电压升高是工频过电压的主要类型。
3、线路过电压产生的原因（1）线路空载的电容效应。
特定条件下，如果线路末端处于空载状态，在电容效应的作用下，线路首末两端电压均高于电源电动势，并且末端电压高出首端电压。
这时，空载电压高于电源电压。
在这种情况下，有可能导致系统防护措施失去效能，变电系统及其辅助设备受到损害，甚至导致整个高压输电网受到影响。
（2）短路故障。
短路故障为高压输电网中常见故障形式，其表现为一相或多相导体接地，或者为经过负荷而接触到一起。
短路电流中的不对称无序分量会使单相线路出现工频电压升高（常称为不对称效应）。
系统中的不对称短路故障，在单相中接地故障中最为常见，往往引起的工频电压升高也最为严重。
4、工频过电压及其控制系统1、空载长线的电容效应、不对称接地故障引发的正常相位的电压升高还有甩负荷等都是造成工频过电压发生的原因，它不仅与体系的构造、容量等因素有关，还与系统的各个参数、系统的运行状态有关联，其频率一定是等于或非常接近工程规定的额定频率。
特高压输电线路的过电压分析与控制
特高压输电线路的过电压分析与控制一、引言特高压输电线路是一种用于远距离输电的主要电力传输途径。
然而，由于各种原因，特高压输电线路在运行过程中往往面临过电压问题。
本文将对特高压输电线路的过电压分析与控制进行探讨。
二、特高压输电线路的过电压产生原因1. 正常操作引起的过电压：例如电力系统启动、投切高压电源等正常操作都会引起暂态过电压。
2. 意外操作引起的过电压：例如电力系统的短路故障、设备故障等会引起瞬态过电压。
3. 外部因素引起的过电压：例如雷击、地电流等外部因素也会导致过电压产生。
三、特高压输电线路的过电压分类根据过电压产生的原因和性质，特高压输电线路的过电压可以分为瞬态过电压和暂态过电压两大类。
四、特高压输电线路的过电压的危害过电压对特高压输电线路和电力设备都会造成很大的危害。
它可能导致设备的过电压损坏，甚至引起设备的火灾事故。
过电压还会导致输电线路的绝缘击穿，从而造成线路的短路。
此外，过电压还会影响电网的稳定运行和供电质量。
五、特高压输电线路的过电压分析方法1. Electromagnetic Transient Program (EMTP)：这是一种广泛应用于过电压分析的数值计算方法，可以模拟电力系统的暂态响应。
2. 变压器模型法：通过建立变压器模型，并利用模型所包含的内部参数进行过电压分析。
3. 统计分析法：通过收集和分析历史数据，可以预测和评估过电压的发生概率和影响程度。
六、特高压输电线路的过电压控制方法1. 增加绝缘水平：特高压输电线路应采用高绝缘材料，增加其绝缘水平，从而提高线路的绝缘能力，减小过电压发生的概率。
2. 安装避雷器：通过在特高压输电线路上安装避雷器，可以将过电压引到避雷器上，保护线路和设备的安全。
3. 优化线路设计：合理的线路设计可以减小电力系统的电感和电容，从而降低过电压的产生。
七、特高压输电线路过电压控制的挑战与展望特高压输电线路过电压控制是一个复杂的工程问题，面临着许多挑战。
特高压电网的内部过电压及其限制措施
安装过电压监测装置是特高压电网内部过电压监测与控制的重要手段之一，对于保障电网的安全 稳定运行具有重要意义。
实时监测与控制
监测方法：采用传感器和测量设备对特高压电网内部过电压进行实时监 测 控制策略：根据监测结果，采取相应的控制措施，如调整运行方式、投 切电容器等
抑制措施：合理配置元件参数，避 免产生谐振的条件；采用消谐设备， 减少谐振发生的可能性。
雷电过电压
类型：分为直击雷过电压和 感应雷过电压
产生原因：雷击导致特高压 电网的过电压
特点：峰值高，持续时间短
对电网的影响：可能导致设 备损坏或引发继电保护装置
误动作
接地故障过电压
谐振过电压：由于电网中存 在谐振条件，引发过电压。
THANK YOU
汇报人：
避雷器的选型：根 据电网运行参数和 设备绝缘水平选择 合适的避雷器型号 和参数
避雷器的维护：定 期检查避雷器的性 能，及时更换损坏 的避雷器
安装并联电抗器
限制内部过电压：通过吸收多余的电压，降低线路中的电压水平 降低线路电流：减小电流对设备的冲击，保护设备安全 提高线路稳定性：增加线路的阻尼，减少振荡和波动 安装位置：在特高压电网的关键节点和容易出现过电压的部位进行安装
施
定期进行预防性试验
单击此处添加标题
定期进行预防性试验：通过定期对设备进行预防性试验，可以及时发现设 备的潜在问题，预防过电压的产生。
单击此处添加标题
配置保护装置：在特高压电网中配置相应的保护装置，如避雷器、过电压 保护器等，可以在过电压发生时迅速切断故障线路，防止过电压的扩大。
单击此处添加标题
优化设备设计：通过优化设备的设计，可以减少设备在运行过程中出现问 题的概率，从而降低过电压的发生率。
特高压输电线路过电压及保护与控制系统的研究
超高压输电线路过电压及保护控制系统的研究1.本文概述随着现代电力系统的不断发展，特高压输电技术以其长距离、大容量、高效率的输电特性在全球范围内得到了广泛应用。
特高压输电线路在运行过程中，往往面临复杂的电磁环境和多变的运行环境，大大增加了线路过电压的可能性。
过电压现象不仅对输电线路本身造成损害，而且严重影响整个电力系统的稳定运行。
研究特高压输电线路过电压保护与控制系统，对提高电力系统的安全性和稳定性具有极其重要的理论价值和现实意义。
本文首先深入分析了特高压输电线路过电压产生的机理，探讨了雷电过电压、运行过电压、暂态过电压等多种形式过电压的特点和原因。
在此基础上，重点介绍了特高压线路过电压的保护技术，包括避雷器、绝缘配合、自动重合闸等各种保护措施的原理和应用。
同时，本文还深入研究了特高压输电线路的控制系统，包括线路参数的实时监测、故障的快速定位和隔离以及系统的智能调度和控制。
通过本研究，旨在全面了解特高压输电线路过电压的特点及其保护和控制系统的关键技术，为特高压输电技术的进一步发展和电力系统的安全稳定运行提供理论支持和实践指导。
2.特高压输电技术概述超高压输电技术是指交流电压达到1000千伏（直流电压达到800千伏）及以上的输电技术。
该技术在输电距离长、输电容量大的情况下具有明显的经济技术优势。
特高压输电技术的主要优势体现在以下几个方面：超高压输电可以显著降低线路损耗。
在相同的输电容量下，输电电压的增加导致电流的减少，从而降低线路的电阻和电抗损耗，提高输电效率。
超高压输电有助于减少输电线路占用的土地面积。
由于输电电流的减少，所需的输电线路数量和截面积相应减少，从而减少了输电线路对土地的占用，有利于环境保护和资源节约。
此外，超高压输电可以有效地提高电力系统的稳定性和可靠性。
通过提高输电电压，可以增加电力系统的短路容量，提高系统的抗干扰能力，确保电力系统的稳定运行。
超高压输电技术也面临一些挑战，如过电压问题、设备绝缘问题、电磁环境问题等。
供配电系统过电压的危害及防范措施
供配电系统过电压的危害及防范措施摘要：随着时代的发展，人们的电力需求逐渐增加，同时，输配电系统在运行中的影响因素也越来越多。
面对这种情况，为了保证输配电系统的运行质量，则需要对其中的过电压进行有效保护。
电压故障是输配电系统运行过程中最容易出现的故障之一，同时，该种故障对输配电系统的影响也最大，因此，在实际运行中需要重点关注系统中的过电压保护问题。
关键词：供配电系统；过电压；危害；防范措施引言随着现代科学社会的不断发展及进步，各类新技术及设备已经被逐渐广泛使用，在方便人们日常生活并推动现代社会发展的同时，也会将社会对于电能的实际需求增加。
电力基础设施的不断加强以及完善，让配电网覆盖范围逐渐广泛，也使得配电网实际运行环境逐渐复杂化。
配电网在实际运行中，会被各类因素影响，导致电压出现故障，对电力供应安全性及质量会产生严重影响，需要电力工作人员高度重视。
一、输配电系统中存在的过电压问题配电系统中的电压问题主要是由于在某些条件下电压可能过高。
当系统中的电压超过系统的最大电压时，会发生意外行为，可能导致电磁干扰。
导致配电系统过电压问题的因素有多种，可分为过电压和过电压两种。
内部电压误差主要涉及配电系统内部结构的问题，在该系统中运行方式发生了变化，例如b .属于配电系统内部电压故障的暂态过电压、工作电压和谐振过载。
过电压故障主要是由于外部环境的变化而产生的电压故障，例如b .通过大气中的雷电，影响输入电路电压的稳定性。
在这个问题上，根据闪电的种类可以分为直接闪电和感觉闪电，不同类型的闪电可能会影响配电系统的过电压。
直接电击对配电系统的运行影响巨大。
直接电击过程中出现的电压升高可能会导致系统绝缘损坏，从而影响系统的正常运行，甚至可能导致系统故障。
可见电压问题对配电系统的正常运行至关重要，配电系统管理人员必须注意系统中的电压问题。
这是保证最终系统运行的安全性和稳定性从而保证系统运行质量的唯一途径。
二、防范过电压的基本原则为了确保电气设备和维护保护器能够正常安全地运行，必须做好过电压的防范工作，为了避免过电压造成危害，要对过电压产生的原因和持续的时间以及量值范围等问题进行研究，从而更具有针对性地采取相应的防护措施，对于电气设备中的保护器，必须具备三个要素：第一个要素就是全面性，对电气设备和保护器的保护，要考虑到系统当中可能会出现的各种过电压，而不能仅仅只针对某一种特殊的情况，比如MOA就在发生相间过电压时无法发挥有效的保护作用，MOA仅仅只针对限制系统相对的过电压发挥保护作用。
特高压直流输电控制保护特性对内过电压的影响
３ ． １ 影响直流线路过电压 的主要因素
义极 Ｉ 代表 故障极 ． 定 义极 Ⅱ代 表 非 故 障极 ， 以１ １ ０ ０ ｋ Ｖ特 高 压 直 流 输 电 系统 为 例 ． 当故 障 后 直 流 系统动 作 方 式 包 括 闭 锁 与移相重启 ， 现 对 以 下 故 障进 行 分析 ： ① 逆 变站 阀 短路 。 当逆
压 直 流 系 统 整 流 测 移 相 速 度 与 低 压 限 流 环 节 等 因素 ， 给 内 过 电压 ， 会 造 成 不 同程 度 的影 响。 基于此 ， 为 了 能 够确 保直 流 输 电系 统 运 行 的 安 全 性 ，
加 强 此课 题 研 究 ， 有 着 必要 性 。
【 关键词 】 特高压 ； 直流输 电工程 ； 控制保护 ； 过 电压 【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ ７ ２ １ ． １ 【 文献标识 码 】 Ａ
的控制 。 同 时 可 以 实现 对 电压 与 电流 的 控 制 ， 降低 故 障 影 响 。
２ 特高压 直流输 电控制保护特 性对 内过 电压 ３ 影 响直流线路过 电压水平的因素与策 略 的影响分析
２ ． １ 直流 功 率控制 方式
不 同 功 率控 制 形 式 下 。 直 流 系统给 过 电 压造 成 的 影 响 定
基 于特 高压 直 流输 电 线路 中 ，直 流 线路 长 度＞ １ ． ５ ｐ ｕ的 区 域， 在 不 同位 置 ， 增 加避 雷 器 ， 来降 低 直流 线路 过 电 压 水 平 ， 使 差异 ， 对 换 流站 过 电压 的 具体 影 响＿ ｌ ｊ 。 ② 直 流 线路 接 地 故 障 。 当 ｌ ＿ ５ ｐ ｕ。对 于直 流 线路 长 度＞１ ． ４ ４ ｐ ｕ的 区域 ， 要 合 理 的 直 流 系统 自动 检 测 到 线 路 故 障 后 ．则 故 障极 将 会 移相 至 １ ６ ０ 。 其能够＜ 来 降低 过 电压 水 平 ， 使 其能 够＜ １ ． ４ ４ ｐ ｕ 以上 ． 当 经过 系统 预 设 的 去 游 离时 间后 ， 将 会 重 新 启 动 。 在 此 选择 安 装 避 雷 器的 位 置 ， 通 常 情 况 下 ． 设置 线 路 避 雷 器 ， 能 够使 得 线路 过 电压 降 低 ， 至 少 过 程 中 。若 非 故 障 极 为 双 极 功 率控 制 模 式 ，则会 补偿 直 流 功 ０ ． ０ ８ ｐ ｕ． ± １ １ ０ ０ ｋ Ｖ 直 流线 路 过 电压 至 少能 够 降＂ ｆ ￣９ ０ ｋ Ｖ 此 方 法
直流输电中的过电压及其防护
直流输电中的过电压及其防护摘要：直流输电系统和其他电力系统一样，容易受到自然因素的影响而产生各种故障，这些故障的产生与存在严重影响着输电系统的功率，因此需要在线路运行中做好保护措施，保证直流输电系统的正常运行。
现阐述输电中的过电压及其防护。
关键词：直流输电，过电压，线路保护一、高压直流输电系统简介直流输电技术从20 世纪50 年代在电力系统中得到应用以来，在远距离大容量输电、海底电缆和地下电缆输电以及电力系统联网方面显示出了明显的优点，应用直流输电技术可以提高电力系统的经济指标、技术性能、运行可靠性和调度灵活性等。
特别是在20 世纪80 年代以后，大功率电力电子技术及微机控制技术的发展进一步促进了直流输电技术的应用和发展，目前世界上已有60 多项直流输电工程投入运行。
简单的说高压直流输电系统是由整流站、逆变站和直流线路三部分构成，从结构上看就是一个交流—直流—交流形式的电力电子整流电路。
高压直流输电技术也是电力电子技术应用于电力系统领域中最早，最成熟的技术。
直流输电系统工作时由交流系统送出的交流功率经由换流器送至整流器把交流功率变换为直流功率，再经由直流输电线路将直流功率传送到逆变站中，通过逆变器把直流转换成交流功率，输送到受电端即交流输电系统。
换流站是整流站和逆变站的统称，换流站内设有整流器或逆变器其功能是实现交流电力与直流电力之间的变换。
二、直流输电系统中的过电压为了说明直流输电系统过电压保护与交流系统的不同之处，需要对直流输电系统内各种可能的过电压进行简单的介绍，由此说明配置各种避雷器的必要性。
为了方便，这里把直流系统按空间位置分成三个区域进行分析，即：换流站交流侧、换流站直流侧和直流线路。
1.来自换流站交流侧的过电压（1）暂时过电压暂时过电压是指持续时间为数个周波到数百个周波的过电压。
除直接作用在设备，尤其是避雷器上引起避雷器能量要求上升外，还作为其他故障存在的起始条件，将引起操作过电压上升。
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特高压直流输电控制保护特性对内过电压的影响
发表时间：2018-04-13T15:22:51.563Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：李延钊齐悦
[导读] 摘要:现阶段,我国特高压直流输电工程建设不断增加,加强此课题的研究,有着必要性。
特高压直流输电控制保护特性,会对内过电压造成影响。
国网蒙东电力检修公司内蒙古自治区通辽市 028000
摘要:现阶段,我国特高压直流输电工程建设不断增加,加强此课题的研究,有着必要性。
特高压直流输电控制保护特性,会对内过电压造成影响。
综合影响过电压的因素分析,采取加装线路避雷器的方式,来降低内过电压。
关键词：特高压直流；输电控制；保护特性
在进行特高压直流输电线路工程建设的过程中,需要明确线路以及换流站设备的绝缘水平。
因为绝缘费用占据工程成本比例较大,因此优化工程绝缘配合方案,有着积极的作用。
内过电压是系统故障时所引发电磁能量转化,造成电压升高,与直流控制有着直接的关系。
一、内过电压类型
内过电压类型主要包括:1操作过电压。
主要是因为故障或者开关操作,产生的过电压,此情况持续的时间相对较短,基本在几十毫秒左右,此类型过电压极易造成换流器内内部短路故障。
2暂时过电压。
此类型过电压持续时间相对较长,能够达到0.1ms以上。
因为特高压直流输电系统,能够实现对触发角的控制,同时可以实现对电压与电流的控制,降低故障影响。
二、特高压直流输电控制保护特性对内过电压的影响分析
（一）直流功率控制方式
不同功率控制形式下,直流系统给过电压造成的影响。
定义极I代表故障极,定义极II代表非故障极,以1100kV特高压直流输电系统为例,当故障后直流系统动作方式包括闭锁与移相重启,现对以下故障进行分析:1逆变站阀短路。
当逆变站阀短路故障出现后,会产生闭锁阀组动作,若闭锁动作后,本极功率将会下降,对极为双极功率控制模式,要提升功率。
2直流线路接地故障。
当直流系统自动检测到线路故障后,则故障极将会移相至160°以上,当经过系统预设的去游离时间后,将会重新启动。
在此过程中,若非故障极为双极功率控制模式,则会补偿直流功率,若为单极功率模式或是单极电流模式,故障极的直流功率将会完全损失。
（二）直流VDCL特性
当直流电压降低时,VDCL环节能够限制直流电流。
当交流网扰动后,可以提升交流系统电压的稳定性,同时能够使得直流系统快速恢复,除此之外还能够避免因为连续换相失败产生阀应力。
此环节的电流整定值以及电压值,均可以进行调整。
当系统发生单向瞬时故障,具有VDCL功能,对整流站极线区与逆变站交流母线等,有着极大的影响。
若不具备VDCL功能,整流侧高端换流变二次测将会发生过电压减少的情况,减少195kV左右,阀顶也会出现发生电压减小的情况,减少150kV左右,除此之外逆变侧交流系统也会出现电压减少的情况,减少在110kV左右,阀过电压减少85kV左右。
（三）直流闭锁方式
直流输电系统采用的闭锁方式对过电压也会造成影响,直流闭锁时序处理环节具体包括投入旁通与拉开换流变进线断路器,实现时间配合,基于配合的不同,可以将闭锁类型划分为X闭锁、Y闭锁、Z闭锁、S闭锁。
据相关统计数据,从现阶段特高压直流控制时序角度来说,
±1100kV特高压直流输电系统工程,其换流站过电压水平整体而言相对低下,换流阀与整流站中性母线区域,其过电压水平相对较高。
三、低压限流环节对过电压计算结果的影响
低压限流主要是在直流电压在降低过程中可以对直流电流的指令进行限制,它可以在系统受到干扰以后保证系统电压的正常运行,快速恢复直流系统受到的故障,可以降低连续换相造成的影响。
通过大量的实践表明,逆变侧故障,比如阀顶对中性母线造成的故障、阀顶对地造成的故障、二次引线单相接地造成的故障等,对过电压的计算结果与低压限流环节有很大联系。
为了进一步理解低压限流环节对过电压计算结果造成的影响,本文以逆变站换流二次侧引线单相接地造成的短路故障为案例进行说明,这种故障情况下的中性母线的电流比直流线路中的电流要大,逆变侧阀差动保护动作闭锁直流。
为了更好的理解这种情况下对过电压造成的影响,我们分析了两种方式下的相关数据,一种是考虑低压限流环节。
另一种是不考虑低压限流环节。
以某一特高压直流输电工程为例,逆变侧在故障发生后15ms投旁通对,18ms以后移相,故障发生后35ms时整流侧移相,逆变侧直流线路早在电压低于-50kV情况下逆变侧闭锁,在115ms后整流侧闭锁。
四、逆变侧投旁通对时的过电压计算结果的影响
一般情况下在逆变侧接收到闭锁命令时就要马上进行投旁通对,这样可以使换流器直流侧端子之间形成低压电路。
也可以理解为它是为换流器直流电流创造了一条可以不通过换流变压器的通道。
逆变侧投旁通对可以将换流器的侧断路器快速断开,这样可以使位于故障的部分与交流电源及时分开,减少或者避免交流断路器出现跳闸从而引起过电压的情况。
通过大量的实践经验表明,逆变侧在闭锁情况下是否考虑投旁通对对过电压的计算会产生一定的影响。
另外,对于不同的故障种类投入旁通对的时间以及退出时间也会对过电压的计算结果造成不同程度的影响。
一般情况下逆变侧在受到闭锁指令以后应该马上投入旁通对,在极线电压处于-50kV逆变侧投入旁对紧急停运的情况下,整流侧直流极线电压最大数据为810kV,而逆变侧不投入旁对紧急停运的情况下,整流侧直流极线电压最大数据为1245kV,两种情况下的计算结果相差435kV。
其他各个测量位置的过电压也都不相同。
因此,我们可以认为,在对直流系统内过电压进行计算和研究时,要对旁通对的动作过程进行充分的考虑,使其与实际工程相一致。
五、降低直流线路过电压水平的策略
基于特高压直流输电线路中, 直流线路长度>1.5pu 的区域,在不同位置,增加避雷器,来降低直流线路过电压水平,使其能够<1.5pu。
对于直流线路长度>1.44pu 的区域,要合理的选择安装避雷器的位置,来降低过电压水平,使其能够<1.44pu。
通常情况下,设置线路避雷器,能够使得线路过电压降低,至少 0.08pu,±1100kV直流线路过电压至少能够降低90kV。
此方法的应用,能够突破杆塔设计限制,降低过电压水平。
五、总结
通过以上各个方面的介绍以及相关数据的计算结果我们了解到,特高压直流输电控制保护特性对内过电压会造成很大的影响,因此,在对高压直流输电系统中内过电压进行研究时,要尽量采取实际直流输电控制保护的动作时序,使其计算结果与实际系统相一致,这样就可以为直
流工程的建设和运行创造更好的服务条件和技术支持。
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