高压交流输电和高压直流输电的优劣比较
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。
高压直流输电的优缺点
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。
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。
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：
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：
高压交流输电和高压直流输电的优缺点比较
这方 面交 流输 电存 在 明显 的优势 ， 交流发 电
机 可以很 经 济方 便 地 把 其 他 形式 的能 转 化 为 电
能， 生成 的交 流 电可 以方便 地通过 变压 器升 压和 降压 ， 给 配 送 电 能带 来 极 大 的方 便 ， 电站和 这 在
２ ３电缆 线路 的 比较 ．
在直 流输 电 系 统 中， 有输 电环 节 是 直 流 只
由于 电缆绝 缘 在 直 流 电压 和 交 流 电压 工作 情况 下 的电位 分布 和击 穿机 理不 同 ， 因此 电缆 绝
缘用 于直 流 的允 许 工 作 电 压 比用 于交 流时 高 两
电， 发电系统 仍然 是交 流 电 。 在输 电线路 的始端 ，
ห้องสมุดไป่ตู้
‘
直 流输 电一 般采 用双 级 中性点 接地 方 式 ， 因 此直 流线 路仅需 两根 导线 ， 三相 交 流线 路 则需 而 要三根 导线 。 以证 明 ， 同样 材料 和绝 缘 水 平 可 在 条件 下 ， 两根 导线 的直流 线路 所能 输送 的功 率 和
三 根导线 的交 流线 路 所 能 输送 的有 用 功 率 几 乎
件下 ， 直流 线路 功率 损耗 约 为交流 线路 的 ｚ ３ ／ 。’
２ ５直 流输 电 时 ， 两侧 交流 系统 不 需 同步 ． 其
运行 ， 而交流 输 电必 须 同步运行
交流远 距 离输 电 ， 电流 的相位 在 交流输 电 系
统 的两端会 产 生 明显 的相 位差 ， 网的各 系统交 并 流 电必须 同 步运行 ， 否则 可能在 设 备中形成 强大
高压交流输电和高压直流输电的优缺点比 较
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。
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。
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。
高压直流输电主要用于远距离大功率输电、海底电缆输电、非同步运行的交流系统之间的连络等方面。
随着大型水电站的开发和坑口电站的建设，以及大电网的互相连接，远距离大功率的直流输电必将在我国得到发展。
高压直流输电与高压交流输电相比，有下列优点：l)直流输电只要求2根导线，而交流输电要3根；2)无感抗、容抗、相位移和电压波动问题；3)由于没有感抗，在相同的送端电压情况下，传输相同的负荷到同一地点，直流输电线的电压降比交流输电的小，因此直流输电线路的电压调节特性要优于交流输电；4)直流系统中，导线的整个横截面都可以被利用；5)在相同的工作电压情况下，直流电网中的绝缘子上所承受的静电强度比交流电网中的小，因此直流线路的绝缘要求低；6)由于直流线路的电晕损失小，因此对通信线路的干扰较小；7)高压直流输电没有介质损耗，特别是在电缆情况下；8)由直流相联的2个电网之间不存在稳定和同步困难等问题。
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。
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。
（4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的瞬时、动态稳定性能。
（5）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。
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。
浅谈高压直流输电与交流输电的特点
为线路本身是有电阻的，如果线路过长，输送的电能就会全部消耗 在输电线路上。另外，交流输电并网还要考虑相位一致的问题。如 果 2 个上网电厂的发电机组的相角不一致，或差异很大的情况下， 2 组发电机一旦并网发电功率就会互相抵消。所以现在许多电力 技术发达的国家正在研究直流输电方式。
（3）直流输电的优点：1）因为直流输电只有两极，从原理上直
度的减少输送功率的损失。 （6）直流系统本身具有调制功能，可根据系统的要求做出快速
响应，对机电振荡产生阻尼，阻尼能够产生低频振荡，从而提高了 电力系统暂态稳定水平。
（7）能够通过换流站内配置的无功功率自动控制装置对系统 交流电压进行自动调节。
（8）对于大电网而言，能够实现大电网之间通过直流输电互联 供电的方式，同时 2 个电网之间也不会因为这种方式产生互相干 扰和影响，并在必要时可以迅速进行功率交换。
1 高压直流输电
1.1 高压直流输电基本原理 高压直流输电的定义：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。
直流输电的一次设备主要由换流站（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。 1.2 高压直流输电的技术特点
4 结语
本文在分析 SMG－2000B 型双钳相位与 SID－2CM－S 同期装 置 的 使 用 以 及 对 Y／Δ－11 型 变 压 器 的 相 量 关 系 的 基 础 上 ，对 RCS－941B 型高压输电线路保护装置的固定角参数进行了整定， 并结合实际工程线路对整定结果进行了测试，结果表明，本文阐述 的整定方法是正确的；同时对在整定过程应注意的事项也进行了 分析并给出了建议，具有实际意义。
供电系统中交流与直流传输方式的利弊分析
供电系统中交流与直流传输⽅式的利弊分析供电系统中交流与直流传输⽅式的利弊分析F0403012孙逸翔 5040309349授课教师张峰摘要：交流⾼压输电和直流⾼压输电是现今两种较为成熟的远距离输电模式。
前者已经有了很长的发展历史，技术相对成熟，在⼈们的⽇常⽣活中得到⼴泛应⽤；后者⾃五⼗年代起，开始被⼈们重视，在海底电缆等情况下相较交流输电有着⽆可替代的优势。
本⽂针对两种输电⽅式的原理和利弊做出⼀定的分析和讨论，并结合国家重⼤⼯程运⽤现有的基电知识进⾏⼤致的了解和研究。
并在最后对⼆者的发展前途进⾏了科学的展望。
关键词：⾼压直流，⾼压交流，有功功率，⽆功功率，变压器，耦合，整流，滤波，换流，三峡⽔利枢纽概述编写说明编写⽬的：通过对于交流和直流供电系统的简要分析，掌握交流和直流输电的相关初步知识，同时和书本学习的内容相结合，巩固书本知识。
并且联系实际（三峡⽔电站等），关注国家重要⼯程。
适应对象：电院⼆年级拥有基电知识的同学。
定义变压器：利⽤电磁感应的原理来改变交流电压⼤⼩的电路元件。
在电⽓设备和⽆线电路中常⽤来升降电压匹配阻抗等。
整流器：利⽤电⼦管或晶体管把交流电变成单⽅向流动的电流的电路元件。
滤波器：由线圈和电容器组成，⽤以把不同频率的电磁振荡分离开，只让所需要的频率通过的电路元件。
换流站：采⽤半控型的晶闸管器件，利⽤相控进⾏交—直和直—交两种变换的电⼒系统。
绪⾔从80年代中期开始，著名的发明家爱迪⽣就开始致⼒于将各种关于电⼒的设想化为现实的研究⼯作中，并取得了丰硕的成果。
但爱迪⽣⼀直都倾向于采⽤直流电来处理和考虑问题，以⾄于在爱⽒1887年年满40之际有⼈提出⽤交流电取代直流电的设想的时候，他⾮但嗤之以⿐，还在以后的长久⽇⼦中引发了关于到底应该采取直流还是交流的激烈争论。
从当时的情况看来，如果采⽤直流电输送电⼒，由于功率在传导电线的内阻中迅速损耗，以⾄于发电⼚输送电⼒的距离最远不超过⼀英⾥。
如果这种状况继续下去，那么除了⼤城市外，别的地⽅也许就得不到电⼒。
1.2 高压直流输电运行特性及其与交流输电的比较
直流换流站的造价远高 于交流输电的，而直流 输电线路的造价则明显 低于交流输电线路的。 同时，直流输电的网损 又比交流的小得多。因 此，随着输电距离的改 变，交、直流两种输电 方式的造价和总费用将 相应作增减变化。 在某一输电距离下，两者总费用相等， 在某一输电距离下，两者总费用相等，达一距离称为等价距 离。这是一个重要的工程初估数据。超过这一距离时，采用 直流有利；小于这一距离时，采用交流有利。
表1.2 交、直流输电的电能不可用率
电能不可用率（％） 名称 输电容量损失50％ 交流 线路 变电（换流）站 总计 75 7 82 直流 7 62 69 输电容量损失100％ 交流 5 0.7 5.7 直流 1.6 0.2 1.8
1.2.3 经济性 输送容量确定后，直流换流站的规模随之确定，其投资 也即固定下来，距离的增加，只与线路造价有关。对于 交流输电方式，输电距离不单影响线路投资，同时也影 响变电部分投资； 就变电和线路两部分看，直流输电换流站投资占比重很 大，而交流输电的输电线路投资占主要成分； 直流输电功率损失比交流输电小得多； 当输送功率增大时，直流输电可以采取提高电压、加大 导线截面的办法，交流输电则往往只好增加回路数。
②
③
过负荷能力。总的来说，就过负荷能力而言，交流有更大 的灵活性，直流如果需要具有更大的过负荷能力，则必须 在设备选型时要预先考虑，此时需要增加投资。
④ 利用直流输电调节作用能提高交流系统的稳定性。 ⑤ 潮流和功率控制。 ⑥ 短路容量。 ⑦ 调度管理。 ⑧ 线路走廊。 直流输电的不足： ① 直流断路器的费用高； ② 不能用变压器来改变电压等级； ③ 换流设备的费用高； ④ 由于产生谐波，需要交流和直流滤波器，从而增加了换流 站的费用； ⑤ 控制复杂。
直流输电与交流输电的性能比较
高压直流输电运行特性及其与交流输电 的比较
技术性 可靠性 经济性
20
1、 技术性能
高压直流输电系统具有下列运行特性 （1）功率传输特性
交流为了满足稳定问题，常需采用串补、静补、 调相机、开关站等措施，有时甚至不得不提高输电 电压。但是，这将增加很多电气设备，代价昂贵。
直流输电没有相位和功角，不存在稳定问题， 只要电压降，网损等技术指标符合要求，就可达到 传输的目的，无需考虑稳定问题，这是直流输电的 重要特点，也是它的一大优势。
目前，世界上最大的IGBT轻型HVD150kV，传输容量 350MW ，电缆全长105km。
L HVDC采用IGBT器件组成换流器，功能强、体积小， 可以减少换流站的滤波装置，省去了换流变压器，整个 换流站可以搬迁。此外，采用可关断器件换流器，可以 避免换相失败。
1
1、了解直流输电的历史以及直流输电技术在我 国的应用；
2、直流输电与交流输电的性能比较； 3、高压直流输电联络线的分类及直流输电的基
本原理。
2
直流输电的发展
1、电力技术的发展是从直流电开始的 2、随着三相交流发电机、感应电动机、变压
器的迅速发展，发电和用电领域很快被交 流电所取代 3、但是直流还有交流所不能取代之处，如远 距离大容量输电，不同频率电网之间的联 网、海底电缆和大城市地下电缆等
但是汞弧阀制造技术复杂、价格昴贵、逆弧故障率高
、可靠性较差、运行维护不便等因素，使直流输电
的应用和发展受到限制。
4
5
第二阶段：晶闸管阀换流时期
20世纪70年代以后，电力电子技术和微电子技术的迅速发展，高压大功 率晶闸管的问世，晶闸管换流阀和计算机控制技术在直流输电工程中的 应用，这些进步有效地改善了直流输电的运行性能和可靠性，促进了直 流输电技术的发展。
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。
超高压直流输电技术的优势与挑战
超高压直流输电技术的优势与挑战随着国家能源需求的不断增长和新能源的推广，电力系统的发展面临着新的挑战。
传统的交流输电方式存在着许多问题，如输电距离短、损耗大、安全问题等。
因此，超高压直流输电技术应运而生。
超高压直流输电技术具有许多优势和挑战，本文将深入探讨。
一、超高压直流输电技术的优势1.输电距离远传统的交流输电方式由于输电距离受限制，因此只能在短距离范围内传输电能。
而超高压直流输电技术具有输电距离远的优势，最远达到了数千千米。
这不仅有效地解决了远距离输电的问题，还可以进一步降低电网建设成本。
2.输电效率高超高压直流输电技术的输电效率高，相比传统的交流输电方式，输电损耗降低了很多。
由于直流输电过程中没有电感、电容和电阻等元件，使得输电损耗非常小，可以有效地降低能源浪费和二氧化碳排放。
3.输电安全性好超高压直流输电技术比传统的交流输电技术更安全可靠。
因为交流输电过程中，电网上存在着超过50Hz的电磁干扰，容易导致感应电流和电压过高，从而造成电力线路的闪烁和火花，这会对人体和设备造成一定的安全隐患。
而直流输电则不会对人体和设备造成影响，故其安全性更高。
4.可靠性高超高压直流输电技术的可靠性非常高，因为它具有较高的负载能力和稳定性。
直流输电过程中可以直接控制电压和电流，输电过程更加稳定，也更容易通过控制系统进行稳态和动态响应，以维持系统稳态和安全运行。
二、超高压直流输电技术的挑战1.高技术含量超高压直流输电技术属于高端技术，在设备研发、安装调试等方面需要巨大的资金和技术支持。
因此，其技术研发、人才培养和产业链形成需要时间和资金的投入，对于一些技术水平较低的国家来说，超高压直流输电技术目前还难以普及。
2.高成本由于超高压直流输电技术的设备价格较高，其建设成本相对较高，这也是成完全普及的主要因素之一。
因此，政府和企业需要加大资金投入与技术支持力度，降低超高压直流输电技术的总成本。
3.系统复杂超高压直流输电技术的系统结构非常复杂，涉及到很多关键环节，如直流换流器、直流断路器、直流开关等，以及系统接地方式、统一调度控制等，都需要高度关注。
特高压交、直流输电的适用场合及其技术比较
特高压交、直流输电的适用场合及其技术比较摘要：电在日常生活中起着重要的作用，随着其需求量越来越大，需要不断对电力系统等进行改善，以确保电能的合理利用和稳定运输，可以在电力系统中使用特高压技术，来帮助输送电，因此，本文重点概述了特高压电技术在我国的应用以及这两种技术的优缺点。
关键词：特高压交直流输电技术比较一、概述特高压技术在电力运输中起着重要的作用，在运输过程中可以调节电阻，减轻电流等造成的电力负荷，因此，该技术被普遍应用。
本文重点概述了该技术的使用范围和优缺点，有助于为新技术的创新提供借鉴作用。
二、特高压交、直流输电技术的应用（一）特高压交流输电的适用场合该技术在我国广泛应用于水利发电，如西电东送工程等，利用该技术可以避免沿途中的地势险峻等问题，同时，有利于节约成本，降低电能损耗；应用于国家电网建设中，在大型水利、输电工程中应用该技术有利于减轻电能损耗，能最大限度的满足我国的供电需求。
（二）特高压直流输电的适用场合在我国应用于各种直流工程建设，如溪浙工程，是迄今为止世界上输送容量最大的直流输电工程，可以实现社会效益的最大化，因此，国家应该大力推进该技术的使用。
三、高压直流输电与特高压交流输电技术的优缺点比较（一）高压直流输电技术的优缺点该技术在经济上的优点：（1）总体造价低，相较于其他线路，该技术在成本上较低，因为其装置简单，线路一般由两根接电线组成，在应用时只用其中一根，因此，节约了大量电力资源，从而节约了更多成本。
（2）使用过程中电能损耗较小，与其他线路相比，在电力资源运输中损耗较小，可以充分发挥电能的作用，保证电能的稳定运输，另外，电力干扰也较小，因此，更有利于节约资源，节能环保。
该技术在技术方面的优点：（1）该技术可以改变以前电路系统中的存在的问题，保证电路运输过程中的电能的传递，同时能降低电能的损耗，该技术可以提高线路的稳定性，使其不受周围恶劣环境的影响，如暴雨天气等，可能会对电路系统造成损害。
与高压交流输电相比,高压直流输电有哪些优势？高压直流输电的系统结构是怎样的？
与高压交流输电相比，高压直流输电有哪些优势？高压直流输电的系统结构是怎样的？与高压交流输电相比，高压直流（High Voltage Direct Current，HVDC）输电具有以下优势：1.增大输电距离：高压直流输电可以在长距离上输送电力，相比之下，高压交流输电受到传输距离的限制，因为交流系统会导致更大的传输损耗。
2.降低传输损耗：由于高压直流输电系统几乎没有电感耦合和电容耦合，传输损耗更低。
这是由于在直流系统中，电流只流向负载方向，没有电流回路，从而减少了传输线上的电流损耗。
3.提高输电功率密度：高压直流输电系统的输电线路可采用较小的导线截面积，因为它不像高压交流输电系统那样受到电流容量限制。
这使得高压直流输电可以实现更高的输电功率密度。
4.灵活性和可控性：高压直流输电系统具有灵活的功率控制能力，可以根据负载变化和电网状况调整输电功率。
此外，高压直流输电还可以跨越不同频率和相位的电网连接，实现异步电网的互联。
高压直流输电系统结构一般由以下几个主要组件组成：1.整流站（Rectifier Station）：整流站将交流电源转换为高压直流电源。
整流站通常由变压器、整流器和滤波设备组成。
2.输电线路（Transmission Line）：输电线路负责将高压直流电源传输到目标地点。
这些线路通常使用高绝缘性和低电阻的导线来最大程度地减少电流损耗。
3.逆变站（Inverter Station）：逆变站将高压直流电源转换为交流电源，以便在目标地点供应交流负载。
逆变站通常由逆变器和滤波设备组成。
4.控制与保护系统（Control and Protection System）：该系统负责监测和控制整个高压直流输电系统的运行。
它包括监视设备、保护设备、控制器和通信系统等。
总的来说，高压直流输电系统的核心是将交流电源转换为高压直流电源，然后通过输电线路将电力传输到目标地点，再经过逆变站将电能转换为交流电源供应负载。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
二、传输
任何传输电流的介质都有一定的电阻，所以电在传输的过程中总存在一定的损耗，传输的电流在导线上的损耗可以由P=I2R计算。
显然，为降低这种损耗要么降低传输的电流，要么降低电线的电阻。
但是由于技术限制，目前很难降低输电导线的电阻。
因此，降低传输电流的大小是唯一有效的办法。
从发电厂输出的电的功率是一定的，根据P=IU，提高电网中的电压即可降低导线中的电流，从而达到了节约能源的目的交流电升降压容易的特点使这种思路变得切实可行，仅使用结构简单的升降压变压器就可实现。
发电厂使用升压变压器将交流电升至几千至几十万伏，这样可以使电线上的损耗尽可能地减少；到了城市内，再用降压变压器将电压降低至合适值以保证安全；进户前会再次降压至市电电压以供用电器使用。
由于直流电不像交流电一样易于升降，只能根据实际电压的高低直接用高压电缆传输。
正是由于直流电不易于升降，经济效益较差，19世纪80年代以后，直流输电不得不让位于交流输电。
20世纪60年代以来，由于采用高电压、大功率变流器降至六点变为交流电，直流输电系统又重新受到重视。
3
三、直流输电与交流输电的比较
高压直流输电方式与高压交流输电方式相比，有明显的优越性。
历史上仅仅由于技术的原因，才使得交流输电代替了直流输电。
交流电的优点主要表现在发电和配电方面：利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以经济方便地把水流能、风能等机械能、诸如石油、天然气的化学能等其他形式的能转化为电能。
与同功率的直流电源和直流换流站相比，交流电源和交流变电站的造价大为低廉。
除此之外，交流电可以很方便地通过变压器升压和降压，这给配送电能带来极大的方便。
因此，交流电能易获得、易变压、输送造价低廉的特点称为它与直流电相比所具有的独特优势。
直流电的优点主要体现在输电方面。
首先，输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输电的2／3～1／2。
直流输电采用两线制，以大地或者海水作回线，与三线三相制交流输电相比，在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也可以输送相同的电功率，而输电线和绝缘材料可节省1／3。
如果考虑趋肤效应和其他各种损耗，输送同样功率交流电所用的导线截面积大于或等于直流输电所用的1.33倍。
同时，直流输电杆塔结构比同容量的三相交流输电简单，线路占地面积也小得多。
其次，在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起损耗。
在一些特殊的场合，我们必须使用电缆输电，比如高压输电线经过大城市时会采用地下电缆，经过海峡时要用到海底电缆。
由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器，用交流高压输电线路时产生的空载电容电流极为可观。
如果全部采用直流输电，电压波动小，因此基本不会有电容电流加在电缆上。
第三，直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流电必须同步运行。
为了消除远距离交流输电中电流相位在交流输电系统的两端时产生的显著的相位差，需要用复杂庞大的补偿系统和综合性强的技术加以调整，否则就可能在设备中形成强大的循环电流，导致设备损坏，严重时甚至会造成大面积的停电。
而直流电输电线路互联，它两端的交流电网可以以各自的频率和相位运行，不需要同步调整，更不会出现安全事故。
第四，直流输电系统发生故障的损失比交流输电小。
如果用交流线路将两个交流系统互联，当一侧系统发生短路时，另一侧要向故障一侧输送短路电流；此时，两侧系统原有的开关切断短路电流的能力受到威胁，这就需要更换开关。
直流输电多采用可控硅装置，电路功率能方便、迅速地进行调节。
所以，直流输电线路上基本不像发生短路的交流系统一样输送短路电流，故障侧交流系统的短路电流于没有互联时的一样，也不必更换两侧而原有的开关和载流设备。
直流输电线路各级独立调节和工作，彼此没有影响。
即便一极发生故障，只要停运故障极，另一极仍可输送不少于一半功率的电能。
但是在交流输电线路中，任一相发生永久性故障就必须全线停电。
通过以上对交流电、直流电的产生和传输的分析，不难看出，高压直流输电不论是在经济效益还是安全性能方面都比交流输电有很大的优势。
因此，在这样的背景下，我们应该大力研究高压直流输电方法。
我国能源与负荷分布不均，需要大容量、远距离输电；沿海岛屿众多，许多岛屿需要由大陆送电或互联并网；大城市人口集中，采用高压交流输电会有很大的安全隐患。
正是由于我国这些特殊的国情，早日实现高压直流电对我国加快工业化进程有着十分重要的现实意义。
参考文献
3
[1]《直流电与交流电的传输及其优缺点》，弓志红，2007年7月
[2]《高压交流输电和高压直流输电的优缺点比较》，马义永，2006年
3。