第1章-柔性交流输电系统概述PPT课件
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直流输电的优点归纳如下: ①交流输电时,如果架空输电线路距离变长,线路电抗
所引起的稳定性问题限制了输电功率,而直流输电只有电 阻分量,没有稳定性问题。
②用电力电缆输电时,交流电对线路上的静电电容充电, 充电电流和绝缘体的介质损失使输电功率和输电距离受到 限制。跨海输电必须使用海底电缆,这时采用直流输电就 极为有利。
▪ 瑞典于1954年在该国内陆与哥德兰岛之间建造的10-20 MW直流输电系统
▪ 1972年前后,首个采用晶闸管的全固态商业化HVDC,伊 尔河背靠背(back to back)工程投入运营。
▪ 现时全球输电距离最长的高压直流输电系统,是位于我国境 内的向家坝水电站至上海之间的±800kV,6400 MW输电 系统,全长2,071公里。2009年,瑞士ABB集团和西班 Abengoa集团合作,开始建设连接巴西西北部两座新水电 站和圣保罗的超过2500公里输电线路。该线路成为世界最 长的高压直流输电系统。
在输电线路方面,直流输电比交流输电优点要多一些,而 从发电、用电和电压升降的角度考虑,交流输电比较有利。 所以,自然而然地会想到采用交流发电,用变压器升压,变 换成直流后输电,然后再变换成交流,通过变压器降低到适 当的电压后送至用户这种组合方式。自从开发出高电压、大 容量的水银整流器制成的交直流变换装置后,直流输电再度 得到实用化。
③如果把两个交流的电力系统用直流输电相联网,就不 会受不同频率或频率波动的影响,事故发生时应不使短路 电流增加,从电力系统控制方面考虑,也有很多优点。
柔性交流输电系统(flexible AC transmission纪80年代末期,随着电力电子技术、
信息技术和控制理论的进一步发展和综合应用,出现了FACTS ,
柔性交流输电技术
参考教材
1、柔性交流输电系统的原理与应用 谢小荣 姜齐荣编著 清华大学出版社 2006.9
2、柔性电力技术—电力电子在电力系统中的应用 韩民晓等编著 中国水利水电出版社 2007.10
3、高压直流输电与柔性交流输电控制装置--静止换流器在电 力系统中的应用 加拿大)苏德|译者:徐政 出版社:机械工业
直流发电机通过工110V地下电缆供给半径约为1.5km范围内 的 59个用户,负荷全部是白炽灯。 ➢ 1886年研制出交流发电机和变压器,并在马萨诸塞州大巴 灵顿建立了一个由150个电灯构成的交流配电试验系统。
▪ 第一个完整电力系统由爱迪生在纽约城历史上有名的皮埃 尔大街站建成。1882年9月投入运行,由1台蒸汽机拖动 直流发电机经过110V地下电缆供给半径约1.5km面积内的 59盏白炽灯。
直流电力系统: 发电机、电缆、熔丝、 电表和负荷
初期采用直流,其无法远距离送电的局限性显露出来,输电 要高电压,而发用机电压低,需要采用基于交流的变压输电技 术
19世纪90年代交直流标准之争,爱迪生主张直流,西屋偏好 交流,激烈辩论
1888年,尼克拉·特斯拉(Nikola Tesla)获得了交流电动 机、发电机、变压器和输电系统的若干专利
第1章 柔性交流输电系统概述
1.1现代电力系统概述 1.2输电网互联带来的挑战 1.3传统解决方法及其局限性 1.4新的解决方法—FACTS的诞生 1.5FACTS及其控制器概述 1.6FACTS与HVDC 1.7电能质量与电力用户
第1章 柔性交流输电系统概述
柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,
除传统火电、水电外,可再生能源发电技术日益完善,分布式发 电系统在电网中所占比例逐渐上升。核能发电,风能发电、太阳 能发电、地热发电;新型电源,如光伏电池、燃料电池、超导储能 和超级电容等;
1891年,第一条三相交流高压输电线路在德国运行,从拉芬 镇到法兰克福全长178公里,电压15.2kV,输送功率200kW
▪ 1889年,北美洲第一条单相交流输电线路在俄勒冈州的威拉 姆特瀑布和波特兰之间建成并投入运行,输电电压为4kV, 距离为21km
▪ 到1995年世界上交流输电的最高电压已达了1150kV,输送距 离最长为1900km,设计最大的单机容量为1300MW,但 多降压运行
FACTS)的概念
20世纪80年代末期,随着电力电子技
术、信息技术和控制理论的进一步发展和综合应用,出现了
FACTS ,它旨在提高交流电网的可控性,实现灵活的潮流控制
和最大化电网的传输能力.
1.1 现代电力系统概述
1.1.1 输电技术的发展历史 ➢ 1831年法拉第发现电磁感应定律 ; ➢ 1882年,托马斯·爱迪生(Thomas Edson)在美国纽约建 成世界上第一个完整的电力系统。这是一个直流系统,由一台
▪ 2004年,50年之际,全球HVDC工程95项,总传输容量高 达70GW,同时加快了对更高电压等级(1000kV, 1200kV)和轻HVDC(HVDC light)的研究
特高压交流-直流输电
直流与交流输电方式的辩论:
低电压输电,距离发电厂越远,效率就越低,采用高电
压直流输电,需要有高电压的直流发电机,而且还要根据不 同情况,采用多台发电机串联运行的方式。而交流输电则可 以利用简单高效的变压器升降电压,从而逐步确立优势地位。 现在已普遍采用三相三线制的交流输电方式。
它旨在提高交流电网的可控性,实现灵活的潮流控制和最大化
电网的传输能力.
自20世纪50年代开始,随着汞弧阀换流技术的逐步成熟和
应用,使得高压直流(high voltage direct current,HVDC)
输电重新进入人们的视野,并和HVAC输电并肩发展。
1.1.2 现代电力系统的主要特点
▪ 多种一次能源
▪ 高压交流(high voltage alternative current, HVAC)输 电电压等级标准化,我国高电压等级为110kV、220kV和 330kV,超高电压等级为500kV和750kV,特高压等级为 1000kV
▪ 50年代,随着半导体技术的发展,基于整流、逆变的远距离、 大容量直流输电技术(high voltage direct current, HVDC)得到了广泛应用