基于新型换流变压器的直流输电系统设计
高压直流输电下换流变压器的性能分析
高压直流输电下换流变压器的性能分析引言：随着电力系统的发展和需求的增长，高压直流输电技术逐渐得到广泛应用。
而在直流输电系统中，换流变压器是一个关键的设备，用于实现交流与直流之间的能量转换。
本文将对高压直流输电下的换流变压器进行性能分析，包括热特性、失效机理和寿命预测等方面。
一、热特性分析1. 温升特性：换流变压器在高压直流输电中会产生较大的电流和磁场，从而导致温升。
温升直接影响着变压器的工作温度和寿命。
因此，必须对变压器的温升特性进行分析。
可以通过数值计算、仿真模拟或实验测试来获得变压器的温升情况。
同时，考虑到换流变压器的复杂性和大型化，设计中应该合理选择冷却系统、冷却介质和散热方式。
2. 等值电路模型分析：为了更好地评估换流变压器的性能，建立一个准确的等值电路模型非常重要。
等值电路模型可以反映变压器的电气特性和磁滞特性等，用于分析变压器的损耗和效率。
常用的等值电路模型包括电阻、电抗、电容元件以及磁滞环等。
通过适当的参数调整和拟合，可以使得模型更加准确地描述换流变压器的工作情况。
二、失效机理分析1. 电击击穿：高压直流输电系统中，由于系统电压较高，会导致电击击穿现象。
电击击穿主要是指在电气设备的绝缘部分形成电弧或电晕放电，破坏绝缘强度。
对于换流变压器而言，电击击穿可能发生在绝缘材料、绝缘油的介质强度等方面。
因此，需要进行电击击穿分析，以避免电气设备的失效。
2. 热失效：因为高压直流输电系统中的大电流会导致变压器发热，加剧绝缘材料内部的热应力和热老化。
长期高温会导致绝缘材料的物理性能下降，甚至发生热失效。
为了避免热失效，需要进行热稳定性分析，并选择合适的绝缘材料和冷却系统来降低变压器的工作温度。
三、寿命预测1. 失效模型：为了预测变压器的使用寿命，需要建立失效模型。
失效模型主要是通过研究绝缘材料的老化规律、电压电流的应力以及环境因素等，来评估变压器的可靠性和寿命。
常用的失效模型包括Arrhenius模型、微观损伤模型、剩余寿命模型等。
新型电力系统中的特高压直流输电SLCC换流技术
新型电力系统中的特高压直流输电SLCC换流技术摘要：双碳背景下，大规模新能源通过电力电子变换器接入电网，将面临诸多挑战。
在送端电网，千万千瓦级新能源基地数以万计纯电力电子变流器组网的运行特性和稳定机理不明确，新能源发电基地与直流输电系统优化配置和协调稳定控制难度较大；在受端电网，中国已经形成的多直流复杂电网在不断增加接纳直流输电容量的同时，将进一步叠加高比例新能源电力，现有的直流输电控制保护技术和多直流电网安全运行控制技术难以支撑电网安全稳定运行；在环境条件方面，超高海拔、高地震烈度、高宇宙射线和高盐雾等苛刻环境条件将对直流输电装备和基础材料提出更高要求。
基于此，本篇文章对新型电力系统中的特高压直流输电SLCC换流技术进行研究，以供参考。
关键词：电力系统；特高压直流输电；SLCC换流技术引言上世纪末至今，中国直流输电事业飞速发展，从技术落后到技术引领，成为世界上建设直流工程数量最多、电压等级最高（1100kV）、技术种类最多的直流输电国家。
直流输电是我国能源的骨干运输通道，在能源输送方面将发挥着不可替代的作用。
针对大规模清洁能源并网、传输、消纳等问题，直流输电将是进一步提升清洁能源利用率、充分满足未来电力需求、助力新型电力系统建设的必要手段。
新型电力系统的构建离不开直流输电，同时也将对直流输电的发展产生深远影响。
我国电力系统跨省跨区输电通道建设加快。
新型电力系统能有力推动直流送端风光火储一体化发展，通过采取增加火电调峰深度、配置储能、优化直流曲线等综合措施，提升输电通道清洁电量占比。
我国电力系统输电通道清洁能源比例提升。
1特高压直流输电技术概述通过进一步研究高压直流输电技术，确保国家能源资源的合理开发和利用，解决自然资源和能源分配不均的问题，现在可以进行高压直流输电，即800kV以上的电压直流输电的工作原理是:在用电流变换器改造交流电源之前对其进行改造，强调运输过程中的稳定性和安全性，应用该技术可以节省设备的地面空间，减少交通损失，满足中国各地区每年日益增长的用电需求。
柔性直流输电系统的设计与优化
柔性直流输电系统的设计与优化直流输电系统作为电力传输领域的一项重要技术，在解决远距离电力传输、提高输电效率和稳定性等方面具有独特优势。
而柔性直流输电系统作为直流输电的一种新型形式，在电力系统领域得到了广泛关注和研究。
本文将从柔性直流输电系统的设计与优化角度展开讨论，探究其在电力系统中的应用与发展。
一、柔性直流输电系统的基本原理与特点柔性直流输电系统主要由直流母线、换流站、逆变站以及相应控制系统等组成。
其基本原理是通过硅控整流和逆变技术，将交流电能转换成直流电流进行传输，并在需要的地方再次将其转换为交流电能。
在这个过程中，可以通过控制直流母线的电压和频率来实现对输电系统的柔性控制。
相比传统的交流输电系统，柔性直流输电系统具有以下几个特点：1. 高效能：柔性直流输电系统在电能转换的过程中，能够大大减少电能的损耗。
传统交流输电系统由于存在变压器等能量转换设备，会存在一定的能量损耗。
而柔性直流输电系统采用直流电能传输，能够减少能量转换环节，提高能量传输的效率。
2. 高稳定性：柔性直流输电系统具有更好的稳定性。
由于直流电路的特点，柔性直流输电系统能够更好地应对电力系统中的故障和波动。
例如，在输电线路出现瞬态故障时，柔性直流输电系统能够通过控制直流母线电压和频率，迅速稳定系统运行，减少对系统的影响。
3. 较小的占地面积：柔性直流输电系统相比传统交流输电系统在占地面积上具有较大优势。
传统交流输电系统需要设置变电站、输电线路等设备，占用大量土地资源。
而柔性直流输电系统不仅仅可以减少变电站设备，还可以通过多级换流站的方式，进一步减小占地面积。
二、柔性直流输电系统的设计要点柔性直流输电系统的设计涉及到许多技术和工程要点。
下面将从输电线路、换流站和逆变站等方面来介绍设计要点。
1. 输电线路设计：柔性直流输电系统中的输电线路是电力传输的核心环节。
在设计时需要考虑线路的传输能力、损耗、抗风荷载能力等因素。
同时，为提高输电线路的可靠性，还需要进行断面选择和材料选择。
基于新型换流变压器的直流输电系统设计
的发展起到非常重要 的作 用。
换 流 变 压 器 是 直 流 输 电 系 统 必 不 可 少 的 重 要 设 备 ，它
定运行和延长使用寿命 。
１ １ 新 型 整 流 变压 器的 谐 波 屏 蔽 机 理 ．
起着 电压转换 和隔离交直 流 系统 的功 能。在 当前大部 分高
压 直 流 输 电 系统 中 ，滤 波 及 无 功 补 偿 装 置 安 装 于 网 侧 ， 由 换 流器 所 产 生 的谐 波 和 消 耗 的无 功 功 率 皆 通 过 换 流 变 压 器 的 原 副边 绕 组 ，使 得 换 流 变 压 器 的 设 计 制 造 困难 ，体 积 大
２ １ ｏ ４ ｏ３ ０ ０Ｖ １ ２Ｎ ． ．
电压源换流器型直流输电技术综述
电压源换流器型直流输电技术综述在当今社会，随着电力需求的不断增长和环境保护意识的提高，以及可再生能源的广泛应用，对于电力输电技术的要求也日益提高。
在这种背景下，电压源换流器型直流输电技术应运而生，并逐渐成为电力输电领域的热门话题。
本文将对电压源换流器型直流输电技术进行全面评估，并撰写一篇有价值的文章，以便更深入地了解这一技术的深度和广度。
一、电压源换流器型直流输电技术概述电压源换流器型直流输电技术是一种采用电压源换流器作为输电端装置的直流输电技术。
它通过电力电子器件实现了交流电到直流电的变换，并实现了各种功能的控制，例如功率流动的控制、电压的调节等。
相比传统的线性功率放大器直流输电技术，电压源换流器型直流输电技术具有输电能力大、损耗小、对系统的动态稳定性影响小等优点，成为了新一代直流输电技术的热门选择。
二、电压源换流器型直流输电技术的原理和特点电压源换流器型直流输电技术是基于电力电子器件的控制原理实现的。
其核心是电压源换流器，它能够对电压和电流进行灵活的控制，实现了高效的能量转换和输电控制。
电压源换流器型直流输电技术还具有灵活性高、成本低、占地面积小等特点，能够满足复杂电网结构和大容量输电的需求，因此在电力系统中具有广阔的应用前景。
三、电压源换流器型直流输电技术的应用领域电压源换流器型直流输电技术广泛应用于大容量远距离输电、海底电缆输电、电力系统互联、可再生能源接入等领域。
它能够有效解决传统交流输电技术在长距离输电、大容量输电和电网规划等方面面临的问题，成为了电力系统中不可或缺的一部分。
四、电压源换流器型直流输电技术的优势和未来发展趋势电压源换流器型直流输电技术相比传统的交流输电技术具有输电能力大、输电损耗小、对环境的干扰小等优势，未来的发展趋势主要体现在技术的不断创新和完善上。
随着电力系统的智能化和信息化程度不断提高，电压源换流器型直流输电技术将会更加智能化和高效化，以满足电力系统的需求。
五、个人观点和总结在我看来，电压源换流器型直流输电技术作为一种新型的电力输电技术，将会对未来的电力系统产生重要影响。
基于电压源换流器的高压直流输电技术研究综述
Ｓ ｐ ｌ ｕ ｅ ｕ ｏ ｕ ｅ ｏ ｒＧｒｄ Ｃｏ ｐ ｒ ｔ ｎ，Ｗ ｕ ａ ｕ ｐ ｙ Ｂ ｒ ａ ｆＨ ｂ ｉ ｗｅ ｉ ｒ ｏ ａ ｉ Ｐ ｏ ｈ ｎ，Ｈｕ ｅ ３ ０ ，Ｃｈｉ ａ ｂｉ ０１ ４ ３ ｎ ；３．Ｄｉ ａ ｃ ｉ ｇ Ｃｏ ｍｕ ｉａ ｉ ｎ Ｂｕ ｅ ｕ ｏ ｓ ｔｈ ｎ ｍ ｐ ｎｃ ｔ ｒａ ｆ ｏ Ｈｕ ａ ｏ ｒ Ｇｒｄ Ｃｏ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｎ Ｐ ｗｅ ｉ ｒ ｏ ａ ｉ ｎ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ａ ｇ ｈ ，Ｈｕ ａ １ ０ ７ ｎ ｎ ４ ０ ０ ，Ｃｈ ｎ ｉ ａ；４ ｃ ｏ ｌ ｆＥｌｃ ｒｃ Ｐ ｗｅ ，Ｓ ｕ ｈ Ｃｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆ ．Ｓ ｈ ｏ ｅ ｔ ｉ ｏ ｒ ｏ ｔ ｉ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ，Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ６ ０，Ｃｈ ｎ ） ｃ ｎ ｌｇ ａ ｇｈ ｕ ａ ｇ ｏ ｇ５ ４ １ ０ ｉ ａ
基 于 电压 源换 流 器 的高压 直 流 输 电技 术 研 究综 述
徐忻 ，胡靖 ，石辉。 ，张勇军
（ ． 南 电 网公 司红 河 供 电局 ，云 南 红 河 ６ １０ ；２ １云 ６ １ ０ ．湖 北 电 网公 司武 汉供 电局 ，湖 北 武 汉 ４０ １ ；３ ３ ０ ３ ．湖 南 省 电 力公 司调 度 通 信 局 ，湖 南 长 沙 ４ ０ ０ ；４ １ ０ ７ ．华 南理 工 大 学 电力 学 院 ，广 东 广 州 ５ ０ ４ ） １６ ０
原 理 ，总 结 了其 基 本 控 制 方式 和 技 术 特 点 ，指 出 了该 技 术 的 应 用研 究 现 状 、 当前 存 在 的 问题 以及 今 后 的 研 究 方
向。Ｖ Ｃ ＨＶ Ｓ — ＤＣ的特点证 明，该技术在风电、输配电领域具有广 阔的发展 前景 。
国网经研院总工程师 李晖：新型电力系统规划设计面临诸多新挑战
国网经研院总工程师李晖：新型电力系统规划设计面临诸多新挑战新型电力系统是一项涉及多行业、多学科的复杂系统性工程，尤其离不开科学、高效的规划设计工作。
那么，如何做好新型电力系统的顶层设计、完善底层逻辑？如何开展新型电力系统科研创新、规划设计等工作？作为国家电网有限公司电网规划和工程设计技术归口单位的国网经济技术研究院有着自己的见解。
带着上述问题，本报记者近日采访了国网经济技术研究院总工程师李晖。
新型电力系统有“4个新”中国能源报：从整个电力系统的规划设计角度来看，新型电力系统有哪些“新变化”？李晖：与传统电力系统相比，新型电力系统的供给侧、电网侧、消费侧及二次系统将发生革命性变化，体现为“4个新”，即新的电源装机结构、新的电网形态、新的电力负荷特性、新的二次系统控制模式。
具体而言，从供给侧看，能源结构将发生改变，可再生能源将实现大规模开发利用，逐步取代化石能源。
预计到2030年，我国新能源在装机规模上将成为第一大电源，对电力系统供需平衡和清洁能源消纳能力提出了更高要求，需要增加电源装机的容量冗余度，同时配套建设相应的灵活调节能力。
从电网侧看，将由以常规电源、单向供电为主向高比例电力电子化和新能源、双向供电的电网形态转变。
随着大型风光电基地的开发，跨区送电将继续增加，需加大特高压及各级电网发展力度，提升高比例新能源外送消纳能力、多直流承载能力。
另一方面，中东部地区分布式新能源大规模开发，对配电网的接入能力提出了更高要求。
通过大电网与配电网灵活互济、协调运行，实现大规模新能源与电网的协调发展。
从消费侧看，将由用户侧单向用电向电能双向传输转变。
多元用电负荷、分布式电源、新型储能将快速发展，负荷特性由传统的刚性用电需求、单向用电向柔性用电需求、用户电能双向传输转变，终端能源侧的电力产消者将大量出现，电力供需平衡模式由“源随荷动”向“源荷互动”转变。
从二次系统看，电力系统控制模式将发生深刻变化。
随着新能源电力和电量占比的提升，电力系统不确定性增大、复杂性增加、可控性变差，这将推动一体化控制向主配网协同、微电网自治等控制模式转变。
直流工程成套设计方案
直流工程成套设计方案一、前言随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，新能源、清洁能源等新型能源的发展成为各国政府和企业关注的重点。
而直流技术作为一种高效、稳定、可靠的电力传输方式，逐渐成为新能源开发和传输的主流技术之一。
本文就直流工程成套设计方案进行综合分析和阐述，以期为相关研究和工程实践提供参考。
二、直流工程成套设计概述直流工程成套设计是指在直流输电、直流供电系统等直流工程中，对电力设备、自动化设备、保护装置、控制系统等设备进行整体设计和配置，确保直流工程的安全、稳定、高效运行的过程。
其主要包括直流输电系统成套设计和直流供电系统成套设计两个方面。
1. 直流输电系统成套设计直流输电系统成套设计是指对输电线路、换流器、阀厅、换流变压器、直流滤波器、直流接地极、监控系统等设备进行整体设计和配置，以完成高压直流输电。
其主要内容包括输电线路设计、换流站设计、换流变压器设计、直流接地极设计、监控系统设计等。
其中，输电线路设计是直流输电系统成套设计的基础，其主要任务是在满足输电容量和输电距离的前提下，最大限度地降低线路电阻、电感和电容等参数，以减小线路损耗、提高电能传输效率。
而换流站设计主要包括换流器的选型和配置、阀厅的设计和布置、直流滤波器的设计和配置等，以确保换流站在不同运行模式下的安全、稳定运行。
此外，换流变压器设计、直流接地极设计和监控系统设计等也是直流输电系统成套设计中至关重要的环节，只有这些设备齐全、配套，才能确保直流输电系统的正常运行。
2. 直流供电系统成套设计直流供电系统成套设计是指对直流变电站、直流配电系统、直流负载等设备进行整体设计和配置，以完成直流供电。
其主要内容包括直流变电站设计、直流配电系统设计、直流负载设计等。
其中，直流变电站设计是直流供电系统成套设计的核心，其主要任务是对变电站的选址、布置、设备配置等进行规划和设计，从而确保变电站在不同运行模式下的安全、稳定运行。
直流配电系统设计主要包括直流母线的设计和布置、直流断路器的选型和配置、直流接地设备的设计和布置等，以确保供电系统在不同运行状态下的安全、稳定运行。
高压直流输电系统的反馈线性化控制器设计及仿真
下式表示直流电流方程 ：
， ｄ＝ｋ ｌ ， ｄ＋ｋ ２ ｃ ｏ ｓ ＋ｋ ３ ｃ ｏ 与 ８ ） ． （ ２ ）
一
示。
如果对 （ ２ ） 式进行定义 ： ， （ ）＝ｋ ｌ ， ｇ （ ｘ ）＝１ ， ｕ＝ｋ ２ ｃ ｏ ｓ
由图 １ 得到直流电流 的表达式为
１
＝
线 出现短路故 障 ， 使 系统 的正常运行 出现 不稳 定 ， 直流 输 电系统 的基本稳态调节特性 为 ： 整 流侧 由定 电流特性 和定
。
特性 ， 逆 变 侧 由定 ６ ０特 性 和 定 电 流 特 性 组 成 － ２ 。
Ｈ Ｖ Ｄ Ｃ系统 内在的非线性使 控制器 的设计 成为难 点 ， 整流 侧 和逆变侧 的触发角对直流 电流 的变 化率很敏感 ， 当故障 被清 除时将导致直流 电流和电压 的振 荡 ， 这 种振荡将会 损 坏换 流阀＿ ３ “Ｊ 。本 文提 出一种简单的反馈线性化方法设计
．＿ ＿
同 压 直 流 输 电 系 统 的 反 馈 线 性 化 控 制 器 设 计 及 仿 真
Ｅｊ
】
朱红萍 ， 李白雅 ， 李 燕
（ 湖南科技 大学 信息与电气工程学院 ， 湖南 湘潭 ４ １ １ ２ ０ １ ）
摘
要： 为 了改善直流输 电系统在各 种运行条件下 的鲁棒性 ， 提 出一种反馈线性化控制器。通过建立反馈 线性化控制
可以把 系统看成是伪线性 的 ， 反馈线性 化控制器为 ｕ （ 一 ， （ ） ｔ ， ） ，
输电线路 的等值 电阻和 ，
收稻 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ １— ２ ２
基金项 目： 湖南省教研项 目（ ２ ０ １ ０— ２ ２ ４ ） ； 湖南科技厅项 目（ ２ ０ １ ｌ Ｆ Ｊ ６ ０ ２ ８ ， ２ ０ １ ２ Ｇ Ｋ ３ ０ ９ ９ ） 作者简介 ： 朱红萍（ １ ９ ７ ０一 ） ， 女， 湖南娄底人， 副教授 ， 博士 ， 主要从事基于新型换流变压器 的直 流输 电系统 新理论 ， 电能质量分析控
基于VSC的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制
基于VSC的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制一、本文概述随着现代电力系统的不断发展，直流输电系统（VSCHVDC）因其灵活的控制能力和高效的能量传输特性，在电网互联、可再生能源接入等领域得到了广泛应用。
VSCHVDC系统的复杂性和非线性特性使得其建模和控制成为了一个重要的研究课题。
本文旨在深入研究基于电压源换流器（VSC）的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制方法。
本文首先回顾了VSCHVDC系统的发展历程和研究现状，指出了当前建模和控制方面存在的问题和挑战。
在此基础上，本文提出了一种基于VSC的直流输电系统的稳态建模方法，该模型能够准确反映系统的稳态运行特性，为后续的非线性控制设计提供了基础。
接着，本文重点研究了VSCHVDC系统的非线性控制策略。
针对VSCHVDC系统的非线性特性和运行约束，本文设计了一种基于反馈线性化理论的非线性控制器，并通过仿真验证了该控制器的有效性。
本文还探讨了不同控制参数对系统性能的影响，为实际工程应用提供了指导。
本文总结了VSCHVDC系统稳态建模和非线性控制的研究成果，并展望了未来的研究方向。
本文的研究成果对于提高VSCHVDC系统的运行稳定性和经济性具有重要意义，为电力系统的安全、高效运行提供了有力支持。
二、直流输电系统的基本原理直流输电（Direct Current Transmission，简称DCT）是一种将交流电转换为直流电进行长距离输电的技术。
与传统的交流输电相比，直流输电具有输电效率高、线路损耗小、能够跨越更长的距离进行输电等优点。
VSC（Voltage Source Converter，电压源换流器）是直流输电系统中的重要组成部分，其通过电力电子器件实现交流电与直流电的相互转换。
VSC直流输电系统的基本原理主要包括换流、调制和控制三个部分。
换流过程是指将交流电转换为直流电，或者将直流电转换为交流电的过程。
VSC通过电力电子开关设备（如绝缘栅双极晶体管IGBT 等）实现这一转换，使得电流在交流侧和直流侧之间流动。
直流配电系统的组网技术及其应用
直流配电系统的组网技术及其应用经济的发展，城市化进程的加快，人们对电能的要求也逐渐增加。
随着城市用电负荷密度不断增大，城市电网面临着多重难题：一方面要扩大城市配电网容量以适应城市经济发展的需求，另一方面要接纳太阳能、风能等可再生清洁能源以减轻环境污染的压力。
在该背景下，直流配电系统（DCS）是基于电压源换流器提供直流电力且具有先进能源管理系统的智能化配电系统，因其输送容量更大、供电质量更优、易于接纳分布式能源（DER）、可控性更高等优势而受到关注。
本文就直流配电系统的组网技术及其应用展开探讨。
标签：直流配电系统;;组网技术;智慧能源引言直流模式可以充分挖掘分布式发电、储能、配电以及供电系统的优势，为电力供应商和用户带来全新的价值和效益。
直流配电在有效接纳分布式电源、高效稳定电压变换及控制、系统优化配置、供电可靠性等方面的技术问题已基本解决。
1基于直流母线的直流配电系统基于直流母线的直流配电系统是一种分布式供电系统，各种分布式发电可以通过变换器接入直流配电系统，如光伏发电通过DC/DC变换器接入直流母线（DC+、DC-），风力发电通过AC/DC变换器接入直流母线（DC+、DC-），为了克服分布式发电的随机性及不可控性，可通过双向DC/DC变换器将储能装置接入直流母线（DC+、DC-），通过其储能与释能保证直流母线电压的稳定。
系统通过DC/DC变换器为直流负载供电，通过DC/AC变换器为交流负载供电。
另外，交流电网通过整流设备与直流母线相连，作为直流配电系统的后备能源，系统配有数据通信、监控与保护系统。
2直流主动保护原理和组成对于直流配电系统上述的故障类型，目前还没有成熟的保护技术和装备，电力电子变换器自身的保护功能，近年来引起了学者的研究兴趣。
该技术应用在电力电子设备中，可实现部分继电保护功能。
多端直流配电系统保护方案，基于IEC61850快速通信系统，利用直流断路器配合继电器快速检测并隔离故障，使用电力换流器和模块自身设备限制、中断故障电流，一定程度上提高了系统性能。
新型电力系统中的特高压直流输电slcc换流技术
新型电力系统中的特高压直流输电slcc换流技术特高压直流输电（Ultra High Voltage Direct Current Transmission，简称UHVDC）是一种新型的电力传输技术。
UHVDC系统的核心是换流技术，而SLCC（Static Local Current Controller）则是UHVDC系统中的一种主要换流技术。
SLCC是通过控制线路上的换流阀来实现直流电能的传输和变换的技术。
在UHVDC系统中，直流电能是通过换流站的方式进行传输的，而SLCC则是由换流站上的静止开关器件组成的。
它通过对换流电路上的电压和电流的控制，将电能从高压端传输到低压端，或者从低压端传输到高压端。
相较于传统的交流输电系统，UHVDC系统具有更高的输电能力和更远的传输距离。
它能够有效地解决长距离输电中的线损问题，同时减少电网对电力供应的依赖性。
而SLCC作为UHVDC系统中的一项关键技术，能够实现高效、稳定的直流电能传输，为电力系统的安全运行提供了技术保障。
SLCC通过控制换流电路上的开关器件，实现对直流电能的调节和控制。
它能够实时监测电流和电压的变化，并通过控制开关管的通断状态来控制电能的传输。
通过这种方式，SLCC能够保持直流电流的稳定性，减少能量损耗，提高输电效率。
SLCC还具有较强的自适应控制能力。
它能够根据电网负荷的变化，自动调整开关管的控制策略，以实现电力系统的平衡运行。
SLCC还具备防止电网故障扩散和保护电力设备的功能。
当电网发生故障时，SLCC能够及时切断故障区域，保护电力设备免受损害，确保电能的正常传输。
SLCC技术在应用中仍然存在一些挑战。
首先，由于系统的复杂性和高压高温环境的影响，SLCC设备的稳定性和可靠性需要得到充分保证。
其次，应用SLCC技术需要大量的控制与保护措施，这对系统的安全运行提出了更高的要求。
此外，随着电力系统的发展，SLCC技术也需要不断地进行改进和优化，以适应电力系统的发展需求。
基于新型换流变压器的直流输电系统滤波设计及仿真
Ｚ ＯＵ Ｊｎｊｎ ， Ｕ ｏ ｇｆ Ｙ ａ Ｈ ｉ— Ｌ Ｏ Ｌ ｎ — ， Ｕ Ｈｕ ｕ ｕ
（ ． ｏ ｅｅｏ ｕｏ ａ ｏ ， ａ ｃ ａ ｇ Ｈ ｎ ｋ ｎ ｎｖ ｒ ｔ ， ａ ｅ ａ ｇ ３ ０ ３ Ｃ ｉａ １ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｔｍ ｔ ｎ Ｎ ｎ ｈ ｎ ｏ ｇ ｏ ｇＵ ｉ ｓ ｙ Ｎ ｎ ｈ ｎ ０ ６ ， ｈｎ ； ｌ Ａ ｉ ｅｉ ３
ｄ ｒｔ ｅ ｌ ｅ ｔｅ ｃ ａ ａ ｔｒ，ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｗｉ ｄ ｎ ｓｏ ｅ ｎ ｖ ｌｃ ｎ ｅ ｅ ｒ ｎ ｆｒ ｒａ ｏ ｔｎ ｗ ｔｕ ｔ ｒ ｅ ｏ ｒ ａｉ ｈ ｈ ｒｃ ｅ ｚ ｈ ｈ ｅ ｎ ｉ ｇ ｆｔ ｏ ｅ ｏ ｖ ｒ ｒｔａ ｓｏ ｍｅ ｄ ｐ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ，ａ ｄ ｔ ｅｒｉ ｈ ｔ ｎ ｈ ｉ ｍ— ｐ ｄ ｎ ｅ ｒ ｏ ｅ ｅ ｔｗｉ “ｚ ｒ ｍｐ ｄ ｎ ｅ”． Ｔｈ ａ ｏ ａｏ ｙ ｉ ｍｐ ｉ ｄ ＨＶＤＣ ｓ ｓｅ ａ ｄ ｅ ｕ ｐ ｅ ｔ — ｅ ａ ｃ ｓ ａ ｅ ｃ ｈ ｒ ｎ ｔ ｈ ｅｏｉ ｅ ａ ｃ ｅ ｌ ｂ ｒｔ ｒ ｓａ ｉ ｌｅ ｙ ｔｍ ｎ ｑ ｉ ｐ ｄ ｗｉｈ ａｎｏ ｖ ｌｃ ｎ ｅ ｅ ｒｎ ｆ ｒ ｅ ｎ ｔｅ ｓｄ ｆｒ ｃｉ ｉ ｇ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ａ ａ ｙ ｉ ｇ ｏ ｅ ｈａ ｏ ｉｓｉ ＶＤＣ ｙ ｔｍ ，ｔ ｅ ｔ— ｅ ｏ ｖ ｒ ｒｔａ ｓｏ ｔ ｍ ｒｏ ｈ ｉ ｅ ｏ ｅ ｔｆ ｎ ． ｙ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｎ ｌｚｎ ｆｔ ｒ ｎｃ ｎ Ｈ ｈ ｍ ｓ ｓｅ ｈ ｏ ｔｌｒ ａ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ｓｃ ｌ ｕ ａｅ ｎ ｌｏ ａｅ ． ｌｋ ｎ ｓ ｏ ｌｅ ｓ ａ ｏ ｔｄ ｔ ｒ ａ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ａ ｅ ｃｉ ｏ ｒｉ ａｃ ｌｔ ｄ ａ ｄ ａｌ ｃ ｔｄ Ａｌ ｉ ｄ ｆｆ ｔ ｒ ｄ ｐ ｅ ｈｅ ｅ ｃ ｎ ｂ ｅ ｉｎ ｄ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｖ ｉ ｖｌ ｏｕｍｅ ｆｃ ｍ ｐ ｎｓ ｔｏ ｌ ｃ ｔｄ． Ｆ ｎ ｌ ｙ ｕｓ ｆＭ ＡＴ ｓｏ ｏ ｅ ａｉｎ ａｌ ａ ｅ ｏ ｉａｌ ｂ ｅ ｏ ｙ ＬＡＢ／Ｓ ｍｕ ｉ ｋ，ｈ ｏ ｌ ｆｔａ ｓｏ ｅ ｎ ｌ ｒ ｒ ｉ ｌｎ ｔ ｅ ｍ ｄｅｓ ｏ ｒ ｎ ｆ ｒ ｒａ ｄ ｆ ｔ ｓ ａ ｅ ｍ ｉ ｅ ｓ ｔｕ ｏ ｉｔｎｔｗｉｈ ｔ ｅ ｐ ｒ ｍ ｅｅ ｓｏ ｅ ｉ ｎ ｎ ． ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｇ ｏ ｖ ｓ ｏ ｉ ｌｎ ｉ ｇ ，ｈ ｏ ｅ ｏ － ｅ ｐ ｃ ｎｓｓｅ ｔ ｈ ａ ａ ｔ ｒ ｆｄ ｓｇ ｉ ｇ Ｔｈ ｏ ｇ ｈ ｎ ｌｚｎ ｆｔ ｗａ ｅ ｆｓｍｕ ｉ ｋ ｎ ｈｅ ｔ ｅ ｎ ｖ ｌｃ ｎ ｖ ｒｅ ｒ ｎ ｆｒ ｅ ａ ｅ ｆ ｃ ａ ｎ ｃ ｌｅ ｉ ｇ ｆ ｎ ｔｏ ｅ ｔｒｔａ ｓｏ ｍ ｒｈ ｓｐ ｒｅ ｔｈ ｒ ｉ ｓ ｆ ｔｒｎ ｕ ｃ ｉｎ． ｍ ｉ Ｋ ｅ ｏ ｄ ｎ ｖ ｌｃ ｎｖ ｒｅ ｒ ｎｓｏ ｅ ； ｄ ｒ ｃ ｕ ｒ ｎ ｏ ｒｔａ ｓ ｓｉｎ ；ｚ ｒ ｍｐ ｄ ｎ ｅ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｏ ｅ ｏ ｅ ｒｔａ ｆ ｒ ｒ ｔ ｍ ｓ ｉｅ ｔｃ ｒｅ ｔｐ ｗｅ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｅｏｉ ｅ ａ ｃ ．
直流输电系统在电力设计中的应用
直流输电系统在电力设计中的应用【内容提要】随着我国电力系统“西电东送，南北互供，全国联网”方针政策的快速实施，我国将进入直流输电技术发展的黄金时段。
为此，本文将介绍直流输电技术的新发展。
【关键词】直流输电ccc/cscc电压源换流器(vsc)新型直流输电直流输电以其优良的性能在远距离、大容量输电，交流电网互联和跨海输电、城市送电等领域得到了极大的发展。
随着我国电力系统“西电东送，南北互供，全国联网”方针政策的快速实施，我国将进人直流输电技术发展的黄金时段。
一直以来，直流输电的发展与换流技术(特别是高电压、大功率换流设备)的发展有密切的关系。
因此，直流输电技术的发展，经过了20世纪50—60年代的汞弧阀时期、20世纪70—80年代的晶闸管阀时期。
进人20世纪90年代以后，新型半导体换流设备【绝缘栅双极晶体管(igbt)构成的电压源换流器】的发展，促进了新型直流输电的快速发展。
本文将介绍直流输电技术的发展，并着重介绍基于电压源换流器(vsc)的新型高压直流输电系统的特点。
一、传统直流输电的缺陷直流输电系统主要由整流器、逆变器(换流器)、直流线路等部分组成。
其中关键技术是换流技术。
传统的直流输电采用电网换相的换流技术，即由交流电网提供换相时的短路电流，也称换相电流，因此，传统的直流输电系统存在以下缺陷:1、为保证换相的可靠，受端交流必须有足够的容量，即必须有足够的短路比，当受端电网比较弱时，便易发生换相失败。
2、存在延迟触发角α(一般为100-150)和关断角r(一般为150或更大一些)，以及波形的非正弦，因此，传统的直流输电要吸收大量的无功功率，其值约为输送直流功率的40%-60%,需要大量的无功补偿及滤波设备，而且在甩负荷时会出现无功功率过剩，而导致过电压。
3.传统的直流输电需要交流电网提供换相电流，这就要求受端系统是有源网络。
故传统的直流输电不能向无源网络(如孤立负荷)输送电能。
二、传统直流输电的新发展为了克服上述第2个缺点，可以采用人工换相，使换流器工作在α,r≤0的情况下，从而出现了串联电容器换相器技术(ccc)和可控串联电容器的换相器技术(cscc)。
基于基频调制电流源换流器的中频分布式远海风电直流输电系统
基于基频调制电流源换流器的中频分布式远海风电直流输电系统在能源的海洋中，风力发电如同一艘扬帆起航的巨轮，而远海风电则是这艘巨轮上最为耀眼的明珠。
然而，如何将这颗明珠的光芒输送到陆地，却是一个技术难题。
传统的交流输电系统在长距离传输中损耗巨大，如同一座座高山阻挡着能源的流动。
而今天，我要介绍的基于基频调制电流源换流器的中频分布式远海风电直流输电系统，就如同一条穿越高山的隧道，为能源的高效传输提供了可能。
首先，让我们来了解一下这个系统的工作原理。
基频调制电流源换流器是这个系统的核心部件，它的作用就像是一个巨大的变压器，将风力发电机产生的电能转换为适合长距离传输的直流电。
这个过程就像是将一杯水倒入另一个杯子，虽然容器变了，但水的本质并没有改变。
而且，由于采用了基频调制技术，这个转换过程几乎没有任何损耗，就像是一个完美的魔术师，将一切变得轻而易举。
接下来，我们再来看一下这个系统的分布式特性。
传统的集中式输电系统就像是一棵大树，所有的果实都挂在同一棵树上，一旦树倒了，所有的果实都会落地。
而分布式系统则更像是一片森林，每棵树都有自己的果实，即使有一棵树倒了，其他的树仍然可以继续生长。
这种设计大大提高了系统的可靠性和稳定性，就像是给整个系统穿上了一件防弹衣。
最后，我们来看看这个系统的中频特性。
中频输电系统的工作频率介于工频和高频之间，就像是一条河流，既不像小溪那样狭窄，也不像大海那样宽广。
这种设计既保证了输电效率，又避免了高频输电可能带来的电磁干扰问题。
这就像是在高速公路上行驶的汽车，既不会因为速度过慢而耽误时间，也不会因为速度过快而引发事故。
然而，任何技术都不是完美的。
基于基频调制电流源换流器的中频分布式远海风电直流输电系统虽然有许多优点，但也面临着一些挑战。
例如，如何保证在恶劣的海洋环境下设备的稳定运行？如何降低设备的制造和维护成本？这些问题都需要我们去深入思考和解决。
总的来说，基于基频调制电流源换流器的中频分布式远海风电直流输电系统是一项具有巨大潜力的技术。
高压直流输电系统换流变压器与换流阀设计
高压直流输电系统换流变压器与换流阀设计规范1.1 换流变压器在高压直流输电系统中，换流变压器是最重要设备之一。
在整流站，用它将交流系统和直流系统隔离，通整流装置将交流电能转换为高压直流电能，再利用直流输电线路传输；在逆变站，通过逆变装置将直流电能再转换为交流电能，再通过换流变压器输送到受端交流系统；从而实现不同交流系统的联络。
1.1.1 换流变压器功能与特点换流变压器功能有：1、降低交流侧谐波电流，特别是降低了5、7次谐波电流，这是由于绕组接法为YNyn0和YNd11，提供相位差为30°的12脉波交流电压；2、作为交、直流系统的电气隔离，可削弱侵入直流系统的交流侧过电压幅值；3、限制故障电流，换流变压器的阻抗限制了阀臂短路和直流母线上短路时的故障电流，使换流阀免遭损坏；4、通过换流变压器可实现直流电压较大幅度的分档调节。
由于换流变压器的运行与换流器的换相所造成的非线性密切相关，所以换流变在漏抗、绝缘、谐波、直流偏磁、有载调压和试验等方面与普通电力变压器有不同的特点。
(1)短路阻抗为了限制当阀臂及直流母线短路时的故障电流以免损坏换流阀的晶闸管元件，换流变压器应有足够大的短路阻抗。
但短路阻抗也不能太大，否则会使运行中的无功损耗增加，需要相应增加无功补偿设备，并导致换相压降过大。
大容量换流变压器的短路阻抗百分数通常为12%~18%。
(2)绝缘换流变压器阀侧绕组同时承受交流电压和直流电压。
由两个6脉动换流器串联而形成的12脉动换流器接线中，由接地端算起的第一个6脉动换流器的换流变压器阀侧绕组直流电压垫高0. 25U d(U d为12脉动换流器的直流电压)，第二个6脉动换流器的阀侧绕组垫高0. 75U d，因此换流变压器的阀侧绕组除承受正常交流电压产生的应力外，还要承受直流电压产生的应力。
另外，直流全压起动以及极性反转，都会造成换流变压器的绝缘结构远比普通的交流变压器复杂。
(3)谐波换流变压器在运行中有特征谐波电流和非特征谐波电流流过。
直流输电系统三种换流变压器电源控制回路对比分析
直流输电系统三种换流变压器电源控制回路对比分析摘要：换流变压器作为直流输电系统的核心设备之一，其可靠运行对于整个直流输电系统是非常重要的，而其可靠运行又取决于其冷却系统、有载调压装置和测量、保护等一系列辅助设备能否正常运行。
因此保证换流变压器辅助电源的可靠供给是一项重要任务。
本文列举并分析了直流输电系统的三种换流变压器电源控制回路，说明了工作原理并分析对比了其相同和不同之处。
关键字：直流输电换流变电源控制回路0引言南方电网超高压输电公司目前管辖着±500kv天广直流、±500kv贵广i回直流、±500kv贵广ii回直流、±800kv云广直流四条西电东送直流输电通道。
这四条直流输电系统总容量达到了1280万千瓦，约占整个南方电网西电东送总容量的50%。
其安全稳定运行对南方五省区的电力供应尤其是广东地区负荷中心的电力供应具有极其重要的意义。
在高压直流输电系统中，换流变压器有着与换流阀同样重要的地位，同为直流输电系统的核心设备。
这是由于其处在在交流电与直流电相互变换的核心位置以及在设备制造技术方面的复杂性和设备费用的昂贵等因素所决定的。
换流变压器的运行可靠性直接决定了整个直流输电系统的运行可靠性。
而换流变压器的正常运行，依赖于其冷却系统、有载调压装置和测量、保护等一系列辅助系统。
辅助系统正常工作则要依赖于外部电源，如换流变压器冷却系统的油泵、风扇和有载调压装置，这些设备均需要电源来驱动其电机工作。
仅仅是短时间丢失电源，也将导致换流变压器的油温和线温迅速上升，严重影响换流变压器的安全运行。
同时，有载调压装置也将失去电源，如恰逢换流变压器分接头调整，将导致三相换流变压器失步，使直流输电系统处于不正常运行状态。
因此换流变压器辅助系统的供电可靠性要求较高，一般为两路电源供电，并采用控制回路自动切换。
在多年生产运行实践中，各换流站不同程度出现过换流变压器失去一路或两路辅助系统电源的故障，给换流变压器的持续可靠运行带来了较大风险。
电力系统中的高压直流输电技术及可行性分析
电力系统中的高压直流输电技术及可行性分析高压直流输电技术在电力系统中扮演着重要的角色，它通过将交流电转化成直流电，实现了远距离、大容量的电力传输。
本文将对电力系统中的高压直流输电技术进行详细分析，并评估其可行性。
首先，我们来了解一下高压直流输电的基本原理。
高压直流输电利用换流变压器将交流电转换为直流电，并通过输电线路将直流电传送到目标地。
在目标地，再次通过换流变压器将直流电转换为交流电。
高压直流输电的主要优势在于其较低的输电损耗和较高的输电容量。
由于直流电的特性，直流输电系统几乎不会受到电阻性损耗和电感性损耗的影响，从而实现了较低的输电损耗。
此外，高压直流输电中使用的输电线路较交流输电中使用的线路要更简单，从而实现了更高的输电容量。
那么，高压直流输电技术在电力系统中的可行性如何呢？首先，高压直流输电技术适用于长距离输电。
由于其较低的输电损耗，高压直流输电可将电力从发电厂传输至远处的负荷中心，同时减少传输过程中的能量损耗。
其次，高压直流输电技术适用于大容量输电。
直流输电系统能够通过增加输电线路的电压等级来增加输电容量，相比之下，交流输电系统的输电容量限制较为严格。
因此，高压直流输电技术适用于大规模的电力输送需求，例如远距离的电力供应或跨国电力输送。
此外，高压直流输电技术在特定情况下还具有进一步的优势。
首先，高压直流输电技术可以更好地适应大容量的可再生能源输送。
可再生能源，如风能和太阳能，通常集中分布于较远的地区，而高压直流输电技术可以有效地将这些能源输送到能源需求较高的地区。
其次，高压直流输电技术还具有更好的稳定性和可控性，有助于提高电力系统的可靠性和安全性。
然而，高压直流输电技术也存在一些挑战和局限性。
首先，高压直流输电系统的建设和运维成本相对较高。
这主要包括换流站、换流变压器、输电线路等设备的建设和维护成本。
其次，高压直流输电技术还存在输电距离的限制。
由于输电线路中的电压和电流损耗，高压直流输电在超长距离上可能会面临技术和经济上的限制。
特高压直流输电系统非特征谐波分析
特高压直流输电系统非特征谐波分析发布时间：2021-05-27T06:13:19.240Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第4期作者：张洪超李雪莹[导读] 特高压直流输电(UHVDC)以其特有的大容量、远距离，高电压等优点，近年在国内迅速发展起来。
国网蒙东检修公司伊敏换流站内蒙古呼伦贝尔市 021000摘要：特高压直流输电(UHVDC)以其特有的大容量、远距离，高电压等优点，近年在国内迅速发展起来。
目前国内已陆续建成向家坝。
云南一广东，云南普洱一广东江门浙江金华等6条+800 kV特高压直流输电系统。
特高压输电工程中换流站内主要的设备包括换流变压器、交直流滤波器、平波电抗器、换流阀等。
关键词：特高压直流输电系统非特征谐波前言交流输电在电力发展过程中发挥了很大的作用，随着电力系统的发展，用交流联网来形成同步大电网会存在稳定性等问题，高压直流输电在输送距离和输送容量等方面都具有巨大的技术优势。
一、我国特高压直流输电发展现状我国是世界上最大的能源消费国，但能源资源相对匮乏，石油、天然气对外依赖程度分别达到60％和30％左右。
面向未来，要实现党的十八大提出的“两个一百年”宏伟目标，打造“中国经济升级版”，我国能源需求将保持刚性增长。
根据相关机构预测，然而在我国，能源供应能力的提升受到“两个不均衡”的制约。
一个是能源资源分布不均衡，西部能源资源含量丰富，而东中部却较为稀少；另一个是各地区的经济发展不均衡，东中部经济相对发达，对能源的需求量较大，而西部经济总量较小，对能源的需求量也相对较小。
在过去，由于电力输送容量和输送距离的限制，我国一直采用“就地平衡”的发展方式，也就是在东中部负荷中心建设大量电厂，以满足生产生活用电需求。
然而随着我国经济的持续高速发展，东中部地区的电力供应逐年吃紧。
与此同时，北煤南运、西煤东运的格局导致了我国煤电运输能力紧缺、煤电价格循环上涨、环境污染等一系列问题。
因此迫切必须转变“过度依赖输煤”的能源配置方式和“就地平衡”的电力发展方式，大力发展特高压电网，让“电从远方来”尤其是近年来，我国能源开发加速向西部和北部转移，能源基地与负荷中心的距离越来越远。
- 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)。
基于新型换流变压器的直流输电系统设计
1 前言
换流变压器及滤波装置是直流输电系统中的重大技术装备。
传统的换流变压器及滤波方案虽然广泛应用，但并不完善。
传统滤波方案将滤波器安装于交流母线与换流变压器网侧绕组之间。
这使得由换流器产生的谐波电流和无功电流均要通过变压器的网侧、阀侧绕组。
这必然会在铁心和结构件中通过较强的谐波磁通，使得变压器绝缘强度加大，损耗增加，振动和噪声大。
针对上述问题，本文提出了一种新型换流变压器及其滤波系统，它是利用电磁感应原理在副边绕组间实现谐波磁势平衡的谐波抑制新方法，称之为感应滤波；分析了该滤波新方法的谐波抑制机理；在此基础上，对在建的新型直流输电系统平台的阀侧滤波器进行综合设计。
2 感应滤波的谐波抑制机理
现以图1所示中间引出抽头接单调谐滤波器的单相三绕组变压器为例，阐述利用变压器耦合绕组的安匝平衡作滤波机理的新型滤波方式。
图中，1表示一次绕组，2表示二次延边绕组，3表示二次公共绕组，Ih 表示谐波电流源。
箭头所示为谐波电流在变压器中的流通路径。
分析可知：在延边绕组2通过谐波电流影响下，公共绕组2和一次绕组1要感生相应的谐波电流，满足以下磁势平衡关系：W2Ih=W3Ih3+W1Ih1 （1）
式中：W1 一次绕组的匝数，W2 二次负载绕组的匝数，W3—二次滤波绕组的匝数。
如果延边绕组2 和公共绕组3 的安匝能保持平衡，则Ih1 =0，就不会在一次绕组感生谐波电流，从而使一次与谐波隔离开来，达到谐波屏蔽的目的。
由此可知，该种滤波方式的实现需要同时满足如下两个条件[3]：
（1）图1 变压器二次绕组引出抽头接滤波器，目的是对谐波加以引流，为变压器耦合绕组2、3 的谐波安匝平衡作滤波方式提供前提。
引流效果越好，利用耦合绕组的谐波屏蔽效果。