直流输电系统概述培训课件
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直流系统知识PPT课件
传感器故障
传感器损坏或信号传输受干扰，可能 导致系统误动作或无法动作。
故障诊断方法和步骤
观察法
测量法
通过观察系统运行状态、指示灯、显示屏等 信息，初步判断故障类型和位置。
使用万用表、示波器等工具测量关键点的电 压、电流、波形等参数，进一步确定故障位 置。
替换法
逐步排查法
将疑似故障的元器件或模块替换为正常件， 观察系统是否恢复正常运行，以验证故障点。
优化设计建议及案例分析
采用模块化设计
提高系统的可维护性和可扩展性，方便后期升级和改造。
智能化监控与管理
引入先进的监控和管理系统，实现远程监控、故障诊断和预警等功能。
高效能源利用
采用高效的电源设备和节能技术，降低系统能耗和运行成本。
案例分析
结合具体案例，分析直流系统设计的优缺点及改进方向，提供实际参考。
欠压保护原理
通过检测电压大小，当电压低于设备正常工作所需的最小电压时，触 发欠压保护动作，切断或提高电压以保证设备正常运行。
实现方法
采用电子式或机械式保护装置，通过设定合理的阈值和延时时间，实 现过流、过压和欠压保护的自动或手动控制。
控制策略类型及其优缺点比较
开环控制策略
根据系统输入和预设模型进行控 制，优点是实现简单、成本低， 缺点是精度低、抗干扰能力差。
THANKS
感谢观看
可靠性
选择经过验证的、可靠性高的品 牌和型号。
维护便捷性
考虑设备的维护、更换和升级等 方面的便捷性。
04
直流系统保护与控制策略
过流、过压和欠压保护原理和实现方法
过流保护原理
通过检测电流大小，当电流超过设定阈值时，触发过流保护动作，切 断或降低电流以防止设备损坏。
直流输电工程控制保护系统总概课件
–直流输电系统的起停控制； –直流输送功率的大小和方向的控制； –抑制换流器不正常运行及对所联交流系统的干扰； –发生故障时，保护换流站设备； –对换流站、直流线路的各种运行参数(如电压及电
流等)以及控制系统本身的信息进行监视。
直流控制保护系统概况
➢ 直流控制保护系统的对象:
–全换流站所有设备。
换流器 换流变压器、分接头 直流场开关/隔刀/地刀 直流滤波器 交流滤波器 交流场开关/隔刀/地刀 ……
运行人员控制系统； • 在线谐波监视； • 对辅助系统的监控（包括站用电系统的控制/监
视，以及对其它辅助系统的监视功能）等。
交、直流站控系统
–站控系统配置原则
• 采用分散式结构，按面向物理对象的原则进行 各站控子系统的设置，不同子系统之间尽可能 少的交换信息，某一对象异常不影响其它对象 功能的正确运行。
直流控制保护系统构成
1. 直流控制（极控）系统
是换流站控制系统的核心，主要功能是通过对整流侧和逆变侧触发角的 调节，实现系统要求的输送功率或输送电流。该部分主要包括每个极的 极控系统的主机、分布式现场总线和分布式I/O等设备。
2. 直流系统保护
主要包括直流极保护（换流器保护、直流场保护、直流线路保护、以及 接地极引线保护）、换流变保护、直流滤波器保护、交流滤波器保护。
主机一
25
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29 +3B29
30
主机二
31
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端子排
39
40
直流系统保护
➢ 换流变压器保护构成
➢ 换流变压器保护RCS-977采用独立 装置实现
流等)以及控制系统本身的信息进行监视。
直流控制保护系统概况
➢ 直流控制保护系统的对象:
–全换流站所有设备。
换流器 换流变压器、分接头 直流场开关/隔刀/地刀 直流滤波器 交流滤波器 交流场开关/隔刀/地刀 ……
运行人员控制系统； • 在线谐波监视； • 对辅助系统的监控（包括站用电系统的控制/监
视，以及对其它辅助系统的监视功能）等。
交、直流站控系统
–站控系统配置原则
• 采用分散式结构，按面向物理对象的原则进行 各站控子系统的设置，不同子系统之间尽可能 少的交换信息，某一对象异常不影响其它对象 功能的正确运行。
直流控制保护系统构成
1. 直流控制（极控）系统
是换流站控制系统的核心，主要功能是通过对整流侧和逆变侧触发角的 调节，实现系统要求的输送功率或输送电流。该部分主要包括每个极的 极控系统的主机、分布式现场总线和分布式I/O等设备。
2. 直流系统保护
主要包括直流极保护（换流器保护、直流场保护、直流线路保护、以及 接地极引线保护）、换流变保护、直流滤波器保护、交流滤波器保护。
主机一
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主机二
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端子排
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直流系统保护
➢ 换流变压器保护构成
➢ 换流变压器保护RCS-977采用独立 装置实现
直流系统及UPS培训课件
9.直流系统的运行方式及运行规定
(1).每组母线的充电器电源与蓄电池组电源并列运行在母线 上，充电器除带正常负荷外，还以很小的电流向蓄电池浮 充，以补偿其自放电。
(2).本工程220V直流系统配备了一段直流母线，采用单母线 接线方式。
(3).直流系统运行参数:
①.220V直流动力母线电压应经常保持在230V，允许变化范 围为225～235V；
直流系统及UPS系统培训课件
（一）、直流电源系统 1. 直流系统概述 2. 本工程直流系统配置 3. 直流系统组成 4. 直流系统工作原理 5. 直流系统的接线方式 6. 直流系统的运行方式 7. 蓄电池组运行过程中的充电方式 8. 充电器及蓄电池的运行操作
9. 直流系统的运行规定 10. 直流系统的检查 11. 直流系统的异常及事故处理
(4).直流盘的检查 直流盘的检查每班不少于两次。 直流盘的检查项目如下： ①母线电压、浮充电流及负荷电流正常； ②直流系统绝缘正常； ③直流盘上各开关、刀闸位置正确，接触良好； ④盘上各信号灯指示正确，无异常信号； ⑤直流盘内端子排及电缆头无过热现象。
11.直流系统的异常及事故处理
(1).直流系统故障的危害性
浮充电方式是充电器与蓄电池组并列运行于直流母线上的运 行方式，正常运行时，主要由充电设备供给正常的直流负 载，同时还以不大的电流补充蓄电池的自放电。蓄电池平 时不供电，只有在负载突然增大（如断路器合闸等），充 电设备满足不了时，蓄电池才少量放电。这种运行方式称 为浮充电方式。
浮充电运行方式的优点：
①.蓄电池组经常处于满充电状态，其容量可以被充分利用。
5.直流系统的接线方式
本工程直流系统供电网络采用辐射状供电方式，下面为本工 程直流系统简图，详细见初设蓝图。
直流系统培训课件
案例分析
该地铁站的直流系统在运行过程中出 现了一次故障，导致部分设备停运。 经过排查，发现故障原因是直流电源 的电压波动过大。针对这个问题，该 地铁站对直流电源进行了改造，增加 了电压稳定装置，提高了直流系统的 稳定性。同时，该地铁站还加强了对 设备的维护和保养，确保设备的正常 运行。
THANKS
遵守操作规程
操作直流系统时，必须遵守相应的操作规程和规范，确保操作正确、 安全可靠。
直流系统的安全操作规程与规范
操作前检查
在进行直流系统操作前，必须对设备进行检查，确保设备正常、 无异常情况。
操作过程规范
操作直流系统时，必须按照规定的操作步骤进行，避免误操作导 致安全事故。
操作后记录
操作完成后，必须对操作过程进行记录，以便后续检查和追溯。
直流系统在某地铁站的应用案例分析
地铁站背景介绍
该地铁站是城市的重要交通枢纽，每 天有大量乘客进出，对电力供应的稳 定性和可靠性要求较高。
直流系统在该地铁站 的应用
该地铁站采用了直流系统作为主要的 电力供应方式，为地铁站内的各种设 备提供稳定的直流电源。直流系统的 优点包括稳定性高、可靠性好、维护 方便等。
漏电和短路
03
直流系统中的漏电和短路可能导致设备故障、人员触电或火灾
危险。
直流系统的安全防护措施与方案
定期检查和维护
对直流系统进行定期检查和维护，确保设备正常运行，及时发现并 处理潜在的安全隐患。
安装保护Байду номын сангаас置
在直流系统中安装保护装置，如过流保护、过压保护、漏电保护等 ，以防止电流异常、电压波动和漏电短路等危险情况。
案例分析
该工厂的直流系统在运行过程中出现了一次故障，导致部分生产线停产。经过排查，发现 故障原因是直流电源的电压波动过大。针对这个问题，该工厂对直流电源进行了改造，增 加了电压稳定装置，提高了直流系统的稳定性。
高压直流输电系统PPT课件
交流必然三相切除，直流则可降压运行，且大都能取得 成功。
（3）过负荷能力
通常，交流输电线路具有较高的持续运行能力，受发热
条件限制的允许最大连续电流比正常输送功率大得多， 其最大输送容量往往受稳定极限控制。
直流线路也有一定的过负荷能力，受制约的往往是换流
站。通常分2h过负荷能力、10s过负荷能力和固有过负荷 能力等。前两者葛上直流工程分别为10％和25％，后者 视环境温度而异。
以下是维持高功率因数的几个原因：
在给定变压器和阀的电流和电压额定值的 条件下，使换流器的额定功率尽可能高；
减轻阀上的应力； 使换流器所连接的交流系统中设备的损耗
和电流额定最小； 在负荷增加时，使交流终端的电压降最小； 使供给换流器的无功功率费用最小。
控制特性
图4.1.2 理想的稳态伏安特性（Vd是在整流器上测量的值；
当电压降低时，也会面临换相失败和电压不稳定的风险。 这些和低电压条件下的运行状况有关的问题可通过引入 “依赖于电压的电流指令限制”（VDCOL）来防止。当 电压降低到预定值以下时，这个限制降低了最大容许直流 电流。VDCOL特性曲线可能是交流换相电压或直流电压 的函数。图示出了这两种类型的VDCOL。
Id
Vdorcos Vdoi cos Rcr RLRci
Pdr VdrId
P di VdiIdP drRLId 2
图3.1.1 HVDC输电联络线 （a）示意图；（b）等值电路；（c）电压分布。
高压直流系统通过控制整流器和逆变器的 内电势（Vdorcosα）和（Vdoicosγ）来控制 线路上任一点的直流电压以及线路电流 （或功率）。这是通过控制阀的栅／门极 的触发角或通过切换换流变压器抽头以控 制交流电压来完成的。
（3）过负荷能力
通常，交流输电线路具有较高的持续运行能力，受发热
条件限制的允许最大连续电流比正常输送功率大得多， 其最大输送容量往往受稳定极限控制。
直流线路也有一定的过负荷能力，受制约的往往是换流
站。通常分2h过负荷能力、10s过负荷能力和固有过负荷 能力等。前两者葛上直流工程分别为10％和25％，后者 视环境温度而异。
以下是维持高功率因数的几个原因：
在给定变压器和阀的电流和电压额定值的 条件下，使换流器的额定功率尽可能高；
减轻阀上的应力； 使换流器所连接的交流系统中设备的损耗
和电流额定最小； 在负荷增加时，使交流终端的电压降最小； 使供给换流器的无功功率费用最小。
控制特性
图4.1.2 理想的稳态伏安特性（Vd是在整流器上测量的值；
当电压降低时，也会面临换相失败和电压不稳定的风险。 这些和低电压条件下的运行状况有关的问题可通过引入 “依赖于电压的电流指令限制”（VDCOL）来防止。当 电压降低到预定值以下时，这个限制降低了最大容许直流 电流。VDCOL特性曲线可能是交流换相电压或直流电压 的函数。图示出了这两种类型的VDCOL。
Id
Vdorcos Vdoi cos Rcr RLRci
Pdr VdrId
P di VdiIdP drRLId 2
图3.1.1 HVDC输电联络线 （a）示意图；（b）等值电路；（c）电压分布。
高压直流系统通过控制整流器和逆变器的 内电势（Vdorcosα）和（Vdoicosγ）来控制 线路上任一点的直流电压以及线路电流 （或功率）。这是通过控制阀的栅／门极 的触发角或通过切换换流变压器抽头以控 制交流电压来完成的。
直流系统培训课件.
六、UPS
全称：电力用交流不间断电源。 作用：为后台、事故照明提供不间断交流电源。 由整流器和逆变器等组成的一种电源装臵，它与直流 电源的蓄电池组配合，能提供符合要求的不间断交流 电源。由于与不接地系统的蓄电池组相连接，所以该 装臵的直流输入部分与交流部分是隔离的。
五、蓄电池
作用：交流断电时供电 阀控式密封铅酸蓄电池 蓄电池正常使用时保持气密和液密状态，当内部气压超过预 定值时，安全阀自动开启，释放气体，当内部气压降低后安 全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部，使其密 封。蓄电池在使用寿命期限内，正常使用情况下无需补加电 解液。 新安装的蓄电池组，按规定的恒定电流进行充电，将蓄电池 充满容量后，按规定的恒定电流进行放电，当其中一只蓄电 池放至终止电压时为止，按以下公式进行容量计算： C=If×t（Ah） 式中：C－蓄电池组容量，Ah；If－恒定放电电流，A；t－ 放电时间。 充电状态：均图
电源模块的工作原理框图说明： 原边检测控制电路：监视交流输入电网的电压，实现输入过压、 欠压、缺相保护功能及软启动的控制。 辅助电源为整个模块的控制 电路及监控电路提供工作电源； EMI输入滤波器：其作用是实现对输入电源作净化处理，滤除高 频干扰及吸收瞬态冲击，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电 网。 软启动：消除开机浪涌电流。 三相整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电， 以供下一级变换。 全桥变换：将整流后的直流电变为高频交流（高频脉冲， 100KHZ ） ，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重 量与输出功率之比越小。 高频交流经主变压器隔离、全桥整流、滤波变换成直流输出； 信号调节、PWM控制电路实现输出电压、电流的控制及调节，确 保输出电源的稳定及可调整性； 输出测量、故障保护及微机管理部分负责监测输出电压、电流及 系统的工作状况，并将电源的输出电压、电流显示到前面板，实现 故障判断及保护，协调管理模块的各项操作，并跟系统通信，实现 电源模块的高度智能化。
直流输电系统概述培训课件
设备研制与试验
针对混合多端直流输电系统的特 殊需求，开展相关设备的研制和 试验工作。包括高性能换流阀、 大容量直流断路器、高精度测量 装置等关键设备的研发和应用。
CHAPTER 06
总结回顾与课程安排建议
本次课程重点内容回顾
直流输电系统基本概念和原理
直流输电系统主要设备
介绍了直流输电系统的定义、构成、工作 原理以及应用领域。
混合多端直流输电系统研究热点
混合多端直流输电系 统
混合多端直流输电系统结合了传 统直流输电和柔性直流输电技术 的优点，具有更高的灵活性和适 应性。该系统能够实现多种电源 和负荷之间的灵活互联，提高电 网的供电可靠性和经济性。
控制与保护策略
混合多端直流输电系统的控制与 保护策略是研究的重点之一。通 过优化控制算法、完善保护机制 等措施，确保系统的稳定运行和 故障的快速切除。
通过硬件电路和软件算法相结合的方式，实现对控制保护 策略的执行和监测。同时，采用先进的通信技术和自动化 设备，提高系统的智能化水平和运行效率。
CHAPTER 03
直流输电系统运行特性分析
稳态运行特性
直流电压和电流的稳定性
系统损耗与效率
在稳态运行下，直流输电系统的电压 和电流应保持稳定，波动范围小，以 确保系统的正常运行和电能质量。
故障诊断方法
针对不同类型的故障，应采取相应的故障诊断方法，如基于信号处理的故障诊断、基于知 识库的故障诊断等。
处理措施
一旦诊断出故障，应立即采取相应的处理措施，如隔离故障部分、启用备用设备等，以确 保系统的安全稳定运行。同时，应对故障进行深入分析，找出故障原因并采取措施防止类 似故障再次发生。
CHAPTER 04
直流输电系统概述培 训课件
直流系统培训课件
能源领域
探讨直流系统在能源领域的应用， 如可再生能源的转换和储存。
总结
1 优缺点
总结直流系统的优点和局 限性，以帮助您理解其适 用性和局限性。
2 发展前景
展望直流系统在未来的发 展前景，包括新技术和应 用领域。
3 应用前景和挑战
探讨直流系统在不同领域 的应用前景和可能面临的 挑战。
直ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统培训课件
通过本课件，您将深入了解直流系统的定义、作用以及直流电的基本概念和 特性。
直流发电机
结构和工作原理
详细介绍直流发电机的内部结构以及其工作原理，帮助您理解其运行机制。
类型和特点
探讨不同类型的直流发电机，以及各个类型的特点和适用场景。
参数和公式
介绍直流发电机的常用参数和计算公式，帮助您进行性能评估和设计。
控制方法和电路设计
2
同类型的变流器分类。
介绍直流变流器的控制方法和相关电路
设计，帮助您了解其应用和优化。
3
特点和优缺点
讨论直流变流器的特点及其与其他系统 的优缺点比较，为您选择合适的系统提 供参考。
应用案例
工业自动化
展示直流系统在工业自动化中的 广泛应用，以提高效率和控制精 度。
交通运输
说明直流系统在交通运输领域中 的关键作用，以提供高效、可靠 的动力系统。
直流电机
结构和工作原理
探索直流电机的外部结构以及其 工作原理，帮助您理解其工作原 理。
分类和应用
介绍不同类型的直流电机及其广 泛的应用领域，激发您对直流电 机的兴趣。
特性曲线和参数计算
了解直流电机的特性曲线和参数 计算方法，帮助您选择适当的电 机和优化设计。
直流变流器
直流系统培训课件
直流系统的配置
• 直流屏主要是由机柜、整流模块系统、监 控系统、绝缘监测单元、电池巡检单元、 开关量检测单元、降压单元及一系列的交 流输入、直流输出、电压显示、电流显示 等配电单元组成。
1.整流模块系统
• 电力整流模块就是把交流电整流成直流电 的单机模块。通常是以通过电流大小来标
模块、独立风道模块、自冷模块、智能风 冷模块和智能自冷模块。它可以多台并联 使用。模块输出是220V稳定可调的直流电 压。模块自身有较为完善的各种保护功能
限流保护和输出短路保护等。
2.监控系统
• 监控系统是整个直流系统的控制、管理核 心，其主要任务是，对系统中各功能单元 和蓄电池进行长期自动监测，获取系统中 的各种运行参数和状态，根据测量数据及
系统进行控制，实现电源系统的全自动管 理，保证其工作的连续性、可靠性和安全 性。监控系统提供人机界面操作实现系统 运行参数显示，系统控制操作和系统参数 设置。
直流系统图
汇报结束！ Thanks!
奉献清洁能源 构建和谐企业 Build a harmonious enterprise dedicated clean energy
直流系统工作原理及图纸讲解
பைடு நூலகம்作原理
• 交流电源正常时候，两路直流输入电源经 交流切换控制电路选择其中的一路作为工 作电源给高频充电模块供电，充电模块将 交流电转化为直流220V输出，一方面给蓄 电池充电，一方面给各路负载提供正常电 源。
• 当交流电源异常或者停电时候，充电模块 停止工作，由蓄电池给各路负载提供电源， 当交流恢复正常时候，充电模块自动恢复 正常运行。
3.绝缘监测单元
• 直流系统绝缘监测单元是监视直流系统绝
漏电阻，此数值可根据具体情况设定。当
直流系统培训 ppt课件
直流系统的作用：
为变电站、发电厂全部电气设备的操作、信号、继电保护 装置和自动装置提供专用的最为可靠的电源，当交流电源 消失时，还供给事故照明及重要的设备电源。
ppt课件
3
直流系统连接示图意
ppt课件
4
各功能原件工作原理
一、交流配电单元
1.交流输入一般配置两路，增加电源可靠性。
2.具有交流输入不平衡、缺相、失压检测功能，并发出 信号。 3.手动控制和自动控制双路交流电源投切，具有过、欠 压能自动投切功能 。
ppt课件
18
示意图
ppt课件
19
负极接地的危害
直流负极接地，有使保护自动装置拒绝动作的可能。因为， 跳、合闸线圈、保护继电器会在这些回路再有一点接地时， 线圈被接地点短接而不能动作。同时，直流回路短路电流 会使电源保险熔断，并且可能烧坏继电器接点，保险熔断 会失去保护及操作电源。如图所示：直流接地故障发生在 B、E 两点，ZJ线圈被短接，保护动作时BCJ不能动作，开 关将不能跳闸且保险将会。C、E两点接地时，TQ线圈被 短接，保护动作时及操作时开关拒跳，同理，两点接地开 关也可能合不上。
传统方法的缺点：
拉回路法：这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个 简单办法。所谓“拉回路”，就是停掉该回路的直流电源， 停电时间应小于三秒。一般先从信号回路,照明回路，再操 作回路，保护回路等等。该种方法，由于二次系统越来越 复杂，大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题， 使信号回路与控制回路和保护回路已没有一个严格的区分, 而且更多的还形成一些非正常的闭环回路,必然增大了拉回 路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性， 往往令在拉回路的过程中，常常发生人为的跳闸事故，再 加上微机保护的大量应用,微机保护由于计算机的运行特性 也不允许随意断电。 “拉回路”可能导致控制回路和保护回路重大事故发生。
直流系统概述培训课件
直流系统概述第一节直流电源的设置发电厂的直流系统，主要用于对开关电器的远距离操作、信号设备、继电保护、自动装置及其他一些重要的直流负荷（如事故油泵、事故照明和不停电电源等）的供电。
直流系统是发电厂厂用电中最重要的一部分，它应保证在任何事故情况下都能可靠和不间断地向其用电设备供电。
在大型发电厂直流系统中，采用蓄电池组作为直流电源。
蓄电池组是一种独立可靠的电源，它在发电厂内发生任何事故，甚至在全厂交流电源都停电的情况下，仍能保证直流系统中的用电设备可靠而连续的工作。
在有大机组的电厂中设有多个彼此独立的直流系统。
例如：单元控制室直流系统、网络控制室直流系统（又称升压所或升压站直流系统）和输煤直流系统等。
（a）（b）（C）图13－1 典型600MW机组单元控制室直流系统原理接线图对600MW机组的大型电厂，单元控制室和升压所直流系统的设置，应满足继电保护装置主保护和后备保护由两套独立直流系统供电的双重化配置原则。
1．单元控制室直流系统对600MW机组的电厂，单元控制室直流系统，一般每台发电机组设置两套110V（或115V）直流电源系统，统称为110V直流系统，为继电保护、控制操作、信号设备及自动装置等直流负荷供电。
其主要负荷是控制操作回路设备，故电厂中又常称这种直流电源为操作电源。
除设置110V直流系统外，每一台机组另设一套220V（或230V）直流系统，为发电机组事故润滑油泵、事故氢密封油泵、汽动给水泵的事故润滑油泵、不停电电源系统（UPS）及控制室的事故照明等直流动力负荷供电。
220V直流系统的特点是：平时运行负荷很小，而机组事故时负荷很大。
两套110V直流系统和一套220V直流系统均采用单母线、两线制、不接地系统。
每套直流系统均设有相应电压的一组铅酸蓄电池。
两套110V直流系统各配置一套蓄电池、一套充电器，另设一套可切换的公共备用充电器，跨接在两直流系统的母线上。
如图16－1（a）所示，220V直流系统，设一组蓄电池，配置一套工作充电器，另设一套备用充电器，如图16－1（b）所示。
一个关于直流输电方面的PPT
轻型HVDC的特点
1. 电压源换流器电流能够自动关闭。 2. 电压源换流器可以同时且独立控制有功 和无功，控制更加灵活方便。 3. 电压源换流器不仅不需要交流侧提供无 功功率，而且能够起到稳定交流母线电 压的作用。 4. 潮流反转时直流电流方向反转，而直流 电压极性不变，与传统的HVDC恰好相反。 5. 由于电压源换流器交流侧电压可以控制， 所以不会增加系统的短路容量。
传统直流输电的发展方向
• 基于两端直流输电技术的多端直流 输电技术 • ±１０００ｋＶ及以上的直流输电 技术
直流输电技术的新进展
1 光直接触发晶闸管 2 接地极引线故障测量装置 3 实时多处理器控制保护系统 4 全球卫星定位系统 5 轻型直流输电
轻型直流输电与传统直流输电的 区别
(1)功率范围 (2)模块化 (3)直流电路 (4)换流站 (5)对交流系统的依赖性 (6)可以象SVC（静止无功补偿器）工作
轻型直流的典型实现
它通过VSC（电压源变换器）来实现, 通常采用两电平6脉动型,每个桥臂都由多个 IGBT或GTO串联而成。直流侧电容器的作 用是为逆变器提供电压支撑、缓冲桥臂关断 时的冲击电流、减小直流侧谐波；换流电抗 器是VSC与交流侧能量交换的纽带同也起到 滤波的作用；交流滤波器作用是滤去交流侧 谐波。
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。
直流输电优点：
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，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，可实现不同频率或相同频率交 流系统之间的非同步联系；
直流系统及UPS培训课件
总结词
保护模块是直流系统中的安全保障装置，负 责对系统进行过流、过压、欠压等保护。
详细描述
保护模块通常采用熔断器、断路器、继电器 等电子元件，其功能是在系统出现异常时及 时切断电源或报警，防止设备损坏和事故发 生。保护模块的可靠性和响应速度直接影响 整个系统的安全性和稳定性。
UPS基础知识
03
UPS的定义与特点
根据故障指示灯提示，查找故障原因，必 要时可联系专业技术人员进行维修。
THANKS.
UPS的组成与工作原
04
理
整流器
总结词
整流器是UPS中的重要组成部分，其作用是将交流电转 换为直流电，为电池组和逆变器提供稳定的直流电源。
详细描述
整流器通常由二极管或晶体管构成，通过整流电路将输 入的交流电转换为直流电。整流器的工作效率直接影响 到UPS的整体性能和效率。
逆变器
总结词
逆变器是UPS中的核心部分，其作用是将直 流电转换为交流电，以供应给负载。
适合选用正弦波输出UPS，因为阻性 负载对波形要求不高，正弦波输出 UPS能够满足其需求。
适合选用具有较大输出功率因数和较 低谐波失真的UPS，以减小对电网的 污染。
感性负载
适合选用在线式UPS，因为感性负载 在启动时会产生较大的冲击电流，在 线式UPS能够提供稳定的电源输出。
UPS的使用与维护
06
详细描述
负载模块可以是各种电子设备、仪器仪表、控制系统等，它们通过连接在直流电 源上消耗电能以完成各自的功能。负载模块的选择和使用直接影响直流系统的能 耗和效率。
电池模块
总结词
电池模块是直流系统中的储能设备，负 责储存电能并在需要时提供稳定的输出 。
VS
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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；
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；
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输电工程
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）。
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）
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。
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？
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
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。
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 、
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
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
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。
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
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、
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；
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；
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；
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输电工程
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）。
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）
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。
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？
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
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。
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 、
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
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
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。
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
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、
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；