直流输电系统概述培训课件
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缺点：运行可靠性差，一极出现问题，必须双极停运。
双极金属中线方式
Id
Id
特点：三根导线构成直流侧回路，其中一根为低绝缘水平的 中性线，相当于两个单独运行的单极金属回线系统，共用一 条低绝缘水平的金属返回线。
优点：运行中无地电流，可避免电腐蚀和变压器磁饱和问题 ；对接地极要求低，降低成本；运行可靠性高；
单极双导线并列大地回线方式运行），可靠性高； 缺点：长期地电流引起接地极附近地下金属构件的化学腐蚀；
中心点接地变压器直流偏磁增大而造成变压器磁饱和。
双极一端中性点接地方式
Id
Id
特点：只有一端换流站的中性点接地，其直流侧回路由正负 两极导线组成，接地点仅提供地电位。
优点：运行中无地电流，可避免电腐蚀和变压器磁饱和问题 ；对接地极要求低，降低成本。
成本高，损耗大。
单极双导线并联大地回线方式
特点：双极直流输电工程在单极运行时，为降低线损而采用 的一种单极大地回线方式。
优点：损耗小； 缺点：运行可靠性差；
成本高，损耗大； 存在电腐蚀和变压器磁饱和问题。
双极两端中性点接地方式
Id
Id
特点：换流站最常用的运行接线方式。 优点：运行方式灵活（可根据实际转为单极大地、单极金属 、
换流站鸟瞰图
交流滤波 场
交流场
常规换流站设备组成
一
二
辅
次
次
助
设
设
设
备
备
备
三个部分
交流进线（含进线设备）
换流变（含进线设备）
优点：结构简单，造价低； 缺点：运行可靠性差；
长期地电流引起接地极附近地下金属构件的化学腐蚀； 中心点接地变压器直流偏磁增大而造成变压器磁饱和。
单极金属回线方式
Id
金属回线
特点：两根导线构成直流回路，金属返回线代替了单极大地回 线中的地回线，一端换流站接地；
优点：在运行中地中无电流，可避免电腐蚀和变压器磁饱和； 缺点：运行可靠性差；
二、工程阶段：
1987年舟山直流工程。
17
锦屏－江苏 向家坝－上海
截止2012年已投运的高压直流Leabharlann Baidu电工程
高岭 华北
东北
西藏
西北 德阳－宝鸡
灵宝 灵宝2
华中
云广1
南方
华东
三常
葛南
溗泗
三沪
舟山
贵广1
贵广2
天广
三广
台湾
规划中的直流工程
2020年之前，我国还将兴建一系列高压直流输电工程（约 30个，包括500kV 、 660kV 、 800kV 、 1000kV直流 输电工程）。
晋东南－江苏（500kV） 溪落渡－广东（ 2回 500kV） 蒙古－华北（2回 660kV） 溪落渡－浙西（800kV） 云南－广东第2回（800kV） 俄罗斯、哈萨克斯坦等向我国输电的长距离、大容
量国际直流输电工程(660kV～1000kV) 准格尔、西藏、哈密、乌东德、白鹤滩等长距离、
大容量西电东送直流输电工程(800kV～ 1000kV)
呼辽
黑河 东北
宁夏－山东
格尔木－拉萨1 西藏
西北 宝鸡－德阳
灵宝1 ，2
锦屏－华东
向家坝－上海
溪右－浙西 溪左－株洲
云广1 云广2
我国的高压直流输电工程
贵广1 贵广2
南方 天广
华北 华中
高岭 三常
葛南、葛沪
华东
溗泗
三沪
舟山
三广 溪落渡－广东
台湾
电网互联。
我国的高压直流输电工程创造的世界之最
直流电压最高； 直流电流最大； 设备容量最大；
思考2：电压多高， 电流多大，常规及特 高压换流站各有多少
座？
工程数量最多；
总容量最大；
建设速度最快。
一3 直流输电概述 二3 常规换流站设备组成 三3 常规直流输电系统运行方式
主控楼 直流场
换流变
阀厅
我国直流输电的发展
机遇
长距离大容量西电东送战略； 各区域电网互联的历史阶段。
挑战
我国规划设计中的西南、西北电源向华东、华南地区送 电： 距离超过 2000km； 每回输电容量超过 6000MW； 直流电压在 800kV及以上。
小结
高压直流输电在我国的应用主要在两方面
长距离大容量输电；
思考1：相关是哪几 个换流站？
缺点：成本高，损耗大。
我国直流输电的发展
一、研究阶段：
1963年 中国电科院，闸流管6脉动物理模拟 ，1kV、5A ； 1974年 西高所，BTB 6脉动晶闸管换流站，8.5kV、 200A、 1.7MW； 1977年 杨树浦电厂 － 九龙变， 23kV旧 AC电缆改6脉动 直流输电试验工程，31kV、 150A、4.65MW、8.6km；
直流输电系统概述
前言
本次培训，主要针对当前国网公司常规直流输电系统 的运行情况，介绍常规直流换流站的基本概念、主要设 备及作用、典型接线方式、典型运行方式。
希望通过本次培训，能给大家建立常规直流换流站 的初步印象。
3
内
一3 直流输电概述
容 提
二3 常规换流站设备组成
要
三3 常规直流输电系统运行方式
直流输电工程特点
缺点：
换流站设备多、结构复杂、造价高，损耗较大，对运行人 员要求高 ； 产生AC、DC谐波，需要装设相应滤波器； 需40% - 60% 直流额定功率的无功补偿 ； 单极大地回线运行时，可能引起地电流的问题。
交直流输电经济距离
直流输电应用
远距离大容量输电，西电东送； 电力系统联网，背靠背非同步联网，不同频率电网互联，输电 兼联网； 直流电缆送电，海底电缆送电，大城市地下电缆送电； 新能源接入电网； 向孤立负荷送电。
一3 直流输电概述 二3 常规换流站设备组成 三3 常规直流输电系统运行方式
基本直流输电系统
整流
逆变
交流系统I
直流系统
交流系统II
Invert
Rectify
直流输电工程特点
优点：
较交流输电线路，节省造价成本，节省输电线路走廊； 直流输电，线损低，输送容量大，输送距离长； 无交流输电同步稳定性问题，有利于长距离大容量送电； 系统可快速控制，电网管理方便，可用以改善交流系统运 行特性； 不传送短路电流，可隔离故障，有利于避免大面积停电。
直流系统接线方式
直 • 多端 流 输 电 系 • 两端 统
单极系统 双极系统
单极大地（海水）回线方式 单极金属回线方式 单极双导线并联大地回线方式 双极两端中性点接地方式 双极一端中性点接地方式 双极金属中线方式
背靠背系统
单极大地（海水）回线方式
Id
特点：一根导线和大地（或海水）构成直流侧的单极回路，两 端换流站均需接地。
双极金属中线方式
Id
Id
特点：三根导线构成直流侧回路，其中一根为低绝缘水平的 中性线，相当于两个单独运行的单极金属回线系统，共用一 条低绝缘水平的金属返回线。
优点：运行中无地电流，可避免电腐蚀和变压器磁饱和问题 ；对接地极要求低，降低成本；运行可靠性高；
单极双导线并列大地回线方式运行），可靠性高； 缺点：长期地电流引起接地极附近地下金属构件的化学腐蚀；
中心点接地变压器直流偏磁增大而造成变压器磁饱和。
双极一端中性点接地方式
Id
Id
特点：只有一端换流站的中性点接地，其直流侧回路由正负 两极导线组成，接地点仅提供地电位。
优点：运行中无地电流，可避免电腐蚀和变压器磁饱和问题 ；对接地极要求低，降低成本。
成本高，损耗大。
单极双导线并联大地回线方式
特点：双极直流输电工程在单极运行时，为降低线损而采用 的一种单极大地回线方式。
优点：损耗小； 缺点：运行可靠性差；
成本高，损耗大； 存在电腐蚀和变压器磁饱和问题。
双极两端中性点接地方式
Id
Id
特点：换流站最常用的运行接线方式。 优点：运行方式灵活（可根据实际转为单极大地、单极金属 、
换流站鸟瞰图
交流滤波 场
交流场
常规换流站设备组成
一
二
辅
次
次
助
设
设
设
备
备
备
三个部分
交流进线（含进线设备）
换流变（含进线设备）
优点：结构简单，造价低； 缺点：运行可靠性差；
长期地电流引起接地极附近地下金属构件的化学腐蚀； 中心点接地变压器直流偏磁增大而造成变压器磁饱和。
单极金属回线方式
Id
金属回线
特点：两根导线构成直流回路，金属返回线代替了单极大地回 线中的地回线，一端换流站接地；
优点：在运行中地中无电流，可避免电腐蚀和变压器磁饱和； 缺点：运行可靠性差；
二、工程阶段：
1987年舟山直流工程。
17
锦屏－江苏 向家坝－上海
截止2012年已投运的高压直流Leabharlann Baidu电工程
高岭 华北
东北
西藏
西北 德阳－宝鸡
灵宝 灵宝2
华中
云广1
南方
华东
三常
葛南
溗泗
三沪
舟山
贵广1
贵广2
天广
三广
台湾
规划中的直流工程
2020年之前，我国还将兴建一系列高压直流输电工程（约 30个，包括500kV 、 660kV 、 800kV 、 1000kV直流 输电工程）。
晋东南－江苏（500kV） 溪落渡－广东（ 2回 500kV） 蒙古－华北（2回 660kV） 溪落渡－浙西（800kV） 云南－广东第2回（800kV） 俄罗斯、哈萨克斯坦等向我国输电的长距离、大容
量国际直流输电工程(660kV～1000kV) 准格尔、西藏、哈密、乌东德、白鹤滩等长距离、
大容量西电东送直流输电工程(800kV～ 1000kV)
呼辽
黑河 东北
宁夏－山东
格尔木－拉萨1 西藏
西北 宝鸡－德阳
灵宝1 ，2
锦屏－华东
向家坝－上海
溪右－浙西 溪左－株洲
云广1 云广2
我国的高压直流输电工程
贵广1 贵广2
南方 天广
华北 华中
高岭 三常
葛南、葛沪
华东
溗泗
三沪
舟山
三广 溪落渡－广东
台湾
电网互联。
我国的高压直流输电工程创造的世界之最
直流电压最高； 直流电流最大； 设备容量最大；
思考2：电压多高， 电流多大，常规及特 高压换流站各有多少
座？
工程数量最多；
总容量最大；
建设速度最快。
一3 直流输电概述 二3 常规换流站设备组成 三3 常规直流输电系统运行方式
主控楼 直流场
换流变
阀厅
我国直流输电的发展
机遇
长距离大容量西电东送战略； 各区域电网互联的历史阶段。
挑战
我国规划设计中的西南、西北电源向华东、华南地区送 电： 距离超过 2000km； 每回输电容量超过 6000MW； 直流电压在 800kV及以上。
小结
高压直流输电在我国的应用主要在两方面
长距离大容量输电；
思考1：相关是哪几 个换流站？
缺点：成本高，损耗大。
我国直流输电的发展
一、研究阶段：
1963年 中国电科院，闸流管6脉动物理模拟 ，1kV、5A ； 1974年 西高所，BTB 6脉动晶闸管换流站，8.5kV、 200A、 1.7MW； 1977年 杨树浦电厂 － 九龙变， 23kV旧 AC电缆改6脉动 直流输电试验工程，31kV、 150A、4.65MW、8.6km；
直流输电系统概述
前言
本次培训，主要针对当前国网公司常规直流输电系统 的运行情况，介绍常规直流换流站的基本概念、主要设 备及作用、典型接线方式、典型运行方式。
希望通过本次培训，能给大家建立常规直流换流站 的初步印象。
3
内
一3 直流输电概述
容 提
二3 常规换流站设备组成
要
三3 常规直流输电系统运行方式
直流输电工程特点
缺点：
换流站设备多、结构复杂、造价高，损耗较大，对运行人 员要求高 ； 产生AC、DC谐波，需要装设相应滤波器； 需40% - 60% 直流额定功率的无功补偿 ； 单极大地回线运行时，可能引起地电流的问题。
交直流输电经济距离
直流输电应用
远距离大容量输电，西电东送； 电力系统联网，背靠背非同步联网，不同频率电网互联，输电 兼联网； 直流电缆送电，海底电缆送电，大城市地下电缆送电； 新能源接入电网； 向孤立负荷送电。
一3 直流输电概述 二3 常规换流站设备组成 三3 常规直流输电系统运行方式
基本直流输电系统
整流
逆变
交流系统I
直流系统
交流系统II
Invert
Rectify
直流输电工程特点
优点：
较交流输电线路，节省造价成本，节省输电线路走廊； 直流输电，线损低，输送容量大，输送距离长； 无交流输电同步稳定性问题，有利于长距离大容量送电； 系统可快速控制，电网管理方便，可用以改善交流系统运 行特性； 不传送短路电流，可隔离故障，有利于避免大面积停电。
直流系统接线方式
直 • 多端 流 输 电 系 • 两端 统
单极系统 双极系统
单极大地（海水）回线方式 单极金属回线方式 单极双导线并联大地回线方式 双极两端中性点接地方式 双极一端中性点接地方式 双极金属中线方式
背靠背系统
单极大地（海水）回线方式
Id
特点：一根导线和大地（或海水）构成直流侧的单极回路，两 端换流站均需接地。