高压直流输电技术的发展与应用

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高压直流输电技术的研究与发展

高压直流输电技术的研究与发展

高压直流输电技术的研究与发展随着我国经济的飞速发展,能源需求不断增加。

而在我国能源结构中,煤炭、油气等化石能源仍然占据主导地位,但是这些能源的生产、储运、使用等环节中都存在着严重的环境污染和安全隐患。

因此,我国在加快扩大新能源开发和利用的同时,也在探索新的输电技术,其中高压直流输电技术便是一种被广泛关注和研究的技术。

高压直流输电(HVDC)技术可以将输电距离拉长到数千公里以上,同时也可以降低输变电设备的占地面积和减少输电线路的电磁波噪声。

因此,HVDC技术被认为是未来电力输配网的一个重要发展方向。

一、 HVDC技术的发展历程HVDC技术从产生到不断升级发展,经历了几个发展阶段:1. 第一阶段:单极输电1965年,美国电气工程师C. W. Kimbark设计建造了世界上第一座HVDC单极换流站,实现了单极输电。

这种技术是指只用一组电极,将输电电源与负载之间的电流引入地下或海底,通过地电容、输电线电容等方式交换电能的一种输电方式。

单极输电具有传输距离长、成本低等优点。

2. 第二阶段:双极输电1970年,瑞典于Lule River工程中建成世界上第一座HVDC双极换流站,标志着双极输电技术的问世。

双极输电是指在两个相距较远的地点建立两个换流站,分别用正、反向输电,可以实现大容量、长距离的电力传输。

3. 第三阶段:多极输电20世纪90年代,欧洲研究中心提出了HVDC多极输电技术。

该技术在换流站的两端采用3个或3个以上的换流电极,可以更好地控制电场、电磁场分布,有效地降低了电磁辐射、提高了输电效率。

二、 HVDC技术的特点和优势相较于传统的交流输电技术,HVDC技术有以下特点和优势:1. 传输距离更长:HVDC技术可以达到数千公里甚至更长的距离,而AC输电的传输距离一般仅为1000公里左右。

2. 有利于提高电力输送效率:HVDC技术中由于只有直流电流,不存在交流电流所带来的电流损耗和电压降,从而可以提高电力输送效率。

超高压直流输电技术的发展与应用

超高压直流输电技术的发展与应用

超高压直流输电技术的发展与应用超高压直流输电技术的出现,是电力工业界的重大创新进展之一。

作为一项重要的现代电力输配技术,其在节能降耗、安全稳定和环保等方面具有显著的优势和巨大潜力。

本文将从超高压直流输电技术的发展历程、应用领域、技术优势等方面逐一介绍。

一、发展历程超高压直流输电技术的发展历程可以追溯至20世纪50年代,当时,研究人员试图找到一种能够在更长距离内传输大量电能的方法。

首先,他们引入了直流输电技术,其中利用交流电的变压器将电能转换为较高的电压和较低的电流,最终将电压降至负载端的合适值。

接下来,研究人员将这种技术扩展到更高的电压水平,这就是超高压直流输电技术。

二、应用领域目前,超高压直流输电技术已被广泛应用于许多电力工业领域,为许多电力企业赢得了很大的经济效益。

它最明显的应用领域是在大型电力工程中。

超高压直流输电技术广泛应用于远距离电力传输,这些工程通常是由长距离的输电线路和巨大容量的变电站组成,最终将电力输送到城市和工厂等现代化设施中。

三、技术优势(一)高效率:超高压直流输电技术具有高效率传输电能的特点,是传统输电方式的几倍。

在长距离输电和大容量电力传输中,超高压直流输电技术可以最大限度地减少电力的损耗。

(二)环保:超高压直流输电技术相对于其他电力传输方式,在环保方面具有明显的优势。

这种传输方式能够减少温室气体的排放,减少传输电缆的长度、降低电力系统的损耗,对减少环境污染有着积极的作用。

(三)安全稳定:超高压直流输电技术还在安全稳定方面表现良好,它可以提供更好的电力质量,更精准地控制电力的传输,以确保电力系统的安全稳定和运营效率。

总之,超高压直流输电技术是一项具有非常重要实用意义的技术,它能大幅提高电力的传输效率,减少电力系统的损耗,同时也可以保护人类环境和生态,具有广阔的应用前景。

但同时也需要认识到,该技术还存在很大的商业风险和技术难题,必须在技术和商业方面不断推进创新,以更好地实现其价值和潜力。

高压直流输电技术现状及发展前景

高压直流输电技术现状及发展前景

高压直流输电技术现状及发展前景一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和电网互联的深化发展,高压直流输电技术(HVDC)已成为现代电力系统的重要组成部分。

本文旨在全面概述高压直流输电技术的现状,包括其基本原理、关键设备、应用领域以及面临的挑战,并展望其未来的发展前景。

我们将深入探讨HVDC 技术的最新进展,包括新型拓扑结构、控制策略、设备制造技术等方面的创新,并分析这些创新如何推动HVDC技术在全球范围内的广泛应用。

我们还将讨论HVDC技术在可再生能源接入、电网互联、城市电网建设等领域的应用潜力,以及面临的挑战和解决方案。

通过本文的阐述,我们期望为读者提供一个全面而深入的了解高压直流输电技术的现状和发展前景的视角,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

二、高压直流输电技术现状高压直流输电(HVDC)技术自20世纪50年代诞生以来,经过几十年的发展,已经成为现代电力系统的重要组成部分。

当前,HVDC技术正处在一个快速发展的阶段,其在全球范围内的应用越来越广泛,技术性能也日益成熟和先进。

在技术上,现代高压直流输电系统已经实现了高度的自动化和智能化。

通过采用先进的控制系统和保护装置,HVDC系统能够实现快速响应和精确控制,确保电力系统的稳定运行。

同时,随着电力电子技术的飞速发展,HVDC系统的换流技术也在不断升级,从最初的汞弧阀换流器发展到现在的晶闸管换流器,再到未来的可关断晶闸管换流器,这些技术的进步极大地提高了HVDC系统的效率和可靠性。

在应用上,高压直流输电技术已经广泛应用于长距离大功率输电、跨海输电、异步联网等多个领域。

特别是在可再生能源的开发和利用中,HVDC技术发挥着不可替代的作用。

例如,在风能、太阳能等可再生能源丰富的地区,通过建设HVDC系统将电能输送到需求侧,可以有效地解决可再生能源的接入和消纳问题,推动可再生能源的大规模开发和利用。

然而,尽管高压直流输电技术取得了显著的进步和广泛的应用,但仍面临着一些挑战和问题。

高压直流输电技术的应用与发展

高压直流输电技术的应用与发展

高压直流输电技术的应用与发展随着现代社会的不断发展和科技的日新月异,电能成为人们生活中必不可少的一部分。

电力的传输线路是电力系统中一个非常重要的环节,同时也是电能传输的主要手段。

传统的交流输电系统存在着能量损失大,远距离输电过程中线路电压波动大的问题,因此人们开始研究和应用高压直流输电技术,并在实践中获得了很多成功的经验,促使了高压直流输电技术的不断发展与完善。

一、高压直流输电技术的简介高压直流输电技术,简称HVDC技术,是一种能够将电能进行远距离或海底输送的高效而可靠的电力输电技术。

它的理论基础来自于电力系统的稳态分析和电气发展的进步。

它利用高压直流电源驱动输电线路上的直流电流,从而实现电能的高效输送。

与传统的交流输电技术相比,HVDC输电技术具有输电功率大,输电距离远,能源转换效率高等优点,可以满足大规模电能传输的需要。

二、高压直流输电技术的应用领域1. 长距离输电HVDC技术具有输电距离远,功率大的特点,因此广泛应用于长距离输电。

它可以有效地解决交流输电存在的线路电阻、电感等问题,从而减少电能的损耗,在长线路上实现稳定高效的电能输送。

2. 降低传输线路成本HVDC队列路的成本较传统的交流输电路线更低,传输损失也较低,比如在远程海底输电、联合B网的传输、地区供电与区域供电等领域都有广泛的应用。

与此同时,一些发电站、变电站等设施也可以采用HVDC技术,从而降低电气设备的投资成本和运行维护的费用。

3. 不受载波影响的通讯HVDC技术的通讯方式不受交流载波信号的影响,其频带可适用于自动装置的控制和保护方面。

4. 特殊用途HVDC技术在船舶上也得到了广泛的应用,因为大型船只需要通过电力驱动推进器、作业设备等,HVDC技术能为电池系统、电动机系统提供高压直流,同时实现海底电缆对船只的供电。

三、HVDC的技术概念高压直流输电技术的实现需要涉及到一些技术概念,例如电势、电压、电流等。

其中,电势是用来表示电场强度的物理量,主要是用于描述带电体之间的相对差异;电压是指电场向负电带电体流动的电势差;电流则是指单位时间内流过电路的电荷量,其大小和方向与传导介质中的移动自由电荷密度有关。

高压直流输电技术的发展与应用

高压直流输电技术的发展与应用

高压直流输电技术的发展与应用随着工业化的快速发展和日益增长的能源需求,输电技术的研究和应用成为了关键的问题。

高压直流输电技术作为一种高效、稳定和可靠的输电方式,逐渐受到了人们的关注和重视。

本文将就高压直流输电技术的发展历程以及当前的应用情况进行探讨。

一、高压直流输电技术的发展历程高压直流输电技术最早可追溯到19世纪末,当时用直流电由康奇对Nikola Tesla的交流电进行了吹嘘。

然而,直流输电在输送电能的时候存在许多问题,比如电压损耗大、输电距离有限等,导致直流输电的实际应用受到了很大的限制。

直到20世纪60年代,随着功率电子技术的快速发展,高压直流输电技术迎来了显著的突破。

在功率电子技术的支持下,直流输电的可行性得到了大幅提升。

特别是随着特高压直流输电技术的引入,实现了远距离大容量的输电,为能源的长距离传输提供了可行的解决方案。

二、高压直流输电技术的优势与传统的交流输电方式相比,高压直流输电技术具有很多明显的优势。

首先,直流电的传输损耗较小,能够实现远距离的传输。

其次,高压直流输电能够提供更稳定、可靠的电力供应,降低了电力系统的故障风险。

此外,直流输电还能够有效地减少电力系统的谐波和干扰,提高了输电效率和质量。

高压直流输电技术还具有更好的环境适应性。

由于直流输电线路不需要频繁的绝缘开关操作,减少了对环境的影响。

此外,导线材料的使用也相对较少,减少了资源的消耗。

都了很大的贡献。

三、高压直流输电技术的应用高压直流输电技术目前已经在世界各地得到了广泛应用。

特别是在远距离、大容量的电力传输领域,高压直流输电技术展现出了独特的优势。

在中国,特高压直流输电已经成为了重点推进的项目。

例如“西部大开发”项目,通过特高压直流输电技术将西部地区丰富的能源资源输送到东部地区,实现了能源的均衡布局。

同时,随着技术的不断进步,高压直流输电的应用范围也逐渐扩大,涉及到交通、航天、通信等领域。

四、高压直流输电技术的面临的挑战尽管高压直流输电技术具有很多优势,但是也面临着一些挑战。

高压直流输电技术在电力系统中的应用

高压直流输电技术在电力系统中的应用

高压直流输电技术在电力系统中的应用一、引言电力是现代社会中不可或缺的能源之一,其发电、输电、配电等环节的安全、高效、可靠都至关重要。

在整个电力系统中,输电环节是其中最为重要的环节之一,不仅涉及设备、系统的安全,也直接与国家的经济发展和社会稳定息息相关。

而当前,随着城市化进程、电气化普及,以及新型设备的不断涌现,环境与能源等问题已经成为我们面临的最大挑战之一。

因此,在这个趋势下,高压直流输电技术(简称HVDC)应运而生,不仅体现了能源可持续性发展的要求,也更多地成为了电力系统中的重要组成部分。

二、高压直流输电技术的发展历程1. HVDC的标志性事件二十世纪五十年代,HVDC技术被首次用于瑞典之间的一次跨国接口,而后在八十年代以后,HVDC的研究和应用日益成熟,被不断引入到电力系统中。

为了更好地说明HVDC技术的发展历程,这里,我们将HVDC的发展历史划分为“四个时期”。

1. 第一阶段:1900年~1950年这一时期主要以直流输电的基础理论的研究为主,早期的电力系统使用220V、380V等低压交流电,随着电气化的发展,电网的规模不断扩大,输电线路的损耗和交流电容问题愈发明显.2. 第二阶段:1950年~1965年HVDC技术的诞生和发展始于这一时期,人们开始采用半控型晶闸管,而后HVDC技术逐渐用于跨越海峡的直流电缆输电,随之,HVDC技术的应用场景也逐渐拓宽。

3. 第三阶段:1965年~1990年在这一时期,人们不断完善和提高了HVDC技术的稳定性、传输效率和负载能力,将其用于大规模的交流网络,推动了HVDC 技术的广泛应用。

4. 第四阶段:1990年~现在在这一时期,HVDC技术得到了更加全面和系统的发展,不仅在技术推广、特种用途方面有了广泛和深入的研究,也逐渐形成了应用范围广泛的HVDC系统 IPM(集成功率模块)技术,以及基于仿真模型的HVDC模拟分析和实验技术等。

2. HVDC技术的优势从HVDC技术的性质来看,其主要优势有以下三个方面:1. 传输效率更高HVDC不同于传统的交流输电,其输电线路加上高压直流线路后,能有效减少线路电阻及电感等的近似等效电路参数,从而大幅降低了能耗,在大跨越、高山、河流等难以使用高压交流输电的场合,HVDC技术不仅能够更好地满足输电需求,也能够有效保证输电所需要的效率。

高压直流输电技术应用及其优化

高压直流输电技术应用及其优化

高压直流输电技术应用及其优化随着电力需求不断增长,传统交流输电方式面临着越来越大的挑战。

在这种情况下,高压直流输电技术应运而生,被广泛应用于电力输送中。

本文将探讨高压直流输电技术的应用及其优化。

一、高压直流输电技术的优势相比于交流输电,高压直流输电具有以下几个显著的优势。

首先,高压直流输电可以实现长距离输电,损耗较小。

在交流输电中,电流会因为导线电阻而产生较大的损耗,而高压直流输电则能够通过提高电压来降低电流,减少能量损耗。

其次,高压直流输电可以提高输电线路的受载能力。

由于电流较小,输电线路承受的负荷也较小,因此可以减少线路的损耗。

另外,高压直流输电还具有更好的稳定性和可控性。

相比于交流输电,高压直流输电可以通过改变极性来实现快速的电压调节,提高系统的调节性能。

二、高压直流输电技术在实际应用中的挑战尽管高压直流输电技术具有众多优势,但在实际应用中仍然面临着一些挑战。

首先,高压直流输电需要大量的设备和技术支持。

相比于传统的交流输电系统,高压直流输电系统需要更多的换流设备和控制装置,同时对于逆变器和换流器的质量要求也更高。

其次,高压直流输电需要通过特殊的电缆进行输电,这需要对电缆进行加强以承受高压的压力。

同时,由于电缆的成本较高,因此在一些发展中国家和偏远地区,高压直流输电的应用受到了一定的限制。

另外,高压直流输电系统的运维和维修成本也较高。

由于系统需要大量的控制和监测设备,因此需要投入大量的人力和物力进行运维和维修工作,增加了系统的运营成本。

三、高压直流输电技术的优化为了更好地应对高压直流输电技术面临的挑战,需要进行相应的技术优化。

首先,需要继续加大对高压直流输电技术的研究和发展力度,不断提高系统的性能。

这包括提高控制装置和监测装置的稳定性和可靠性,降低设备的功耗和温升,提高系统的运行效率。

其次,需要进一步降低高压直流输电系统的成本。

这可以通过提高逆变器和换流器的生产工艺,提高设备的可靠性和稳定性,减少设备的维修和更换频率。

高压直流输电技术的发展趋势与前景

高压直流输电技术的发展趋势与前景

高压直流输电技术的发展趋势与前景随着经济社会的发展和对电能的需求不断增加,传统交流输电方式逐渐显示出一些不足之处,高压直流输电技术逐渐成为一种被广泛关注和应用的新型输电方式。

本文将从技术发展趋势和前景两个方面进行探讨。

高压直流输电技术作为一种新兴的输电方式,具有一系列优势,这些优势使得其在未来的发展中有着广阔的前景。

首先,高压直流输电可以实现长距离、大容量的输电。

与传统的交流输电相比,高压直流输电的输电距离可以达到数千公里,且可以有效地减少功率损耗。

其次,高压直流输电具有较小的输电损耗和电弧的强大穿透能力,能够提高输电线路的负载能力和输电效率。

此外,高压直流输电系统具有较小的电磁辐射,对周边环境的干扰相对较小。

这些优势为高压直流输电技术在电力传输领域的发展提供了良好的条件。

在高压直流输电技术的发展趋势方面,我们可以从以下几个方面进行探讨。

首先,随着科技的进步,高压直流输电技术将更加成熟和可靠。

目前,高压直流输电技术存在着一系列的技术难题,如电力电子器件的研发和应用、电网调度与控制、设备可靠性等等。

随着科技的不断突破和创新,高压直流输电技术将逐渐成为一种成熟可靠的电力传输方式。

其次,高压直流输电技术将与可再生能源紧密结合。

随着可再生能源的广泛应用和发展,如风能和太阳能等,高压直流输电技术可以有效地将这些分散的能源资源进行集中储存和利用,减少能源浪费和环境污染。

再次,高压直流输电技术将实现智能化和自主化。

通过引入先进的数字化和自动化技术,高压直流输电系统可以实现对电力系统的实时监测和控制,提高系统运行的安全性和稳定性。

高压直流输电技术在全球范围内的前景也是十分广阔的。

目前,世界上许多国家和地区已经开始建设和应用高压直流输电项目,如中国、欧洲、北美等地。

由于高压直流输电技术的优势和应用前景,预计未来将会有更多的国家和地区加入到高压直流输电技术的发展队伍中来。

在发展中,高压直流输电技术还将与其他新能源技术相结合,形成一个更加完善和高效的能源网络。

高压直流输电技术与应用

高压直流输电技术与应用

高压直流输电技术与应用随着我国对电力需求的不断增长和电力能源的转型,高压直流输电技术在电力领域逐渐受到重视和应用。

高压直流输电是一种利用直流电压高达数百千伏的直流电压,对于输电线路的损耗和电压降低率要比交流输电低很多的输电技术。

本文将围绕高压直流输电技术的原理、应用现状和未来发展进行探讨。

一、高压直流输电技术的原理高压直流输电技术是指在输电系统中,采用直流电压为电力传输介质的一种电力输送方式。

此技术引起的变化在于,交流电度量在运输时,能耗大、效率低,导致输送过程中有较大方法物质性质损失,同时发电、输送、配电过程中,电压降低率大。

高压直流输电技术的原理则在于,它以直流电压为输导体,尽早将电能输送到目的地,降低了输送过程中的损失和电压降低,从而提高了效率。

同时它可以长距离、大功率地进行电力输送,与交流输电相比,具有一定的优势。

二、高压直流输电技术的应用现状目前高压直流输电技术已经广泛应用于重大水利工程、矿业、冶金、城市电力、电气化铁路等多种领域,同时,也在可再生能源领域中有着广泛的应用。

高压直流输电技术的优势在于,直流电可通过特殊整流子装置,将交流电源转化为高压直流电源,从而降低输电线路中所产生的电能损耗。

同时高压直流输电技术可以提高电力输送的距离和输送能力、控制输送过程中电流的大小,从而保证了电力系统中的稳定性和效率。

三、高压直流输电技术的未来发展降低电能损耗、提高输送效率是高压直流输电技术应用的主要目的。

随着技术的不断升级和新型设备的应用,高压直流输电技术在未来可能具有更广阔的发展空间。

例如通过配变技术,可以将输电电压从原来的500千伏提高至800千伏以上,并且具有更快的转换速度和更广范围的选择。

同时还可以通过智能化控制、故障诊断与维护等技术的普及,进一步提高电力系统的可靠性和运营效率,并且降低维护成本。

此外,高压直流输电技术也可以通过与其他技术的协同发展,提高能源利用率。

总体上,在电力需求的不断增长的背景下,高压直流输电技术的需求和应用范围不断扩大。

特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景

特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景

近年来,特高压直流输电技术取得了丰硕的研究成果。在理论成果方面,研 究者们针对特高压直流输电系统的运行特性、稳定性分析、优化控制等方面进行 了深入探讨,提出了一系列新的理论和方法。在应用实践方面,特高压直流输电 技术已经在国内外多条电力工程中得到了广泛应用,如中国的三峡工程、巴西的 美丽山二期工程等,取得了良好的运行效果和社会效益。
特高压直流输电技术现状及在我国 的应用前景
目录
01 一、特高压直流输电 技术现状
02
二、特高压直流输电 技术特点
03
三、特高压直流输电 技术应用前景
04 四、特高压直流输电 技术在我国的应用
05 五、结论
06 参考内容
随着全球能源结构的调整和电力市场的不断发展,特高压直流输电技术成为 了电力行业的重要研究方向。特高压直流输电具有输电距离远、容量大、损耗低 等特点,对于实现能源资源的优化配置和能源供应的安全性、可靠性具有重要意 义。本次演示将介绍特高压直流输电技术的现状及在我国的应用前景。
二、特高压直流输电技术特点
特高压直流输电技术具有以下特点:
1、输电距离远:特高压直流输电的电压等级较高,一般为1000kV及以上, 使得电能能够远距离传输,大大扩展了电力系统的覆盖范围。
2、容量大:特高压直流输电工程的输送容量较大,一般在1000万至2000万 千瓦之间,甚至更高,使得大规模能源资源的优化配置成为可能。
1、能源传输:特高压直流输电技术的远距离输送特点使得不同地区的能源 资源能够得到优化配置。例如,可将中西部地区的丰富能源通过特高压直流输电 线路输送到东部地区,满足东部地区经济社会发展的紧急救援:在自然灾害或其他紧急情况下,特高压直流输电技术可以迅 速恢复受灾地区的电力供应。例如,通过特高压直流输电线路向受灾地区输送电 力资源,保障灾区人民的基本生活需求和应急救援工作的正常进行。

高压直流输电技术应用

高压直流输电技术应用

高压直流输电技术应用随着电力需求的增长和能源开发的进展,对电力传输技术的要求也越来越高。

在这样的背景下,高压直流输电技术应运而生,并在现代电力系统中得到广泛应用。

本文将探讨高压直流输电技术的应用领域及其优势。

一、高压直流输电技术的原理及发展高压直流输电技术是一种将交流电转化为直流电进行输送的技术。

其基本原理是利用换流器将交流电转化为直流电,并通过高压直流电缆或架空线路进行输送,再通过换流器将直流电转化为交流电供给用户。

相比于传统的交流输电技术,高压直流输电技术具有输送距离远、输电损耗小、输电容量大等优势。

高压直流输电技术起源于20世纪初,发展至今已经取得了长足的进步。

随着电力设备的不断发展和技术的不断革新,高压直流输电技术在输电能力、输电效率和系统控制等方面都得到了极大的提高,使得其应用范围不断扩大,成为现代电力系统中不可或缺的一部分。

二、高压直流输电技术的应用领域1. 跨越大海或山区的远距离输电高压直流输电技术能够实现远距离的电力传输,因此在跨越大海或山区等地形复杂的地方具有独特的优势。

通过将交流电转化为直流电进行输送,大大减小了电力损耗,确保了电能的高效传输。

在长距离远距离输电项目中,高压直流输电技术已经成为首选方案。

2. 可再生能源的接入与消纳随着可再生能源的快速发展,如风电和光伏发电等,面临的一个主要问题是如何将分散的电能输送到用电地。

传统的交流输电技术在长距离输送可再生能源时面临输电损耗大、输电能力受限等问题。

而高压直流输电技术可以有效地解决这些问题,将可再生能源集中输送到用电地,提高了输电效率和可再生能源的消纳能力。

3. 电力互联和国际联网随着经济全球化的不断深入,各国之间的经济和能源交流越来越频繁。

在这种背景下,高压直流输电技术也得到了广泛的应用。

通过将不同国家或地区的电力系统进行互联和联网,可以实现电力资源的共享和优化配置,提高能源利用效率,促进区域协作发展。

三、高压直流输电技术的优势1. 高效节能相对于传统的交流输电技术,高压直流输电技术的输电损耗更小。

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

高压直流输电技术及其在电力系统中的应用引言:电力系统作为现代社会的重要基础设施之一,对于支持经济发展、保障生产生活的稳定运行起着重要作用。

而高压直流输电技术作为电力系统中的一项重要技术,其在提高输电效率、增加电力系统可靠性和灵活性方面具有独特优势。

本文将对高压直流输电技术进行介绍,并探讨其在电力系统中的应用。

一、高压直流输电技术的概述高压直流输电技术是指将交流电转换为直流电,并通过高压直流输电线路进行远距离传输的一种电力输送方式。

相较于传统的交流输电技术,高压直流输电技术具有以下几方面的优势:1. 高效性:高压直流输电系统减少了电力传输过程中的线路损失,有效提高了电能传输的效率。

此外,高压直流输电系统还可以灵活地控制电路的功率流动,以适应不同的负载变化,从而进一步提高能源利用效率。

2. 长距离传输:高压直流输电技术可以实现长距离的电力传输,无论是陆地还是海底,其输电距离都远远超过了传统交流输电的限制。

这对于较远地区的电力供应具有重要意义,可以实现多地区电网的互联互通。

3. 空间占地小:相较于传统的交流输电线路,高压直流输电线路所需的塔杆和空间占地较小。

这一特点使得高压直流输电线路在城市等空间有限的区域可以得到更好的应用,同时也减少了土地占用带来的环境问题。

二、高压直流输电技术在电力系统中的应用1. 长距离输电高压直流输电技术在长距离电力传输方面具有明显优势。

在跨越山脉、河流等复杂地形条件下,传统的交流输电存在较大的传输损耗和技术难题,而高压直流输电技术可以克服这些问题。

例如,中国的“西电东送”工程就是采用高压直流输电技术,在西部地区的丰富能源资源输送至东部沿海地区,实现了资源的优化配置。

2. 城市供电在城市供电方面,高压直流输电技术可以通过大规模的变电站实现将电力从远距离输送至城市,减少了城市内的输电线路使用,降低了电磁辐射,提高了电力供应的可靠性。

3. 可再生能源接入随着可再生能源的发展,如风电、光电等,需要解决将远离负载中心的可再生能源输送至电网的问题。

特高压直流输电技术

特高压直流输电技术

交流系统互联或者配电网增容时,作为 限制短路容量的措施之一;
配合新能源输电。
32
三、特高压直流输电技术应用与实践
(一)直流工程建设选择 (二)我国特高压直流技术实践成就
33
(一)直流工程建设选择
直流工程要因地制宜:

不同电压等级、不同频率的两个交流系统联网,或者两个弱交 流系统联网,推荐直流工程(背靠背)。
1888年三相交流电的出现是电工技术发展的一个重要里程碑,交流电 网建设得到迅速发展,并很快占据了主导地位。
能方便而又经济地升高或降低电压,使远距离输电成为可能。 三相交流发电机和电动机结构简单,价格低,容量又可设计得很大。 三相交流电气设备效率高,运行维护简单。
4
(一)直流输电的兴起
交流输电在发展过程中也遇到了问题,
5
(二)直流输电的发展
瑞典哥特兰岛直流工程是世 界上首个商用高压直流输电 工程,直流电压100kV、功率 20MW。
高压直流输 电技术 三相交流变 压器 特高压直流 输电技术
直流发电机
电磁感应 定律
汞弧阀
晶闸管阀
1831年
1870年
1891年
1954年
2010年
6
(二)直流输电的发展
汞弧阀
制造技术复杂、价格昂 贵、逆弧故障率高、可 靠性较低、运行维护不 便
临沂 重庆
绍兴 泰州 武汉 新余 成都
±800 ±800
±800 ±800 ±800 ±800 ±1100
760 760
760 760 760 760 1050
1200 2300
2000 1600 1450 1400 2687
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二、直流输电技术基本原理

特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景

特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景

特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景一、本文概述随着全球能源互联网的构建和我国能源结构的转型,特高压直流输电技术作为一种高效、远距离的电力传输方式,在我国能源战略中扮演着越来越重要的角色。

本文旨在全面概述特高压直流输电技术的现状,包括其技术原理、发展历程、主要优势及存在的问题,并深入分析该技术在我国的应用前景。

我们将探讨特高压直流输电在解决能源分布不均、优化能源结构、提高能源利用效率以及推动新能源发展等方面的应用潜力,以期为我国能源互联网的建设和可持续发展提供有益的参考。

二、特高压直流输电技术的现状特高压直流输电技术是目前全球范围内最为先进的输电技术之一,其在全球范围内的研究和应用日益广泛。

在我国,特高压直流输电技术的发展更是取得了举世瞩目的成就。

目前,我国已经建成了多条特高压直流输电线路,包括±800千伏、±1100千伏等多个电压等级,总输电容量和输电距离均处于世界领先地位。

技术成熟度高:经过多年的研究和实践,特高压直流输电技术已经形成了完整的技术体系和成熟的技术路线,为我国电力工业的发展提供了强大的技术支持。

设备国产化率高:我国在特高压直流输电设备的研发和生产方面已经取得了重要突破,国产化率不断提升,有效降低了建设和运维成本,提高了电网的安全性和稳定性。

运行经验丰富:我国特高压直流输电线路已经稳定运行多年,积累了丰富的运行经验。

通过对运行过程中出现的各种问题和故障进行及时的分析和处理,不断完善和优化输电系统的运行策略,确保了电网的安全稳定运行。

应用范围广泛:特高压直流输电技术的应用范围涵盖了远距离大容量输电、跨区电网互联、新能源接入等多个领域,为我国能源结构的优化和电力市场的开放提供了有力支撑。

特高压直流输电技术在我国已经取得了显著的进展和成果,为我国电力工业的发展注入了强大的动力。

未来,随着新能源的快速发展和电力市场的逐步开放,特高压直流输电技术将在我国发挥更加重要的作用。

超高压直流输电技术及应用前景

超高压直流输电技术及应用前景

超高压直流输电技术及应用前景随着电力事业的不断发展,越来越多的人开始关注超高压直流输电技术及其应用前景。

超高压直流输电技术是一种能够将电力从发电厂送入用电地点的最先进的技术,在当前环境下非常受到各方面关注,尤其是在大规模电力输送方面。

一、超高压直流输电技术的基本概念超高压直流输电技术是一种利用直流电传输电力的技术。

它是一种基于表面放电效应的电力输送技术,它的功率传输效率高,输送距离远。

超高压直流输电技术的另一个重要特点是可以通过额定的电流和电压来控制输电线路的容量和稳定性。

这种技术可以使电力在经济、安全、可靠和高效的前提下传输。

二、超高压直流输电技术的应用前景超高压直流输电技术的应用前景非常广阔。

例如,在能源方面,超高压直流技术可以传输风能、太阳能等能源;在城市电力建设方面,这种技术不仅可以解决能源短缺问题,还可以提高城市电力供应的可靠性和质量,为城市的经济发展提供有力支持。

超高压直流输电技术的应用还包括电力跨越、电力长输、电力战略调节和电力交易等。

特别是在跨国能源输送方面,如果使用超高压直流输电技术,将大大改善国家之间的能源互利合作,有助于提高地区和全球的电力供应的稳定性和质量。

最近,中国在洛杉矶和旧金山之间建设了一条直流输电线路,这是中国在美国建设的第一条电力输送线路,标志着中美能源互惠合作取得了新的进展。

三、超高压直流输电技术的环保优势超高压直流输电技术的环保优势也不容忽视。

首先,电力输送距离长,可以降低燃煤发电及其配套环保设施建设的成本和对环境造成的影响。

其次,它可以通过控制系统来减小对环境的影响。

例如,控制系统可以在传输时控制电压和电流的参数以适应环境变化,从而减少电力输送过程中的电磁辐射和磁场干扰。

同时,由于超高压直流输电的输电线路更加省空间和铁塔的数量较少,可以减少对环境的影响。

四、超高压直流输电技术的瓶颈与发展趋势超高压直流输电技术的研究和应用还面临着一些问题,例如DC-DC变换器的效率、输变电站的技术难点和安全问题等。

高压直流输电技术及其应用研究

高压直流输电技术及其应用研究

高压直流输电技术及其应用研究随着新能源、远距离电力传输和城市停电的问题变得越来越严峻,高压直流输电技术因其高效、节能、稳定等特点,成为了当前应用广泛的一种输电方式。

本文将从高压直流输电技术的定义、优势、应用领域以及未来发展进行论述。

一、高压直流输电技术的定义及优势高压直流输电技术是指通过变电站将交流电转换为直流电后,利用直流输电方式进行跨越大距离的电力传输。

与传统的交流输电方式相比,高压直流输电的优势主要有以下几点。

首先,能够实现远距离输电,可以满足远离发电厂的城市用电需求,同时降低电线对环境的影响。

其次,由于直流电路不存在交变电流的电磁干扰和互感损耗,因此直流输电线路的传输损耗比交流输电更小,在输电距离较远的情况下优势更为明显。

再者,高压直流输电的控制方便简单,可实现匀载分配、双向输电、容量调节等多种功能。

最后,高压直流输电可实现平稳启动,加速恢复和负荷调整,起到优化电网负荷的作用。

二、高压直流输电技术的应用领域目前,高压直流输电技术已经广泛应用于各个领域。

其中最具代表性的应用领域包括以下几类。

1、新能源输电:由于新能源发电设备大多分布在偏远地区或是富含风能和太阳能的地区,如何将发电的电能高效输送给远离发电厂的城市成为了一个热门话题。

高压直流输电技术的远距离输电和较小的传输损耗使其成为新能源输电的理想选择。

2、城市用电:城市用电需求量大,线路复杂,设备多,因此城市用电中不可避免地存在输电损耗和电压损失,高压直流输电则能有效缓解这些问题。

因此,高压直流输电可用于大型城市的电力供应,为城市发展提供强有力的支撑。

3、跨国电力传输:高压直流输电技术可有效解决交流输电中的电压互感干扰和断频问题,从而可用于实现不同国家之间的电力交互通道。

这项技术的发展,将促进国际间的能源合作,极大地推动了世界电力供需结构的改变。

三、高压直流输电技术的未来发展目前,我国的高压直流输电领域已处于世界领先地位。

然而,随着新能源发电和城市电力需求的不断增长,未来高压直流输电技术还面临着以下挑战:1、硬件设备:新能源发电设备、城市用电需求量不断增加,需要更多高效稳定的硬件设备作为支持,而目前还需要根据具体的运营环境进行研发。

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

高压直流输电技术及其在电力系统中的应用在当今社会,电力已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从家庭的照明、电器使用,到工业生产中的大型设备运转,无一不需要稳定、可靠的电力供应。

为了实现高效、远距离的电力输送,高压直流输电技术应运而生,并在电力系统中发挥着日益重要的作用。

那么,什么是高压直流输电技术呢?简单来说,高压直流输电就是将发电厂发出的交流电通过换流站转换为直流电,然后通过直流输电线路进行远距离传输,到达目的地后再通过换流站转换为交流电,供用户使用。

与传统的交流输电相比,高压直流输电具有许多独特的优势。

首先,高压直流输电在远距离输电方面表现出色。

由于直流输电线路的电阻损耗较小,因此在长距离输送时,能够减少能量的损失,提高输电效率。

这对于能源资源与负荷中心分布不均衡的情况尤为重要。

比如,我国西部地区能源丰富,但用电负荷相对较小;而东部地区用电需求大,但能源相对匮乏。

通过高压直流输电技术,可以将西部的电力远距离输送到东部,实现资源的优化配置。

其次,高压直流输电在海底电缆输电中具有明显的优势。

交流电缆在长距离传输时,电容电流会显著增加,导致电缆的充电功率增大,限制了输电距离。

而直流电缆不存在这个问题,因此更适合用于跨海输电等长距离海底电缆输电工程。

再者,高压直流输电能够实现不同电网的非同步互联。

当两个交流电网的频率、相位等不同步时,直接联网会产生很大的环流和功率振荡。

而采用直流输电进行互联,可以避免这些问题,实现不同电网之间的灵活功率交换,提高电网的稳定性和可靠性。

在电力系统中,高压直流输电技术的应用非常广泛。

其中,最常见的应用就是远距离大容量输电。

例如,我国的“西电东送”工程中,就大量采用了高压直流输电技术,将西南地区的水电和西北的火电输送到东部沿海地区。

高压直流输电技术在新能源接入电网方面也发挥着重要作用。

随着太阳能、风能等新能源的快速发展,其发电具有间歇性和随机性的特点。

通过高压直流输电,可以将分散的新能源发电集中输送到电网,提高新能源的消纳能力。

高压直流输电技术的现状与发展

高压直流输电技术的现状与发展

高压直流输电技术的现状与发展近年来,随着社会的不断发展,电气化水平越来越高,能源的需求量也不断增加。

而高压直流输电技术在能源传输领域中扮演着至关重要的角色。

本文将探讨高压直流输电技术的现状与发展,以期为大家带来更全面的了解。

一、高压直流输电技术的现状高压直流输电技术是指利用变流器将交流电转换为直流电,通过特殊的高压直流输电线路进行输电的技术。

相比较于传统的交流输电技术,它具有传输距离远、电能损失小、线路占地面积小等优点。

因此,在碳减排和能源保障等方面具有重要而广阔的应用前景。

目前,世界上已经有多个国家和地区采用了高压直流输电技术。

欧洲、北美、亚洲及澳大利亚等地区都拥有大型的高压直流输电工程。

比如,韩国的“KSGC”工程、英国的“Nemo Link”工程、中国的“西电东送”工程以及巴西的“北环亚地区国际直流输电工程”等。

众所周知,电力输送距离越远,损耗也就越大。

因此,通过高压直流输电技术,可以解决远距离输电时的问题,在能源传输领域中具有不可替代的作用。

二、高压直流输电技术的发展趋势高压直流输电技术目前面临的挑战包括电压水平的提高、设备效率的提升、输电距离的增加以及设备占地面积的压缩等方面。

因此,近年来,高压直流输电技术的发展趋势主要集中在以下几个方面:1. 提高电压水平电压水平的提高可以在保持输电容量不变的前提下,降低输电线路的损耗。

近年来,不断有新的材料和技术的应用,使高压直流输电的电压水平不断提高。

在全球范围内,已经有1100kV、1200kV级别的高压直流输电线路运行,未来将有更高压级的线路投入使用,打破电压水平的瓶颈。

2. 提高设备效率不断提高高压直流输电变流器的转换效率是发展的必然趋势。

目前,高压直流输电变流器效率已经超过了98%,而且还有望进一步提高。

效率的提高可以更好地降低设备运行成本,使高压直流输电技术更加具有可持续的发展前景。

3. 增加输电距离高压直流输电技术面临的最大困难之一是输电距离的限制。

高压直流输电技术在电力系统中的应用

高压直流输电技术在电力系统中的应用

高压直流输电技术在电力系统中的应用随着社会的不断发展,现代电力系统正逐渐由传统的交流输电逐步向高压直流输电转移。

高压直流输电技术具有如下几个特点:输电损失小、占地面积小、可靠性高、控制精度高等优点,在电力系统中具有重要的应用价值。

一、高压直流输电技术的历史发展高压直流输电技术起源于20世纪30年代,当时是为了满足长距离电力输送而研究出来的一种新型的输电技术。

40年代后期,瑞典、美国、日本等国家已经开始了高压直流输电技术的实际应用。

目前,国际上的主要高压直流输电项目有北欧-德国连接线、亚洲超级换流站、巴西Belomonte变电站等。

二、高压直流输电技术在电力系统中的优点1、输电损失小高压直流输电技术的输电损失比交流输电技术低,因为高压直流输电的直流电阻比交流输电的电阻小,所以输电损失也就相应的减少了。

2、占地面积小高压直流输电技术需要的大面积土地比交流输电技术小,因为高压直流输电的输电塔比交流输电的输电塔矮且密度高。

3、可靠性高高压直流输电技术的可靠性比交流输电技术高,因为高压直流输电技术的线路长度可达2000公里左右,而交流输电技术的线路长度只有800公里左右。

4、控制精度高在高压直流输电技术中,可以采用功率调节、电压调节、频率调节、电流调节等多种方式来实现控制,控制精度高,因此实现了电力系统的电压稳定和电网频率稳定。

三、高压直流输电技术在电力系统中的应用高压直流输电技术已成为电力系统的又一项重要成果,广泛应用于大型电力系统、新能源开发和智能电网等领域。

以下是高压直流输电技术在电力系统中的应用举例:1、超级换流站超级换流站(SCS)是指一种特殊的高压直流(HVDC)变电站,可以采用多级换流阀技术,使得两个直流电网得以交流。

SCS可以实现不同的电力系统之间的大规模交流,增加了电力系统的互联性和灵活性。

2、跨境输电跨境输电是指跨越国界的电力输送,可以有效地降低电力系统的成本和碳足迹。

高压直流输电技术可以在跨国间输送电能,大大增加国家之间的电力交换和普及率。

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高压直流输电技术的发展与应用1 绪论1.1 课题来源及研究的目的和意义高压直流输电(高压直流输电),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。

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。

高压直流输电技术被用于通过架空线和海底电缆远距离输送电能;同时在一些不适于用传统交流联接的场合,它也被用于独立电力系统间的联接。

世界上第一条商业化的高压直流输电线路1954年诞生于瑞典,用于连接瑞典本土和哥特兰岛,由阿西亚公司(ASEA, 今ABB集团)完成。

在一个高压直流输电系统中,电能从三相交流电网的一点导出,在换流站转换成直流,通过架空线或电缆传送到接受点;直流在另一侧换流站转化成交流后,再进入接收方的交流电网。

直流输电的额定功率通常大于100兆瓦,许多在1000-3000兆瓦之间。

高压直流输电用于远距离或超远距离输电,因为它相对传统的交流输电更经济。

应用高压直流输电系统,电能等级和方向均能得到快速精确的控制,这种性能可提高它所连接的交流电网性能和效率,直流输电系统已经被普遍应用。

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。

1.2主要研究内容、研究方法及思路(1)经济性三大特性突出节能效果从经济方面看,直流输电有以下三个主要优点:首先,线路造价低,节省电缆费用。

直流输电只需两根导线,采用大地或海水作回路只用一根导线,能够节省大量线路投资,因此电缆费用省得多。

其次,运行电能损耗小,传输节能效果显著。

直流输电导线根数少,电阻发热损耗小,没有感抗和容抗的无功损耗,且传输功率的增加使单位损耗降低,大大提高了电力传输中的节能效果。

最后,线路走廊窄,征地费省。

以同级500千伏电压为例,直流线路走廊宽仅40米,对于数百千米或数千千米的输电线路来说,其节约的土地量是很可观的。

除了经济性,直流输电的技术性也可圈可点。

直流输电调节速度快,运行可靠。

在正常情况下能保证稳定输出,在事故情况下可实现紧急支援,因为直流输电可通过可控硅换流器快速调整功率、实现潮流翻转。

此外,直流输电线路无电容充电电流,电压分布平稳,负载大小不发生电压异常不需并联电抗。

(2)提升空间大功率电力电子器件将改善直流输电性能直流输电最核心的技术集中于换流站设备,换流站实现了直流输电工程中直流和交流相互能量转换,除在交流场具有交流变电站相同的设备外,还有以下特有设备:换流阀、控制保护系统、换流变压器、交流滤波器和无功补偿设备、直流滤波器、平波电抗器以及直流场设备,而换流阀是换流站中的核心设备,其主要功能是进行交直流转换,从最初的汞弧阀发展到现在的电控和光控晶闸管阀。

晶闸管用于高压直流输电已有很长的历史。

近10多年来,可关断的晶闸管、绝缘门极双极性三极管等大功率电子器件的开断能力不断提高,新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将进一步改善新一代的直流输电性能、大幅度简化设备、减少换流站的占地、降低造价。

(3)观点——远距离输电优势明显发电厂发出的交流电通过换流阀变成直流电,然后通过直流输电线路送至受电端再变成交流电,注入受端交流电网。

业内专家一致认为。

高压直流输电具有线路输电能力强、损耗小、两侧交流系统不需同步运行、发生故障时对电网造成的损失小等优点,特别适合用于长距离点对点大功率输电。

其中,轻型直流输电系统采用可关断的晶闸管、绝缘门极双极性三极管等可关断的器件组成换流器,使中型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。

此外,可关断器件组成的换流器,还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电,未来还可用于城市配电系统,接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。

轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性问题。

1.3国内外技术现状及发展趋势我国的高压直流输电工程总体上可以说是起步较晚, 但収展迅速。

1980 年国家确定全部依靠自己力量建设中国第一项直流输电工程———舟山直流输电工程。

它具有向自主建设大型直流输电工程过渡的工业性试验性质,于1984 年开始施工, 1987 年投入试运行, 1989 年正式投运。

工程最终规模为±1 100 kV, 500 A, 100 MW, 线路全长54 km。

嗓泅直流输电工程( 上海―嗓泅岛) 是我国自行设计、制造、建设的双极海底电缆直流工程, 于1996 年完成研究工作, 2002 年全部建成。

工程为双极±500 kV,600 A, 60 MW, 可双向供电, 线路长度66.2 km, 其中海底电缆59.7 km。

葛南( 葛洲坝―上海南桥) 高压直流输电系统, 是我国引迚的第一个高压直流输电工程, 1989 年单极投运, 1990 年双极投运。

迚入21 世纪, 我国的高压直流输电収展迅速, 相继建成投产了天广( 天生桥―广州) 、三常( 三峡―常州) 、三广( 三峡―广东) 和贵广( 贵州―广东) 等多项高压直流输电项目。

作为引迚技术的验证, 自主研収设计制造的华中―西北联网灵宝背背直流工程, 2005 年7 月投入运行。

1.2 我国高压直流输电系统的现状至2004 年末, 我国高压直流输电工程累计输送容量达12 470 MW, 输电线路长度累计达4 840 km, 已经超过美国位列世界第一。

截至2007 年年底, 我国已建成幵正式投入运行葛( 洲坝) 沪( 上海) 、三( 峡) 常( 州) 、三( 峡) 广( 东) 、三( 峡) 沪( 上海) 、天( 天生桥) 广( 东) 、贵( 州) 广( 东) Ⅰ回、Ⅱ回等7 个超高压直流输电工程和灵宝背靠背直流工程, 直流输电线路总长度达 7 085 km, 输送容量达18 560 MW, 线路总长度和输送容量均居世界第一。

与此同时, 我国超高压直流输电工程的设计建设、运行管理和设备制造水平也处于国际领先地位。

2 高压直流输电系统中存在的问题 2.1 直流输电中的谐波问题工频的交变电流在换流站中的整流和逆变过程中, 实际上输出的波形幵不是稳定的直流, 而是有些许波动的脉动电流。

再加上换相的非理想性, 使得输出电流迚一步畸变。

这些原因促成了直流输电系统中谐波的存在。

随着高压直流输电的収展, 相关的谐波问题也日益突出。

输电系统中的换流器在交流侧为谐波电流源,在直流侧为谐波电压源。

严重的情况下, 可能还会引起谐波放大甚至谐波不稳定, 即交直流侧电压、电流通过换流站非线性环节时互相调制, 构成了一个AC/DC 之间的正反馈调节环。

受到扰动时, 就会造成谐波振荡的放大, 其结果就是换流站交流母线电压严重畸变。

现在主要通过小信号分析法、谐波特征值分析法、频域分析和传递函数法、时域仿真―频率扫描法等来迚行研究。

一般通过加装非特征滤波器、使用有源滤波器、附加谐波阻尼电路或者是采用轻型直流输电技术来抑制谐波。

2.2 高压直流断路器的制造目前我国的直流输电系统中, 高压直流断路器的制造技术还不成熟, 多数需要迚口。

研制高压断路器的难点在于: ( 1) 直流电没有像交流电那样的过零点, 所以灭弧的技术很困难; ( 2) 直流回路的电感很大, 所以需要的平波电抗器很大, 约1H,这在工艺上做起来不容易; ( 3) 由于灭弧时的直流电流很大, 故要求断路器能够吸收很大的能量。

在实际的生产当中, 利用大容量金属氧化物这种新型材料可以较好地解决后2 个问题。

但灭弧仍然不是很理想, 一般采用叠加振荡电流和耗能限流2 种方式来实现。

后者较为普及, 一般采用分段串入电阻、拉长电弧和采用金属氧化物耗能。

2.3 大地回流造成的接地体腐蚀及对交流系统的影响直流输电过程是以大地作为回流电路的。

回流流经大地时, 会与附近的金属接地体収生化学反应, 腐蚀掉金属。

例如对于铁而言, 就会収生如下的化学反应:阳极: Fe2++2OH-=Fe(OH) 2阴极: 2e-+2H+=H2经研究表明: ( 1) 接地体深埋幵不会明显地减小腐蚀, 幵且这种做法在经济上是不合适的; ( 2) 金属接地体与直流接地极之间的距离会显著影响腐蚀的程度,当两者相距10 km 以外时, 腐蚀影响即可忽略不计; ( 3) 在相同的距离条件下, 金属接地体的走向会影响腐蚀的程度, 一般垂直走向的接地体受腐蚀影响比平行走向的接地体大。

同时, 强大的直流电流将经接地极注入大地, 在极址土壤中形成一个恒定的直流电流场。

此时如果极址附近有变压器中性点接地的变电站、地下金属管道或铠装电缆等金属设施, 若这些设施可能给地电流提供比大地土壤更为良好的导电通道, 则一部分电流将沿着幵通过这些设施流向进方, 从而给这些设施带来不良影响。

其中, 中性点直接接地变压器是受影响最大的设备。

我国110 kV 及以上系统的变压器中性点, 一般都采用直接接地方式。

如变电站位于接地极电流场范围内, 那么在场内变压器间会产生电位差, 接地极入地电流将有部分直流电流会通过大地、交流输电线路, 由一个变电站变压器中性点流入, 在另一个变电站变压器中性点流出, 由此在变压器三相绕组中产生直流分量,产生直流偏磁电流。

流过变压器绕组的直流电流大小不仅与接地极的距离相关, 同时与极址土壤导电性能、电网接线和参数等有关。

1.4 本章小结本章介绍了课题的研究的来源和意思,分析当前国内外高压直流输电的实际状况和应用范畴,针对高压直流输电的特点内容和基本研究方法展开了讨论和研究,为本论文做出了开门见山的作用,展开论文的内容。

2 高压直流输电的基本构成和特点2.1 高压直流输电的基本构成就其基本结构而言,直流输电线路可分为架空线路、电缆线路以及架空──电缆混合线路三种类型。

直流架空线路因其结构简单、线路造价低、走廊利用率高、运行损耗小、维护便利以及满足大容量、长距离输电要求的特点,在电网建设中得到越来越多运用。

因此直流输电线路通常采用直流架空线路,只有在架空线线路受到限制的场合才考虑采用电缆线路。

2.2 高压直流电相对于交流电的特点2.2.1 高压直流电的技术优势与高压交流输电相比较,直流输电具有下列优点:一、输送相同功率时,线路造价低对于架空线路,交流输电通常采用3根导线,而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。

输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2。

另外,直流输电在线路走廊、铁塔高度、占地面积等方面,比交流输电优越。

对于电缆线路,直流电缆与交流电缆相比,其投资费和运行费都更为经济,这就是越来越多的大城市供电采用地下直流电缆的原因。

二、线路损耗小由于直流架空线路仅用1根或2根导线,所以导线上的有功损耗较小。

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