直流输电及其设备
特高压交直流输电与特高压电气设备培训知识
特高压交直流输电与特高压电气设备培训知识1. 特高压交直流输电简介特高压交直流输电是指采用特高压输电技术，通过直流或交流方式进行电力传输的一种方式。
与传统的输电方式相比，特高压交直流输电具有输电损耗小、输电距离远、占地面积小等优势，被广泛应用于电力传输领域。
特高压交直流输电的实现离不开特高压电气设备的支持与配合。
2. 特高压电气设备概述特高压电气设备是指用于特高压输电系统中的各种电气设备，包括变压器、断路器、隔离开关、母线、电缆等。
这些设备在特高压输电系统中发挥着重要的作用，保障电力传输的稳定性、安全性和可靠性。
2.1 变压器特高压变压器是特高压输电系统中的核心设备之一。
它起到将输电线路上的电能进行变压和调节的作用，实现电能的高效传输和分配。
特高压变压器具有额定电压高、容量大、工作稳定等特点，是特高压输电系统中不可或缺的设备。
2.2 断路器和隔离开关特高压断路器和隔离开关是特高压输电线路中的重要保护装置。
断路器主要用于短路故障的处理，隔离开关则用于将线路切断，以便进行维护和检修工作。
特高压断路器和隔离开关的设计和制造要求严格，能够在高电压、大电流环境下工作，确保系统的安全运行。
2.3 母线和电缆特高压输电系统中的母线和电缆用于将变电站产生的电能输送到各个负载点。
母线是一种金属导体，承担着电能传输的任务；电缆则是一种绝缘导体，用于将电能从母线输送到负载点。
特高压输电系统中的母线和电缆需要具备良好的导电性能和绝缘性能，以保证电能的传输效果和质量。
3. 特高压交直流输电技术培训为了提高特高压交直流输电技术的应用水平，必须进行相关的培训工作，在电力行业中培养专业人才。
特高压交直流输电技术培训主要包括以下几个方面的知识和技能：3.1 特高压交直流输电基础知识特高压交直流输电基础知识包括特高压输电系统的工作原理、输电线路的结构和组成、特高压电气设备的分类和功能等内容。
学员需要了解特高压交直流输电的基本概念和原理，掌握特高压电气设备的基本知识。
高压直流输电总结
高压直流输电总结高压直流输电总结一、高压直流输电概述：1.高压直流输电概念：高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路，由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
注意：高压输电好处是在输送相同的视在功率S的前提下，高压输电能够降低输电线路流过的电流，减少线路损耗，提高输送效率（,）。
2.高压直流输电的特点：（1）换流器控制复杂，造价高；（2）直流输电线路造价低，输电距离越远越经济；（3）没有交流输电系统的功角稳定问题；（4）适合海底电缆（海岛供电、海上风电）和城市地下电缆输电；（5）能够非同步（同频不同相位，或不同频）连接两个交流电网，且不增加短路容量；（6）传输功率的可控性强，可有效支援交流系统；（7）换流器大量消耗无功，且产生谐波；（8）双极不对称大地回线运行时存在直流偏磁问题和电化学腐蚀问题；（9）不能向无源系统供电，构成多端直流系统困难。
3.对直流输电的基本要求：（1）能够灵活控制输送的（直流）电功率（大小可调；一般情况下，应能够正反双向传送电功率（功率方向可变）；（2）维持直流线路电压在额定值附近；（3）尽可能降低对交流系统的谐波污染；（4）尽可能少地吸收交流系统中的无功功率；（5）尽可能降低流入大地的电流。
注意：大地电流的不利影响包括①不同接地点之间存在电位差，形成电解池，造成电化学腐蚀；②变压器接地中性点流过直流电流，造成变压器直流偏磁，使变压器噪声增加、损耗加大、振动加剧。
4.高压直流输电的适用范围：答：1.远距离大功率输电;2.海底电缆送电;3.不同频率或同频率非周期运行的交流系统之间的联络;4.用地下电缆向大城市供电;5.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;6.配合新能源供电。
二、高压直流输电系统的基本构成：1.双端直流输电的基本构成：（1）单极大地回线（相对于大地只有一个正极或者负极）：图2- 1（2）单极金属回线：图2- 2（3）双极大地回线（最常用）：图2- 3（4）双极单端接地（很少用）：图2- 4（5）双极金属回线（较少用）：图2- 5（6）并联式背靠背：图2- 6（7）串联式背靠背：图2- 72.多端直流输电的基本构成：（1）三端并联型；图2- 8（2）三端串联型；图2- 9注意：这里的“双端”、“多端”指的是所接换流站的个数（交流电网接入点的个数），而不是换流器的个数。
特高压直流输电技术及其应用
特高压直流输电技术及其应用一、概述特高压直流输电技术是一种高效能、低损耗、远距离长输、抗干扰能力强且可靠性高的电力输电技术。
特高压直流输电技术的应用不仅可以改善电网的无功角，提高稳定性，而且还可以优化电网的结构布局，提高电能利用率。
二、技术原理特高压直流输电技术是利用电力电子器件对交流电进行整流、变换、滤波处理后，形成直流电，再通过输电线路对直流电进行传输的一项新技术。
特高压直流输电系统主要由换流站、高压直流输电线路和终端换流站等组成。
电源通过换流站的交流侧接入，变为直流电后经过高压直流输电线路输送到接收站，再通过终端换流站变为交流电接入电网。
三、优点1. 低损耗：采用直流输电可避免交流输电过程中会产生的电抗、电流互感等损失。
2. 远距离高效能输电：直流输电线路作为可替代交流输电的新型电网架构，其输送长度远高于交流输电，可在远距离长距离输送电力。
3. 抗干扰能力强：特高压直流输电技术在功率变化、相位跳跃、短时间过载、负载波动以及输电线路受到外来干扰等情况下仍能保证良好的电能传输和供应。
4. 可靠性高：通过对换流站、输电线路、终端换流站等设备进行可靠性设计，并采取智能化技术，可确保特高压直流输电系统的稳定性和安全性。
四、应用1. 遥远地区电力输送：特高压直流输电技术能够长距离超远距离输送电力，为遥远地区的电力需求提供解决方案，并充分利用负载率，实现对电力资源的优化利用。
2. 解决电网瓶颈问题：特高压直流输电技术具有抗干扰能力强和输电长度远的特点，可以有效解决传统交流输电在电网瓶颈问题上的限制。
3. 可再生能源输送：随着可再生能源发电技术的不断发展，特高压直流输电技术可以用于传输风力发电、太阳能发电等可再生能源的电力。
4. 铝、铜资源集中地输电：利用特高压直流输电技术，可以将铝、铜等原材料在世界范围内集中输电，进一步实现资源优化布局。
五、发展前景特高压直流输电技术是未来电力送输的主要方向。
作为一项领先的电力技术，其优越的性能和可靠性，将推动电力输送的新型模式。
有关直流场设备的简介
有关直流场设备的简介直流输电概述直流输电工程是以直流输电的方式实现电能传输的工程。
与传统的交流输电系统相比有突出的优点:直流输电架空线路只需正负两极导线、杆塔结构简单、线路造价低、损耗小；直流电缆线路输送容量大、造价小、损耗小、不易老化、寿命长、且输送距离不受限制；直流输电不存在交流输电的稳定问题，有利于远距离里大容量送电；采用直流输电可以实现电力系统之间的非同步联网；直流输电输送的用功功率和换流器消耗的无功功率均可由控制系统进行控制；在直流输电作用下，只有电阻起作用，电感和电容均不起作用，且可以很好的利用大地这个良导体；直流输电可方便的进行分期建设和增容扩建，有利于发挥投资效益。
直流输电在我国乃至世界是一种发展趋势。
一般直流输电系统由整流站，逆变站和直流输电线路三部分组成。
其中整流站是把交流电转化为直流电，逆变站是把直流电转化为交流电。
其中整流站和逆变站统称为换流站。
一般直流输电工程采用两端直流输电系统，两端直流输电系统又可分为单极系统（正极或负极）、双极系统（正负两极）和背靠背直流系统（无直流输电线路）三种类型。
一般直流输电工程采用双极系统中的双极运行方式。
直流场设备换流站主要负责交－直－交转换功能，因此除装有普通交流变电站所装有的交流设备外，还有与换流有关的直流设备以及相关的辅助设备。
其中直流场设备主要包括以下几部分：１.穿墙套管２．避雷器３．开关类４．电容器５．电抗器６．测量设备下面分别予以介绍：１.穿墙套管穿墙套管主要用于母线或极线从户外向户内、户内向户外、户内向户内之间穿过墙壁，并保证载流导体与地绝缘。
按安装地点分为户内式和户外室两种；按结构形式可分为导体型和母线型两种。
直流场穿墙套管一般分为中性母线穿墙、极线穿墙套管和滤波器内穿墙套管，套管结构基本由户外端子、硅橡胶绝缘体、法兰等组成。
根据各部分电压等级不同采用不同内部结构的穿墙套管。
其内部是实心导体的，即导体型；内部是空气绝缘的，一般采用SF6充气或真空式，即母线型。
电力系统中直流输电技术的应用及其经济效益分析
电力系统中直流输电技术的应用及其经济效益分析随着时代的发展和科技进步，电力系统的建设和改造也在不断地加强。
而直流输电技术作为一项先进的输电技术，在电力系统中的应用也越来越广泛。
本文将探讨直流输电技术在电力系统中的应用以及其带来的经济效益。
一、直流输电技术的基本原理1.1 直流输电技术的定义直流输电技术，顾名思义，就是指将电能通过直流电路输送到相应的终端，无需经过交流变电站或其他交流设备进行转换，从而提高系统的能效和稳定性。
1.2 直流输电技术的优势与交流输电技术相比，直流输电技术有着更为显著的优势。
具体表现在以下几个方面：（1）高效节能。
直流输电的能效比交流输电更高，可以节省输电过程中的能量损失。
（2）传输距离远。
相比较交流输电，直流输电在传输距离上具有更大的优势。
因此，在远程输电时，直流输电技术的优势更加明显。
（3）支持大容量输电。
直流输电技术可以实现高电压、大容量的输电，适用于大型电力系统的建设。
（4）更高的安全性和可靠性。
由于直流输电不需要经过变频器等设备，所以整个过程中的电量稳定性更高，导线损耗少，从而提高了系统的安全性和可靠性。
二、直流输电技术在电力系统中的应用2.1 直流输电技术在远程输电中的应用作为直流输电技术最为显著的特点，远程输电是直流输电技术在电力系统中的主要应用之一。
在远距离输电时，交流电就会经过多次的变频处理，导致能量损失和电量不稳定。
而直流输电则直接将电能输送到目的地，这种方式更加高效和稳定。
例如，我国“西电东送”工程，便是利用直流输电技术进行远距离输电的典型案例。
2.2 直流输电技术在海洋风电场的应用近年来，随着全球注重环保和可持续发展的意识不断加强，海洋风电的兴起日益强劲。
而海洋风电产生的电能需要通过输电线路输送回岸上电力系统进行利用。
由于海洋环境的特殊性，交流输电的建设难度较大。
而直流输电技术则可以克服这一难题，为海洋风电的开发提供了可靠的输电方式。
2.3 直流输电技术在特殊工况下的应用除了远距离输电和海洋风电场，直流输电技术还可以在一些特殊工况下进行应用。
特高压直流输电系统设计和设备选型
特高压直流输电系统设计和设备选型引言特高压直流输电（Ultra High Voltage Direct Current, UHVDC）是一种高效、长距离、大容量的电力输电方式。
它通过将交流电转换为直流电，实现电力在更远距离上的传输，具有低损耗、低电磁干扰和优秀的控制特性。
本文将重点讨论特高压直流输电系统的设计原理和设备选型。
特高压直流输电系统设计原理特高压直流输电系统由直流电源、换流器、输电线路和变电站组成。
其设计原理主要包括以下几个方面：直流电源直流电源是特高压直流输电系统的核心部件，用于将交流电转换为直流电。
主要包括整流器和逆变器两个部分。
•整流器：将交流电转换为直流电，采用整流变压器和可控硅元件实现。
整流变压器用于将输电线路的高压交流电降低到可控硅元件的额定电压范围，可控硅元件通过控制电流的导通角度和断路角度，实现对电流的精确控制。
•逆变器：将直流电转换为交流电，采用逆变变压器和可控开关器件实现。
逆变器通过控制可控开关器件的导通和断开状态，实现对输出交流电压幅值、频率和相位的控制。
输电线路特高压直流输电系统的输电线路采用高压直流电缆或气体绝缘线路。
高压直流电缆由导体、绝缘层和护套组成，可承受数百千伏的高压电压。
气体绝缘线路采用气体绝缘开关和隔离开关等设备，通过输电塔将直流电输送到目标地区。
选择适当的输电线路需要考虑输电距离、输电容量、地形地貌等因素，以及对环境的影响。
变电站变电站用于将输电线路的电能转化为不同电压级别的电能，以适应不同需求。
•升压变电站：将输电线路的电能升压，以减小输电损耗。
升压变电站一般采用自耦变压器，通过变压器的升压比例来提高输电线路的电压。
•降压变电站：将输电线路的电能降压，并将其分配到消费者。
降压变电站采用变压器将电能降低到合适的电压级别，以供各类电气设备使用。
设备选型特高压直流输电系统的设备选型需要考虑以下因素：整流变压器整流变压器是特高压直流输电系统中的重要设备，选型时需要考虑输电线路的电压等级、电流容量和损耗等因素。
直流输电ppt第六章换流站及其设备
6.2 换流站主接线
直流输电换流站由基本换流单元组成，基本换流单元有6
脉动换流单元和 12脉动换流单元两种类型，每个基本换 流单元主要包括换流变压器、换流阀、交直流滤波器、
控制保护设备、交直流开关设备等。
本节主要介绍：
1、换流器的接线； 2、换流变压器与换流器的连接方式； 3、交流滤波器的接入系统方式； 4、直流开关场的接线； 5、换流站特殊的接线方式。
至极1
LVHS
GRTS
连接线B 母线A
MRTB
至接地极
LVHS NBGS
至极2
(2)大地回线转换开关(GRTS)
GRTS装设在接地极线与极线之间。它是用于在不停运情况下，将直流电流
从单极金属回线转换至单极大地回线。 在GRTS动作之前，MRTB先合闸，建立大地回路和金属回路2个并联的回路， 直流电流被分流，到达稳态之后，GRTS动作进行电流转换操作，转换成功之后， 和GRTS串联的隔离开关将断开，以确保GRTS不承受持续的电压。
15
2012-11-18
A C B
V1 V3
m1
V5
Id
a
iaY
i1 i4 ibY i3 i6 icY i5 i2
V4 V6 V2
一、换流阀组接线
c
b
n1 m2
V3' V5'
Vd
负 载
V1'
a
i a△
i'1 i'4 ib△ i'3 i'6 ic△ i'5 i'2
V4' V6' V2'
c
b
n2
特高压直流输电系统设计和设备选型
特高压直流输电系统设计和设备选型特高压直流输电系统是一种用于长距离输电的高压电力输送系统。
它通过直流电来传输电能，相比传统的交流输电系统，特高压直流输电系统具有输送能力大、输电距离远、占地面积少、损耗小等优点，因此在长距离输电的场合广泛应用。
特高压直流输电系统的设计和设备选型是其建设过程中的关键环节。
首先，需要进行输电线路的选址和规划，考虑到地形、气候、环境保护等因素，确定输电线路的走向和敷设方式。
其次，需要选择特高压直流输电线路的主要设备，包括换流站、直流输电线路、换流阀等。
在设备选型方面，需要考虑设备的技术指标、可靠性、安全性、经济性等因素，确保输电系统的稳定运行。
另外，由于特高压直流输电系统的建设和运行涉及到较大的投资和运营成本，因此在设计和设备选型过程中，还需要进行全面的经济评估和成本分析，以确保系统的经济性和可持续性。
特高压直流输电系统的设计和设备选型是一项复杂的工程，需要综合考虑技术、经济、环境等多方面因素，确保系统的安全、可靠和经济运行。
随着我国经济的快速发展和电力需求的增长，特高压直流输电系统将会在未来得到更广泛的应用和发展。
特高压直流输电系统的设计和设备选型需要综合考虑多种因素，包括技术指标、可靠性、安全性、经济性等。
特高压直流输电系统的主要设备包括换流站、直流输电线路和换流阀等，下面将依次介绍这些设备的选型原则和关键技术要点。
首先是换流站的设计和设备选型。
换流站是特高压直流输电系统的核心设备，用于将交流电转换为直流电并将其输送至远端，也可通过逆变将直流电转换为交流电。
在换流站的设计和设备选型中，需要考虑到电压等级、容量、可靠性、运行灵活性等因素。
特高压直流输电系统的换流站通常采用全硅控整流逆变器，因其可靠性高、占地少、输送功率大等优点。
此外，换流站的设备选型还需要考虑到对环境的影响，例如换流站冷却系统的设计和选型，以确保设备在各种极端气候条件下的安全、可靠运行。
其次是直流输电线路的设计和设备选型。
高压直流输电技术及其在电力系统中的应用
高压直流输电技术及其在电力系统中的应用电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，而高压直流输电技术作为电力系统中的一项重要技术，正日益受到关注和应用。
本文将介绍高压直流输电技术的基本原理、优势以及在电力系统中的应用。
一、高压直流输电技术的基本原理高压直流输电技术利用直流电流进行能量传输，相比交流输电技术，具有更高的输电效率和更远的传输距离。
其基本原理是通过直流变压器将交流电转换为直流电，并通过高压直流输电线路将电能传输至目标地点，再通过直流变压器将直流电转换为交流电供电。
二、高压直流输电技术的优势1. 高效性：高压直流输电技术的输电效率远高于传统的交流输电技术。
由于直流电不会受到交流电的电流损耗和电压降低的影响，因此在长距离输电中能够减少能量损耗，提高能源利用率。
2. 远距离传输：高压直流输电技术能够实现远距离的能量传输，可以跨越大片陆地或海洋，解决了传统交流输电技术在远距离传输中的困难和限制。
3. 稳定性：高压直流输电技术对电力系统的稳定性有着积极的影响。
由于直流电不受电力系统中的电压和频率波动的影响，可以减少电力系统中的电压失真和频率变化，提高电力系统的稳定性和可靠性。
三、高压直流输电技术在电力系统中的应用1. 远距离输电：高压直流输电技术在长距离输电中具有独特的优势。
例如，中国的西电东送工程采用了高压直流输电技术，将西部地区丰富的电力资源输送至东部地区，实现了资源优化配置和能源供应的均衡。
2. 海上风电：随着可再生能源的快速发展，海上风电成为了一个重要的能源领域。
高压直流输电技术可以解决海上风电场远离陆地的输电问题，实现将海上风电的电能输送至陆地供电。
3. 交直流互联：在电力系统中，交流和直流互联可以实现不同电网之间的互联互通。
高压直流输电技术可以作为交流和直流互联的桥梁，实现不同电网之间的能量传输和电力互补。
总结：高压直流输电技术作为一项重要的电力系统技术，在能源传输和电力互联方面具有独特的优势。
柔性直流输电与高压直流输电的优缺点
柔性直流输电与高压直流输电的优缺点(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除柔性直流输电一、常规直流输电技术1. 常规直流输电系统换流站的主要设备。
常规直流输电系统换流站的主要设备一般包括：三相桥式电路、整流变压器、交流滤波器、直流平波电抗器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用电系统)等。
2. 常规直流输电技术的优点。
1）直流输送容量大，输送的电压高，最高已达到800kV，输送的电流大，最大电流已达到4 500A；所用单个晶闸管的耐受电压高，电流大。
2）光触发晶闸管直流输电，抗干扰性好。
大电网之间通过直流输电互联（背靠背方式），换流阀损耗较小，输电运行的稳定性和可靠性高。
3）常规直流输电技术可将环流器进行闭锁，以消除直流侧电流故障。
3. 常规直流电路技术的缺点。
常规直流输电由于采用大功率晶闸管，主要有如下缺点。
1）只能工作在有源逆变状态，不能接入无源系统。
2）对交流系统的强度较为敏感，一旦交流系统发生干扰，容易换相失败。
3）无功消耗大。
输出电压、输出电流谐波含量高，需要安装滤波装置来消除谐波。
二、柔性直流输电技术1. 柔性直流输电系统换流站的主要设备。
柔性直流输电系统换流站的主要设备一般包括：电压源换流器、相电抗器、联结变压器、交流滤波器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用系统)等。
2. 柔性直流输电技术的优点。
柔性直流输电是在常规直流输电的基础上发展起来的，因此传统的直流输电技术具有的优点，柔性输电大都具有。
此外，柔性输电还具有一些自身的优点。
1）潮流反转方便快捷，现有交流系统的输电能力强，交流电网的功角稳定性高。
保持电压恒定，可调节有功潮流；保持有功不变，可调节无功功率。
2）事故后可快速恢复供电和黑启动，可以向无源电网供电，受端系统可以是无源网络，不需要滤波器开关。
功率变化时，滤波器不需要提供无功功率。
3）设计具有紧凑化、模块化的特点，易于移动、安装、调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电等优点。
直流输电技术的发展及其在我国电网中的作用
直流输电技术的发展及其在我国电网中的作用我国要着力发展直流输电技术，在设备制造方面要使引进的技术形成规模的国产化生产能力，要结合我国在世界上无与伦比的电网结构研究相应的控制保护技术和系统稳定技术，研究提高直流输电可靠性的技术，研究多回路直流相对集中送出和馈入的问题，研究符合中国特点的运行技术。
我们在跟踪世界上直流输电新技术发展研究的同时，要研究开发具有自己独立知识产权的新技术。
直流输电技术的研究必定会带动灵活交流输电技术的发展和应用，带动现代电力系统（包括配电系统）应用新的技术进行改造和再装备。
同时，我们一定要做好直流输电的研究、规划、建设工作，这是我国电网发展的需要。
1直流输电的概念及作用1.1直流输电的概念直流电，是指大小和方向都不随时间而变化的电流。
许多用电器，如收音机，扬声器等许多不含电感元件的电器都用直流电驱动。
交流电是指大小和方向都随时间做周期性变化的电流，通常的交流是按正弦规律或余弦规律变化的，电流先由零变到最大，再由最大变到零。
然后反方向由零变到最大，再由最大变为零，完成一个周期，以后是下一个周期，如此反复变化。
交流电有很有优点，除可用于一些特殊的用电器，如电动机等外，它对于电的传输，特别是远距离传输有着特别的意义。
1.2直流输电的规划在西电东送工程中，直流输电因其本身适宜远距离输送、送电容量大、易于控制和调节的特点将发挥极重要的作用；又因为目前世界上特高压（百万伏电压等级）输电的研究和开发尚没有达到实用化阶段，因此直流输电更显重要。
对距离超过1 000 km，特别是2 000 km左右的输电工程，在未来10~20年中，采用直流输电方式几乎无与之匹敌者。
电网互联采用交流联网方式，有方案实施简便、投资省和一侧网失缺功率后另一侧电网将以自然的事故紧急支援，反应速度快的优点。
但正因为联网后两网之间的自然“捆绑”，使交流同步范围延伸，当其中有一电网发生故障时将会波及多个互联电网，将故障后果扩大，降低电能质量；而且极易造成联络线功率大幅波动，甚至激至振荡击破系统的薄弱环节，从而增加发生系统稳定破坏大事故的几率，那将是灾难性的。
高压直流输电技术及其在电力系统中的应用
高压直流输电技术及其在电力系统中的应用在当今的电力领域，高压直流输电技术正发挥着日益重要的作用。
它如同电力系统中的“高速公路”，为能源的高效传输和分配提供了强有力的支持。
高压直流输电技术，简单来说，就是将发电厂产生的交流电通过换流设备转换为直流电，然后进行远距离传输，到达目的地后再通过换流设备转换回交流电供用户使用。
与传统的交流输电相比，它具有一系列独特的优势。
首先，高压直流输电在远距离输电方面表现出色。
在远距离输电过程中，交流输电会因为线路的电抗而产生较大的能量损耗。
而直流电不存在电抗问题，因此能够减少线路损耗，实现更远距离、更高效的电力传输。
这对于能源产地和消费地相距较远的情况，如将西部的能源资源输送到东部沿海地区，具有重要意义。
其次，高压直流输电在海底电缆输电中具有明显优势。
由于交流电缆存在电容电流，其在海底输电时会导致较大的充电功率，限制了输电距离和容量。
而直流电缆不存在这个问题，可以实现更长距离的海底电力传输。
这对于实现海岛与大陆之间的电力联网，以及跨国的电力贸易等都具有重要价值。
再者，高压直流输电能够实现不同电网之间的非同步互联。
不同地区的电网可能存在频率、相位等差异，交流联网会面临诸多技术难题。
而直流输电可以在两个不同步的电网之间建立连接，实现功率的灵活交换和调节，增强了整个电力系统的稳定性和可靠性。
在电力系统中，高压直流输电技术的应用场景十分广泛。
一个典型的应用是大容量远距离输电。
例如，我国的西电东送工程，通过建设多条高压直流输电线路，将西部地区丰富的水电、火电等能源源源不断地输送到东部经济发达地区，满足了东部地区巨大的电力需求。
这些输电线路的电压等级通常达到±800 千伏甚至更高，输电容量可达数百万千瓦。
高压直流输电在新能源接入方面也发挥着关键作用。
随着风力发电和光伏发电等新能源的快速发展，其分布往往较为分散且不稳定。
通过高压直流输电技术，可以将分散的新能源发电集中起来，并稳定地输送到电网中，提高了新能源的消纳能力和利用效率。
高压直流输电原理及运行
高压直流输电原理及运行高压直流输电：将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。
高压直流输电原理图如下：换流器（整流或逆变）：将交流电转换成直流电或将直流电转换成交流电的设备。
换流变压器：向换流器提供适当等级的不接地三相电压源设备。
平波电抗器：减小注入直流系统的谐波，减小换相失败的几率，防止轻载时直流电流间断，限制直流短路电流峰值。
滤波器：减小注入交、直流系统谐波的设备。
无功补偿设备：提供换流器所需要的无功功率，减小换流器与系统的无功交换。
高压直流输电对比交流输电：1）技术性功率传输特性。
交流为了满足稳定问题，常需采用串补、静补等措施，有时甚至不得不提高输电电压。
将增加很多电气设备，代价昂贵。
直流输电没有相位和功角，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。
线路故障时的自防护能力。
交流线路单相接地后，其消除过程一般约0.4~0.8秒，加上重合闸时间，约0.6~1秒恢复。
直流线路单极接地，整流、逆变两侧晶闸管阀立即闭锁，电压降为零，迫使直流电流降到零，故障电弧熄灭不存在电流无法过零的困难，直流线路单极故障的恢复时间一般在0.2~0.35秒内。
过负荷能力。
交流输电线路具有较高的持续运行能力，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2小时过负荷能力、10秒钟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。
就过负荷而言，交流有更大灵活性，直流如果需要更大过负荷能力，则在设备选型时要预先考虑，此时需增加投资。
潮流和功率控制。
交流输电取决于网络参数、发电机与负荷的运行方式，值班人员需要进行调度，但又难于控制，直流输电则可全自动控制。
直流输电控制系统响应快速、调节精确、操作方便、能实现多目标控制。
短路容量。
两个系统以交流互联时，将增加两侧系统的短路容量，有时会造成部分原有断路器不能满足遮断容量要求而需要更换设备。
高压直流输电系统
1.高压直流输电系统的主要设备名称：换流变压器。
换流器。
平波电抗器。
交流滤波器，直流滤波器，控制保护系统，接地极引线，接地极，远动通信系统2.直流输电系统中交流滤波器的功能：抑制换流器产生的注入交流系统的谐波电流；同时补偿换流器吸收的无功补偿；3.逆变器采用定熄弧角控制的目的：一方面防止逆变器换相失败，同时保证无功需求最小。
4.直流输电系统换流站装设的无功补偿装置类型：机械投切式无功补偿装置。
静止无功补偿装置。
同步调相机。
5.晶闸管导通的条件：1）要有适当的正向阳极电压；6. 2）还要有适当的正向门极电压，且晶闸管一旦导通，门极将失去作用7.晶闸管的关断条件：1.阳极电位高于阴极电位或阴极电流小于维持电流。
2. 使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值（称为维持电流）以下才能关断。
否则即使除去了触发脉冲，也不能关断，晶闸管仍能继续导通。
8.双桥整流器交直流侧主要特征谐波次数：9.单桥整流器交直流侧主要特征谐波次数及其变化规律双桥整流器桥间的影响: 邻桥的换相使本桥所有未导通的电压产生畸变。
从而影响整流器侧接班阀的正常开通，以及逆变器侧熄弧阀的可靠关断。
10.直流输电系统潮流调整在变动电流指令值过程中的要求：一定要确保电流裕度的存在，所以在输电功率增加时，先增大整流器的电流定值；反之，在减少输电功率时，先减少逆变器的电流指令值。
11.影响换相压降大小的因素：直流电流和换相电感（书79页）12.高压直流输电系统平波电抗器的作用（1）防止轻载时直流电流断续。
（2）抑制直流故障电流的快速增加，减小逆变器继发换相失败的几率。
（3）减小直流电流文波，与直流滤波器一起共同构成换流站直流谐波滤波电路。
（4）防止直流线路或直流开关站产生的陡波冲击波进入阀厅，从而使换流阀免遭过电压应力过大而损坏。
13.换流变压器的作用1）参与实现交流电和直流电之间的相互变换。
（2）实现电压变换。
（3）抑制直流故障电流。
换流变压器的漏抗限制了阀臂短路和直流母线短路时的故障电流，能有效保护换流阀。
1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术导则
1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术导则一、背景介绍在现代社会中，电力输送是至关重要的基础设施之一。
而1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术则是这一领域中的重要一环。
本文将从深度和广度的角度，对这一技术进行全面评估，并撰写一篇有价值的文章，进行探讨与总结。
二、1000kv特高压直流输电的定义与意义1000kv特高压直流输电是指在1000千伏电压等级下进行的直流输电。
这是一项十分先进并具有前瞻性的技术，其意义在于提高了电力输送的效率和可靠性，同时有助于减少能源损耗、降低成本，对于解决长途输电和跨区域输电等问题具有重要意义。
三、1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术概述1. 控制技术在1000kv特高压直流输电中，控制技术是至关重要的一环。
这涉及到对输电系统的运行状态、功率调节、电压调节等方面的控制，需要借助先进的控制设备和技术手段来实现。
2. 保护设备技术与控制技术相似，1000kv特高压直流输电的保护设备技术也是不可忽视的。
它涉及到对输电系统的故障检测、故障隔离、设备保护等方面，需要确保输电系统的安全稳定运行。
四、深入探讨1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术1. 控制技术深入在实际控制技术中，我们需要考虑到电压、功率、电流等多方面的因素。
如何通过先进的控制算法和设备，实现对输电系统的精准控制，是一个值得探讨的话题。
2. 保护设备技术深入在保护设备技术方面，我们需要深入探讨如何通过先进的保护装置，实现对输电系统的智能保护和故障定位。
这涉及到对设备的性能、可靠性等方面的要求，以及与控制技术的协同工作等内容。
五、对1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术的个人观点和理解在我看来，1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术是一个十分复杂而又具有挑战性的技术领域。
它不仅需要我们拥有扎实的专业知识，更需要我们具备创新意识和解决问题的能力。
只有不断地进行研究和实践，才能不断地推动这一领域的发展，并为实现更高效、更安全的电力输送贡献自己的力量。
电力系统直流输电技术与设备考核试卷
3.请阐述直流输电线路的故障类型及其相应的保护措施。（）
4.分析直流输电系统在我国电力传输中的应用优势及未来发展趋势。
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. A
3. A
4. D
5. A
6. A
7. C
8. C
9. D
10. B
A.提高输电能力
B.减小线路损耗
C.提高系统稳定性
D.降低设备投资
19.直流输电系统的运行维护主要包括哪些方面？（）
A.设备检查、故障处理、系统优化
B.设备检查、设备更换、系统升级
C.系统监控、故障处理、设备维修
D.系统监控、系统优化、设备更换
20.以下哪个选项不是我国电力系统直流输电技术的发展方向？（）
16. ABCD
17. ABCD
18. ABCD
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.晶闸管
2.输电距离
3.无功补偿装置
4.电流控制
5.持续性
6.大容量
7.接地极
8.设备保护
9.系统优化
10.双极
四、判断题
1. √
2. ×
3. ×
4. √
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
9. √
10. ×
五、主观题（参考）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.高压直流输电系统中，换流阀的核心部件是_______。（）
2.直流输电线路的_______是影响输电损耗的主要因素之一。（）
高压直流输电原理及运行
高压直流输电原理及运行高压直流输电：将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。
高压直流输电原理图如下：换流器（整流或逆变）：将交流电转换成直流电或将直流电转换成交流电的设备。
换流变压器：向换流器提供适当等级的不接地三相电压源设备。
平波电抗器：减小注入直流系统的谐波，减小换相失败的几率，防止轻载时直流电流间断，限制直流短路电流峰值。
滤波器：减小注入交、直流系统谐波的设备。
无功补偿设备：提供换流器所需要的无功功率，减小换流器与系统的无功交换。
高压直流输电对比交流输电：1）技术性功率传输特性。
交流为了满足稳定问题，常需采用串补、静补等措施，有时甚至不得不提高输电电压。
将增加很多电气设备，代价昂贵。
直流输电没有相位和功角，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。
线路故障时的自防护能力。
交流线路单相接地后，其消除过程一般约0.4~0.8秒，加上重合闸时间，约0.6~1秒恢复。
直流线路单极接地，整流、逆变两侧晶闸管阀立即闭锁，电压降为零，迫使直流电流降到零，故障电弧熄灭不存在电流无法过零的困难，直流线路单极故障的恢复时间一般在0.2~0.35秒内。
过负荷能力。
交流输电线路具有较高的持续运行能力，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2小时过负荷能力、10秒钟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。
就过负荷而言，交流有更大灵活性，直流如果需要更大过负荷能力，则在设备选型时要预先考虑，此时需增加投资。
潮流和功率控制。
交流输电取决于网络参数、发电机与负荷的运行方式，值班人员需要进行调度，但又难于控制，直流输电则可全自动控制。
直流输电控制系统响应快速、调节精确、操作方便、能实现多目标控制。
短路容量。
两个系统以交流互联时，将增加两侧系统的短路容量，有时会造成部分原有断路器不能满足遮断容量要求而需要更换设备。
高压直流输电系统课件pptx
自20世纪初开始研究，随着电力 电子技术的发展，高压直流输电 技术逐渐成熟并广泛应用。
工作原理及结构组成
工作原理
通过换流站将交流电转换为直流电进 行传输，接收端再通过换流站将直流 电转换回交流电。
结构组成
主要包括换流站、直流输电线路、控 制系统等部分。
优缺点分析
优点 线路造价低，适合长距离输电；
没有交流输电的稳定问题，传输容量大；
优缺点分析
• 可实现异步联网，提高电网稳定性。
优缺点分析
01
缺点
02
03
04
换流站设备复杂，造价高；
直流输电对通信有干扰；
不能直接给交流负载供电。
02
换流站设备与技术
换流站功能及类型
功能
将交流电转换为直流电进行传输，同时实现电压等级的变换 。
类型
根据换流站所处位置及作用，可分为整流站、逆变站和背靠 背换流站。
06
高压直流输电系统发展趋势与挑 战
国内外发展现状对比
国内外高压直流输电 系统规模和数量对比
国内外高压直流输电 系统应用领域差异
国内外高压直流输电 系统技术水平比较
未来发展趋势预测
高压直流输电系统技术创新方向 高压直流输电系统市场规模预测 高压直流输电系统应用领域拓展趋势
面临挑战和机遇
01
02
可靠的硬件设备
采用高质量的硬件设备，确保保护系统的稳定性和可靠性。
典型案例分析
案例一
某高压直流输电系统故障 分析
故障描述
某高压直流输电系统在运 行过程中发生故障，导致 系统停运。
故障原因分析
经过检查发现，故障原因 为控制策略失效，导致系 统无法稳定运行。
- 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)。
直流输电的应用现状
1 已经投运的直流输电工程 2 在建的直流输电工程
3 规划中的直流输电工程
已经投运的直流输电工程
①舟山直流输电工程，是我国自己制造的第一项跨海直 流输电试验工程，额定电压100kV，功率50MW。
②葛上直流输电工程是我国第一项大型直流工程。1987 年底建成600MW；1998年达1200MW。
直流输电设备
直流输电主要由换流站（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。其中换流站是直流输电系统的核心 ，下面我们主要交直流的变换过程来介 绍换流站。
换流站的主要设备
包括换流器、换流变压器、平波电抗器、交流滤 波器、直流避雷器及控制保护设备等。 换流器又称换流阀是换流站的关键设备，其功能 是实现整流和逆变。目前换流器多数采用晶闸管 可控硅整流管)组成三相桥式整流作为基本单元， 称为换流桥。一般由两个或多个换流桥组成换流 系统，实现交流变直流直流变交流的功能。 换流器在整流和逆变过程中将要产生5、7、11、 13、17、19等多次谐波。为了减少各次谐波进入 交流系统，因此，在换流站交流母线上要装设滤 波器。它由电抗线圈、电容器和小电阻3种设备串 联组成，通过各参数配合可滤掉多次谐波。
直流输电的应用
1.远距离大功率输电
LOGO
2.联系不同频率或相同频率而非同步运行的 交流系统 3.作网络互联和区域系统之间的联络线（便 于控制、又不增大短路容量） 4.以海底电缆作跨越海峡送电或用地下电缆 向用电密度高的大城市供电 5.在电力系统中采用交、直流输电线的并列 运行，利用直流输电线的快速调节，控制、 改善电力系统的运行性能。
直流输电及其设备
一、直流输电概述
二、直流输电设备
三、直流输电的发展 四、直流输电应用现状
Байду номын сангаас目录
什么是直流输电？
直流输电是指：将发电厂发出的交流 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的一种输电方 式。主要应用于远距离大功率输电和 非同步交流系统的联网。
直流输电与交流输电相比有以下优点：
（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，线路走廊窄，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，因此 可用以实现不同频率或相同频率交流系统之间的非同步联系 （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。如果交、直流并列运行，有助于提 高交流系统的稳定性和改善整个系统的运行特性
LOGO
换流站的主要功能
换流站的控制调节和保护系统实现下列功能： 停、送直流功率，控制电力潮流的方向，调节潮 流的数量和其他电气参量，处理和限制换流阀非 正常运行和交、直流系统干扰所造成的影响，保 护换流站的设备，以及监测换流站的各种参量。 换流站及直流输电系统的运行性能和安全可靠 程度与控制调节系统的性能和可靠程度密切相关 ，对整个电力系统的运行也有重要的影响。所以 换流站的控制调节和保护系统是换流站的智能部 分，其发展趋向是采用微机技术。
直流输电的发展
1 2
高压直流输电
特高压直流输电
高压直流输电
高压直流输电（HVDC）是利用稳定的直流电具 有无感抗，容抗也不起作用，无同步问题等优 点而采用的大功率远距离直流输电。输电过程 为直流。
应用：常用于海底电缆输电，非同步运行的交 流系统之间的连络等方面。高压直流输电是将 三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后 通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三 相交流电的输电方式。它基本上由两个换流站 和直流输电线组成， 两个换流站与两端的交 流系统相连接。
③天广直流输电工程额定直流电压±500 kV，额定输送 功率1800MW。三广直流的建成，使南方电网成为我国 第一个交直流并联输电系统。 ④嵊泗直流输电工程，是我国自己制造的另一项小功率 跨海直流输电试验工程。60MW。2003年正式投入运行， 主要用于向嵊泗岛宝钢矿石码头供电。
在建的直流输电工程
特高压直流输电
特高压直流输电（UHVDC）定义：±800kV （±750kV）及以上电压等级的直流输电及相 关技术。 特高压直流输电的主要特点是：输送容量大、 电压高，可用于电力系统非同步联网。 在我国特高压电网建设中，将以1000kV交流 特高压输电为主形成特高压电网骨干网架，实 现各大区电网的同步互联；±800kV特高压直 流输电则主要用于远距离、中间无落点、无电 压支撑的大功率输电工程。
①三常直流输电工程。该工程从2000年开始建设，2002 年底已建成单极500 kV， 1500MW ；2003年双极±500 kV，输送电力3000MW，输电线路全长890km。
②三广直流输电工程，从2001年开始建设，计划2003年 底建成单机500 kV，输送电力1500MW；2004年上半年 建成双极±500 kV，输送电力3000MW，是华中——南 方两大电网联络线。 ③贵广直流输电工程，从2001年开始建设，计划2004年 建成单极500 kV，输送电力1500MW；2005年建成双极 ±500 kV，输送电力3000MW，输电线路全长900km， 是南方电网西电东送的第2条直流线路。 ④灵宝背靠背直流输电工程，将西北与华中联网。从 2003年开始建设，计划2005年建成，双极±120 kV，输 送电力360MW，该 直流工程设备完全国产化。
2020年前计划建设的直流输电工程
①小湾、糯扎渡送广东的300万kW工程。 ②西南水电送江西、福建的300万kW项目。 ③广东与海南用直流电缆联网，输送容量为100万kW。 ④2008年将投运三峡右一练塘，±500 kV，300万 kW直流工程；开远一江门，±600 kV，300 kW万直 流工程；糯扎渡一湛江市，±600 kV，350万kW， 向海南送电。