±800千伏特高压直流输电原理
±800kV特高压直流线路带电作业分析
±800kV特高压直流线路带电作业分析带电作业是确保±800 kV特高压直流输电线路稳定、安全运行的重要技术手段，本文针对±800 kV特高压直流线路带电作业的现状，从带电作业操作过电压、进出等电位方式、带电作业安全距离、带电工作安全防护用具等各个方面进行分析和探讨，为确保特高压直流线路带电作业下工作人员的人身安全提供更加可靠的参考。
标签：800KV；特高压；直流线路；带电作业1引言±800kV特高压输电线路在实际运行中因导线数量多、塔形巨大等自身设计所带来的局限，因此造成了带电作业综合性强、复杂程度高。
与传统的交流线路带电作业方式对比，±800kV 特高压输电线路的带电作业稍显的复杂。
带电作业作为输变电工程检修、带电测试、改造的重要手段，其在减少停电损失、提高供电可靠性、保证电网安全性等方面发挥了十分重要的作用。
目前，对于±800 kV 高压直流输电线路的带电作业，国外几乎没有类似经验可以值得借鉴，近几年国内相关运行单位、科研院所、已着手进行了相应的研究，并把这些研究成果投入到相关线路的试运行，而且也取得里一些可观的成果，同时也积累了一定的经验。
根据不同工况带电作业可分为地电位作业、中间电位作业和等电位作业，目前在±800 kV直流输电线路带电作业中应用最为广泛的是中等电位作业方式。
2三种带电作业方式的作业原理2.1地电位带电作业原理作业人员位于地面或杆塔上，人体电位与大地（杆塔）保持同一电位。
此时通过人体的电流有两条回路：一，带电体→绝缘操作杆（或其他工具）→人体→大地，构成电阻回路；二，带电体→空气间隙→人体→大地，构成电容电流回路。
这两个回路电流都经过人体流入大地（杆塔），确保施工人员进行进行安全作业，地电位作业法示意图如图一。
2.2中间电位带电作业原理中间电位作业指的是：当作业人员站在绝缘梯上或绝缘平台上，用绝缘杆进行的作业，此时人体电位是低于导电体电位、高于地电位的某一悬浮的中间电位，中间电位作业法示意图及等效电路图如图二。
±800KV特高压直流输电线路的电位转移电流特性研究
±800KV 特高压直流输电线路的电位转移电流特性研究摘要：电位转移是带电作业的重要环节，它是指作业人员通过导电手套或其他工具在距离带电体一定距离时迅速进入或者退出等电位的过程。
电位转移过程中，由于人与导线间的电场畸变，空气间隙会出现放电现象，形成的脉冲电流和暂态能量非常高，若防护不当会影响作业人员的安全作业。
为有效保障带电作业人员的人身安全，在进行带电作业安全防护时，电位转移特性分析是需要考虑的重要内容。
关键词：±800kV；带电作业；电位转移；流体力学模型；电场计算引言随着目前我国经济不断的提高，人们对电力的需求也日益增长，而采用±800kV特高压直流输电方式可提高线路走廊的单位面积的输送容量，减少了线路走廊及综合造价的需求。
±800kV特高压直流输电线路是一种新型电压等级的输电线路，其导线的布置、绝缘子的配置以及杆塔的结构都是具有比较新型的特点的，而这些新型特点的问题就会给线路的运行维护及带电作业上带来了极大的困难，运维部门需要针对±800kV特高压直流的输电线路相关的塔型及结构特点，对±800kV特高压直流输电线路的带电作业的最小安全距离和带电组合的间隙进行分析，并且为线路杆塔的设计技术提供了相应的参数以及直流输电线路建成以后带电作业的技术方面的相关依据，通过理论分析和现场测量±800kV特高压直流输电线路带电作业的空间离子流、合场及电位转移的脉冲电流，并以此为基础分析建立了±800kV特高压的直流输电线路关于带电作业的安全与防护的措施。
1物理仿真模型1.1可行性分析由于人与导线间的电场产生畸变，当电位转移距离较小时，作业人员导电手套或者手持的电位转移棒尖端处会出现放电现象，并在极短时间内由流注放电发展为电弧放电。
这一过程产生的暂态能量会威胁作业人员的人身安全。
带电作业人员在距离导线0.5m左右处进行电位转移时都会发生放电现象。
±800kV特高压直流系统换流器控制
±800kV 特高压直流系统换流器控制摘要：±800kV特高压直流系统采用双12脉动换流器串联的形式，为了进一步保证其运行的稳定性，针对双串联换流器控制原理进行分析，重点研究换流器以及故障情况下换流器的控制性能。
双换流器串联的直流系统能够运用整流侧换流器控制直流电流，而逆变侧换流器控制直流电阿姨的基本运作控制方法，在换流器单独控制过程中，通过误差消除缓解的应用可以对其发热进行调控，确保±800kV特高压直流系统的运行质量以及安全性。
关键词：±800kV特高压直流系统；换流器；换流器控制引言：作为直流控制系统中不可或缺的结构，换流器控制的作用至关重要，特高压直流系统选用双12脉动换流器进行串联接线，针对其系统可用率以及运行状态等参数进行分析，针对串联换流器实施单独控制以及双换流器控制系统间的影响状态分析，提出了双换流器串联直流系统的运行模式和有关的控制方法，提高±800kV特高压直流系统换流器的控制效果。
一、特高压直流输电系统的控制特性根据直流输电的有关标准来分析控制系统结构分层观点，闭环控制的主要功能为极控制，换流器控制一般有换流器发出点火脉冲开关控制环节，以30°间距发出等距点火脉冲的换流器控制能够用于12脉动换流器的换流桥臂。
所以针对12脉动换流器为一极换流器的一般直流系统来说，换流器控制一般会选择并入极控制系统。
在极控制系统中，整流一级逆变两端的调节性性能配合程度较高，在主回路参数设计方面，能够得知两端直流系统的有关参数为匹配，处于稳态工作点也就是运作处于额定直流电流、整流侧直流电压为额定直流电压等。
在动态中整流侧每极直流电流调节器可以对侧直流电压的具体情况来控制电流。
在由双12脉动换流器串联构成的特高压直流系统中，若依然采用30°间距发出等距点火脉冲的换流器进行控制，那么直流控制需要在常规直流控制的分层结构之上添加最底层的换流器控制层，包含对应各12脉动换流器的两个换流器控制，换流器控制需要以12脉动换流器的换流母线电压作为点火脉冲的同步电压，整流侧的各个12脉动换流器不能感应对侧脉动换流器的电压情况。
正负 800kV 特高压直流输电工程技术
正负 800kV 特高压直流输电工程技术摘要：随着国民经济的持续发展，我国对电能的需求也日益增加，随之而来的是我国电力装机容量的不断扩大。
但是，我国的电力资源和电力负荷的分布却极为不平衡，如水能资源和煤炭资源作为主要集中在我国西部和北部地区，而电力消耗较多的负荷中心却分布在中部和东部沿海等发达地区。
这就决定了我国必须建设高电压、大容量、远距离的输电网络，将电能大规模的从西部、北部地区运往中、东部的负荷中心，以实现资源优化和提高资源的开发利用效率。
随着直流输电技术和电力电子技术的不断发展，特高压直流输电技术日趋成熟，为 ±800kV 特高压直流输电技术的成功应用提供了可能。
关键词：±800kV；特高压直流输电；工程技术；应用研究1.特高压直流输电技术特点1.1线路造价低三相交流输电的架空输电线路需要三根导线，而直流输电只需要两根，若采用大地或海水作为回路的方式则只需一根，若传输同样容量的电能，直流线路从导线数目、电能损耗和杆塔的结构上面，都要比交流线路少，可以节省投资 30%~40%。
1.2输送容量大交流输电线路会存在介质损耗、电容电流等现象。
而在直流输电线路却不存在。
并且在直流电压下，每毫米厚的绝缘层平均可耐受3~4 万伏电压，这比交流电压下耐受 1 万伏的电压相比，要高很多。
因此同样电流的电能输送，直流电缆输送功率要比交流电缆多 2~3 倍，从而提高了输送功率。
1.3输送距离远交流输电线路由于存在电容电流，且与电缆的长度成正比，所以交流输电的距离不会太长。
而直流输电的距离则不受限制，可以实现远距离的输电，有利于我国电能的优化传输。
1.4可靠性较好交流输电要求三相平衡，其中一相的故障会导致电网的全线停电，且故障电流对高压载流设备会带来影响。
而直流输电线路中，各极是独立调节和工作的，彼此没有影响。
若一极发生故障，则只需停运故障极，另一极与大地构成输电回路，仍可向负载提供不少于一半的功率。
800千伏特高压直流输电效率
800千伏特高压直流输电效率800千伏特高压直流输电是一种重要而先进的输电技术，它通过提高输电电压和采用直流电流来减少输电损耗，提高能源传输的效率。
本篇文章将探讨800千伏特高压直流输电的效率，并分析其重要性和应用前景。
1. 800千伏特高压直流输电的原理及优势800千伏特高压直流输电利用高压和直流电流的特性，通过减少电流的值，降低传输过程中的电阻损耗。
相比传统的交流输电方式，800千伏特高压直流输电具有以下优势：1.1 降低线路损耗800千伏特高压直流输电相对于交流输电，具有更小的线路电阻损耗。
在长距离、大容量的输电过程中，传统的交流输电线路会产生较大的电阻损耗。
而800千伏特高压直流输电则能够显著减少这一损耗，提高能源的传输效率。
1.2 提高传输容量800千伏特高压直流输电通过提高线路电压，相比较低电压的输电方式，能够有效提高输电线路的传输能力。
这一特点使得800千伏特高压直流输电在大容量、远距离电力传输中具备独特的优势，能够满足不断增长的电力需求。
1.3 适应远距离输电由于电力传输损耗的存在，长距离的输电效率普遍较低。
而800千伏特高压直流输电通过减小传输过程中的电阻损耗，能够有效克服这一难题，适应远距离输电需求，实现高效率、长距离的电力传输。
2. 800千伏特高压直流输电的应用前景800千伏特高压直流输电作为一种高效、可靠的输电方式，已经得到广泛的应用，并且在未来有着更广阔的发展前景。
2.1 降低环境影响相较于传统的交流输电方式，800千伏特高压直流输电能够减少输电线路的线损和电磁辐射，降低对环境的影响。
尤其对于近海、地下或环境敏感地区的电力传输，800千伏特高压直流输电具有明显的优势。
2.2 推动清洁能源发展随着清洁能源的不断发展，如风能和太阳能等，这些能源往往分布广泛，但却位于远离用电需求的地区。
800千伏特高压直流输电可以有效解决清洁能源远距离输电的问题，促进清洁能源的开发和利用。
±800特高压直流输电线路电磁场浅析
±800特高压直流输电线路电磁场浅析摘要：对于±800 kV特高压直流线路,导线通流5 kA，导线对地最小高度为18m 时，地面最大磁感应强度不超过60μT，远小于国际上规定的限值40 mT和我国即将制定的限值10 mT，与地球自身的磁场相接近，因此在分析直流输电线路的场效应时无需考虑直流输电线路周围的磁场，主要考虑电场的影响。
在特高压直流输电工程中,导线是衡量整个工程稳定运行的主要因素,因为导线不仅保证输电线路的正常运行,还关系到杆塔及整个线路工程建设的投资以及运行成本。
由于电压等级的升高使得导线周围产生的电场强度对自然环境都带来了一系列影响,且导线表面及周围的电场强度大小决定了特高压导线结构的电晕特性(包括对无线电的干扰、电晕损失、可听噪音及直流输电中的离子流现象等)。
因此，合理布置特高压直流输电工程的导线结构及正确选择导地线型号非常重要,为更深层地分析各种电晕效应提供依据。
关键词：特高压；直流输电；电磁场一、电场对生态的影响电场对生态造成影响主要是电流。
当人或动物接触电场中对地绝缘的导电体时，可能会产生有刺痛感的电流即电击。
输电线路建设过程中，会破坏沿线施工位置的植被，同时为保证建成后线路的安全运行，输电线路与线下树木垂直距离小于安全距离时，线下的树木需要砍伐，因此，输电线路在建设时将砍伐一定数量的树木，使林草植被遭到一定程度的破坏，对当地林业生产带来一定损失。
美国IEEE静电感应工作组通过对志愿受试者的实验得出，对人有危险的暂态电击释放的能量大约为25 J。
与地绝缘良好的人触摸接地导体，当电场强度为5 kV/m时，约7%的人能感觉到静电放电引起的疼痛感；当电场强度为20 kV/m 时，能感到放电引起的疼痛感。
因此在特高压输电线路下，应避免安放长而大的金属物体或使其接地，这样可以避免稳态电击。
二、特高压直流输电对环境的影响近年来，由于科技的发展，各种电气设备和通信设备应用到人们的日常生活中，在为人们的生活带来便利的同时也带来了一些环境问题。
±800kV特高压直流输电控制保护系统分析
±800kV特高压直流输电控制保护系统分析摘要：电力应用于社会十分普遍，而社会对于电力的依赖性也在增加，电力输送过程会受到多项因素的影响，因此需要应用输电保护系统，确保电力稳定正常供应。
本文就±800kV特高压直流输电控制保护系统分析作简要阐述。
关键词：特高压；直流输电；控制保护系统物高压输电的特点体现在大容量，低损耗，远距离，是能源配置优化的有效途径，能够带来良好的社会效益。
特高压输电对于电力企业而言提出了新的技术要求。
控制与保护系统需要从其整体结构，控制策略，分层与冗余等方面进行全面分析，从而使系统稳定安全可靠。
一、特高压直流控制系统（一）特高压直流控制策略相比于常规直流系统，特高压控制系统在策略方面没有体现出过大的变化，直流系统电源控制主要利用的是整流侧快速闭环来实现的，换流变抽头则控制触发角保持在一定范围内。
你变一侧的快速闭环控制作用在于使熄弧角保持为定值，直流电压控制则是由换流变抽头来完成的。
由于抽头控制自身存在的非连续性，采用此种控制策略并应用于逆变一侧时，直流电压控制偏差会由两个部分构成，分别是抽头步长与测量误差。
对于逆变一侧的电压进行控制，还可以利用快速闭环，通过抽头将熄弧角控制在一定范围内，而此种情况下，电流偏差只受到测量误差的影响，无功补偿设备与交流滤波器总体容量会增加，在经济性方面表现不佳。
（二）控制系统功能划分与结构控制系统在分层与配置方面，直流系统保护应该保持与控制系统的相对独立，直流控制结构保护系统分层需要保证保护控制以12个脉动单元作为基本配置。
并且基于上述前提，保护功能实现与保护配置需要最大程度保持独立，利于退出而不会使其它设备运行受到影响，并且保护系统之间的物理连接要简单而不要复杂。
控制保护系统如果单一元件出现了故障，12动脉控制单元依然需要保持良好运行。
而高层控制单元出现故障时，控制单元同样能够保持当前工作状态并且依据人工指令操作。
特高压直流输电需要实现双重化，其范围开始于二次线圈测量，并包括了测量回路。
±800千伏特高压直流输电原理
近年来，随着能源互联网的不断发展，±800千伏特高压直流输电技术备受关注。
本文将从深度和广度两个方面，全面评估这一技术，并撰写一篇有价值的文章，以便读者更加深入地理解这一主题。
一、技术原理1.1 ±800千伏特高压直流输电的基本概念在电力输电领域，直流输电和交流输电各有优势和劣势。
直流输电具有输电损耗小、输电距离远等优点，因此被广泛应用于大距离、大功率的电力输送。
而±800千伏特高压直流输电技术，作为直流输电的一种重要形式，其基本原理在于通过将正负极之间的电压差维持在±800千伏，实现远距离、大容量的电力输送。
1.2 输电线路的构成和特点在±800千伏特高压直流输电技术中，输电线路是其核心组成部分。
该技术的输电线路通常由直流电源、换流站、传输线路、换流站和接收端设备组成。
其中，直流电源部分包括换流变压器、滤波器等设备，而传输线路则采用高压直流输电线路，这些设备共同构成了±800千伏特高压直流输电系统。
二、技术应用2.1 ±800千伏特高压直流输电在国内外的应用目前，±800千伏特高压直流输电技术已经在国内外得到了广泛应用。
在我国，±800千伏特高压直流输电已经在西北等地区实现了大规模的应用，为区域间的大容量输电提供了有效的技术支持；在国际上，类似的技术也被广泛应用于远距离、大容量的国际输电项目中，为全球能源互联网建设提供了有力的技术支撑。
2.2 技术的优势和挑战在实际应用中，±800千伏特高压直流输电技术具有诸多优势，如输电损耗小、占地面积少、造价低等，但同时也面临着技术难度大、设备成本高等挑战。
在实际应用中需要充分权衡其优势和挑战，以实现最佳的技术应用效果。
三、个人观点±800千伏特高压直流输电技术作为直流输电的一种重要形式，其在能源互联网建设中具有重要意义。
我认为，随着我国能源互联网的不断发展，±800千伏特高压直流输电技术将在未来得到更加广泛的应用，并为我国电力系统的高效、安全运行做出更大的贡献。
±800kV特高压直流输电控制保护系统分析 张旭
摘要：特高压直流输电在我国电力系统发展中扮演着重要角色，而在特高压直流输电中控制保护系统发挥着核心作用，在确保传送功率系统不受到影响的情况下，可提高交直流输电系统设备在转换过程中的安全性。±800kV特高压直流每极采用了串联结构和母线区连接结构，且每极的运行方式较为灵活、完整，这对保障控制保护系统的性能具有重要作用。
3.3控制保护系统分层结构
一般情况下，控制系统环节具有一定的等级层次及环节功能优先级原则划分，通常采用分层结构可帮助工作人员有效掌握特高压直流输电系统，也有利于提高系统的安全性与稳定性。
4特高压直流控制保护系统的保护功能
4.1换流器保护
换流器的保护方式比较多，如换流器的三角侧短路保护、星型侧短路保护，其动作结果为：将相应极紧急闭锁，将相应换流变压器的进线开关断开，高速中性母线开关断开，闭锁触发脉冲。交流过程保护用于长时间超负荷故障的控制，逆变器的短路备用保护，整流器的短路备用保护，在发生短路、交流系统故障、通信问题时避免发生跳闸的情况，通过交流保护能够紧急闭锁相应的极，并断开换流变压器的进线开关。
2.2三重化保护配置
在常规HVDC工程中，双重化冗余的主保护能与双重化测量传感器很好地配合工作，提高了直流输电工程可靠性。但是，实际上，常规HVDC工程并没有真正做到从输入／输出回路到SCADA、LAN系统中的所有部分都有双重化冗余，在传感器、线缆等测量和传输回路上故障可能导致不必要的跳闸。为了进一步提高可靠性，在向上特高压直流DCC800系统中采用了三重化冗余的主机和传感器保护。直流保护采用完全“三取二”逻辑方案。交流滤波器、交流母线、开关、线路等保护采用完全双重化配置。闭锁、跳闸和切换信号通过由FPGA硬件实现的“三取二”逻辑来输出，所有的跳闸信号通过eTDM光纤来传送。三重化保护配置需要各测点有3个独立输出，比如一次设备上所有的本体保护出口继电器均提供3副硬接点、直流分压器有3个次级输出等。三重化保护配置较好地解决了非电量保护误动的问题。换流变压器、平抗等本体保护跳闸接点暴露在室外，容易受潮或损坏而误动。当本体保护提供3副跳闸节点、保护出口与电量保护共用相同的硬件“三取二”逻辑时，可避免非电量保护误动。
±800kV 特高压直流输电工程技术
±800kV 特高压直流输电工程技术摘要：特高压直流输电技术是目前世界上最先进的输电技术，具有远距离、大容量、低损耗、少占地的综合优势，可以更安全、更高效、更环保地配置能源，是实现能源资源集约开发、促进清洁能源发展、有效解决雾霾问题的重要载体，更是转变能源发展方式、保障能源安全、服务经济社会发展的必由之路，也是中国抢占世界能源发展制高点、带动电工装备业“走出去”的重要举措。
关键词：特高压;?直流输电;?换流站;1特高压直流输电工程技术1.1特高压换流技术特高压换流是特高压直流输电工程的关键技术，其核心设备为换流阀。
目前中国投运及在建的±800kV特高压直流输电工程所使用的换流阀主要有5000A/±800kV和6250A/±800kV两种类型，其中后者的输送性能相对于前者有大幅度的提升。
文章将对这两种类型的特高压换流阀基本参数和性能进行对比分析。
（1）运行条件5000A/±800kV和6250A/±800kV换流阀均为全封闭户内设备，其长期运行温度为10～50℃，长期运行湿度为50%RH，并要求阀厅内长期保持微正压条件。
（2）基本参数与±800kV/5000A换流阀相比，±800kV/6250A换流阀的输送容量提升了25%，其晶闸管导通电压由原来的8.5kV降为7.2kV，晶闸管关断时间由原来的500μs降为450μs，增强抵御换相失败的能力。
（3）阀塔结构设计目前±800kVUHVDC换流阀典型阀塔结构均为悬吊式二重阀结构，整个阀塔通过悬式绝缘子悬吊于阀厅顶部。
每个二重阀为一个6脉波整流/逆变桥的1相，由2个单阀串联构成，而双12脉动阀组的1相则由4个二重阀串联构。
其中，高端阀厅12脉动阀组的悬吊部分的绝缘按直流600kV设计，低端阀厅12脉动阀组的悬吊部分的绝缘按直流200kV设计。
在每个单阀两端采用并联氧化锌避雷器来实现过电压保护，并在阀塔的顶部和底部安装屏蔽罩，以改善换流阀周围电场分布特性，避免换流阀对地产生电晕发电。
±800kV 特高压直流输电系统运行检修技术体系
±800kV 特高压直流输电系统运行检修技术体系摘要：±800kV 特高压直流输电系统传输的电压比普通电压更高，并且在距离、容量以及耗损上都有很大的优点，还对技术开发、经济效益都赋予了重要意义。
这种提高资源开发以及利用的效率，非常符合我国国情和能源发展策略。
所以不断发展 ±800kV 特高压直流输电系统，以及电力行业及时强化±800kV 特高压直流输电系统运行的检修技术是目前我国电力发展的重要方针。
关键词：±800kV 特高压；直流输电系统；检修技术1.特高压直流输电系统的基本构造特高压直流输电（UHVDC）是指 ±800kV（±750kV）及以上电压级别的直流输电及相关技术。
采用 ±800kV 特高压直流输电，主要应该注意电网静态的功率平衡和动态功率的备用以及电压是否稳定问题。
±800kV 特高压直流输电系统是由双十二动脉连接的低压与高压阀组建造的，高低压阀组都配备一台旁路开关，每个阀组都能够采用旁路开关来进行关闭运行模式，并且还可以统计另外的阀组运行状态。
虽然特高压直流输电比交流输电具有更大的好处，但是特高压直流输电在使用规模以及使用复杂程度上都与交流输电相差很大的差距，相对来讲比交流输电操作更加复杂。
如图 1 所示。
特高压直流输电要侧重和直流系统因同时换相失败而引发的电压安全问题，正常的运作以及调节方式和处理故障等都可以通过在保护系统中体现出来，虽然直流输电系统中很多阀组采用组合模式运行并且两侧采用的都是十二脉动的连接方法，与之配备的方式也比较多变，但还是应该不断的对特高压直流输电系统进行严格监控，特高压直流输电的连接方式一般都是采用可靠性高的双极两段中心点进行接线，主要的技术方式也是点对点、大功率、距离长的直接将电力输送进负荷中心。
但是当直流系统关闭时两段交流系统将会承受很大的功率冲击。
2.特高压直流输电系统的故障分析±800kV 特高压直流输电系统出现故障主要是线路引起的，因为各种线路闪络故障以及外界因素的干扰，都会对特高压直流输电系统造成很大的影响。
特高压直流输电系统构成及运行接线特点
谢谢欣赏！
特高压直流输电特性
一、特高压直流输电系统构成及运行接线特点
特高压直流输电联或并联接线。
特高压直流输电特性
一、特高压直流输电系统构成及运行接线特点
图3-11为向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程主回路接线图。图中每 端每极采用两组额定运行电压为400kV的12脉动换流器串联,每个12脉动换 流器两端通过隔离开关连接直流旁路断路器。
图3-11 特高压直流输电工程主回路接线图 1—换流变压器;2—换流阀;3—平波电抗器;4—交流滤波器或电容器;5—直流接地极;6—直
流滤波器
特高压直流输电特性
一、特高压直流输电系统构成及运行接线特点
特点：直流输电系统具有多种运行方式（45种），并且各运行方式间可
以手动或自动灵活的转换。 直流输电系统运行方式取决于以下因素： ✓ 直流回路接线方式 ✓ 直流功率输送方向 ✓ 直流电压、输送功率和无功控制模式 ✓ 各因素的组合方式
特高压输变电技术
CONTENTS
目 录
三 特高压直流输电特性
1 高压直流输电基本原理 2 高压直流输电系统结构 3 特高压直流输电系统结构及运行 4 特高压交直流混合电网
03特高压直流输电系统 结构及运行
特高压直流输电特性
课题三 特高压直流输电系统结构及运行
±800kV(1200kV)以上电压的直流输电在绝缘、 电晕水平等方面与特高压交流输电大体相当,因 此被称为特高压直流输电(UHVDC)。
直流±800kV特高压输电线路
可再生能源电力
4.4
4.92
6.0
2017年底，全国发电装机容量17.8亿千瓦，同比增长7.6%。 预计2018年底，全国发电装机容量将达到19.0亿千瓦
1.1.1电力系统
电力系统是由发电厂、变 电所、电力线路和电能 用户组成的一个整体。
谁能说说电能是如何发出 来并输送到用户手上的 呢？
1.1.1电力系统
第一章 电力系统概论
§1.1电力系统和供配电系统概述 §1.2电力系统的额定电压 §1.3电力系统的运行状态和中性点运行方式 §1.4电能质量指标 §1.5电力负荷 小结 思考题和习题
1.1电力系统和供配电系统概述
电能是一种清洁的二次能源。电能不仅便于输送和分配，易于转换 为其他的能源，而且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。因此， 电能已广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面，电能 已成为现代社会的主要能源 。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提 供，我国电力工业得到迅猛发展，为实现现代化打下坚实基础。我国 已建成并投入运行交流1000kV特高压输电线路、直流±800kV特 高压输电线路，达到世界领先水平。到2011年年底，我国发电机装 机容量达105577万千瓦（kW），居世界第2位，发电量达46037 亿度（kWh），居世界第1位。工业用电量已占全部用电量的70～ 80%，是电力系统的最大电能用户，供配电系统的任务就是向用户 和用电设备供应和分配电能，供配电系统是电力系统的重要组成部分。 用户所需的电能，绝大多数是由公共电力系统供给的，故在介绍供配 电系统之前，先介绍电力系统的知识。
高压配电所集中接受6～10kV电压，再分配到附近各车间变电所 或建筑物变电所和高压用电设备。一般负荷分散、厂区大的大 型企业设置高压配电所。
超特高压概述
内部过电压保护
• 电力系统内部过电压是指由于电力系统故障或者开关操作而引起电网 中电磁能量的转化，从而造成瞬时或持续时间较长的电压升高。 • 电力系统的内部过电压可分为操作过电压和暂时过电压。 • 对于特高压线路，当发生单相接地故障后，故障两端跳闸，其他相仍 在运行，由于相间电容和电感的存在，故障点仍有一定电流，成为潜 供电流，会产生潜供电弧；由于电容和电感，在原弧道会产生恢复电 压，从而增加了故障点自动熄弧的困难，导致自动重合闸失败。
安全系数：
导、地线的设计安全系数是指导、地线拉断力与导地线在弧垂最低 点的最大张力的比值：
K =TP / Tmax
其中：K为导、地线的设计安全系数， 为导、地拉断力（N）， 为导、地线在弧垂最低点的最大张力（N ）。最大张力通常出现在覆冰 、最低气温或最大风速运行工况下。 根据《110kV~750kV 架空输电线路设计规范》（GB50545-2010） 中要求，导、地线在 弧垂最低点的设计安全系数不应小于 2.5，悬挂点 的设计安全系数不应小于 2.25。地线的 设计安全系数不应小于导线的设 计安全系数。
特高压交流输电的关键技术
• • • • • 1、特高压电网的无功补偿及电压控制技术 2、特高压电网的内部过电压保护 3、外部过电压及其保护 4、特高压电网的绝缘配合 5、特高压架空输电线路的导线、金具与杆 塔
无功补偿及电压控制技术
• 特高压线路的一个显著特点是线路电容产生的无功功率很大。 在交流特高压输电线路输送功率较小时，并联电容产生的无功功率 大于串联阻抗消耗的无功功率，电网无功过剩过大，电压上升，危及设 备和系统的安全； 当发生不对称接地故障或三相甩负荷，线路上将产生工频过电压， 值越大，危害越大。
华中
华东
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。
特高压直流输电原理
特高压直流输电原理特高压直流输电（Ultra High Voltage Direct Current Transmission，简称UHVDC）是一种利用直流电进行能量传输的技术，它具有输电距离远、输电损耗小、占地面积少等优点，被广泛应用于长距离大容量的电力输送。
特高压直流输电原理是指利用特定的电气设备和技术手段，将交流电转换为直流电进行输送的过程。
首先，特高压直流输电原理的核心是换流器。
换流器是将交流电转换为直流电或直流电转换为交流电的设备，它由整流器和逆变器两部分组成。
整流器将交流电转换为直流电，逆变器将直流电转换为交流电。
通过换流器的工作，特高压直流输电系统可以实现双向能量传输，使得输电线路可以同时进行正向和反向的功率传输。
其次，特高压直流输电原理涉及到输电线路的设计。
特高压直流输电系统通常采用两根电极线路，即正极线路和负极线路。
这两根电极线路之间的距离可以达到数百甚至上千公里，因此需要考虑输电线路的绝缘、支架、接地等设计，以确保输电线路的安全可靠运行。
另外，特高压直流输电原理还涉及到电力系统的稳定控制。
由于特高压直流输电系统的输电距离远、输电容量大，因此需要对电力系统进行精确的稳定控制。
这包括对电压、频率、功率等参数进行实时监测和调节，以确保特高压直流输电系统的稳定运行。
此外，特高压直流输电原理还需要考虑输电线路的电磁兼容性。
由于特高压直流输电系统在输电过程中会产生较强的电磁场，因此需要对输电线路周围的环境和设备进行电磁兼容性评估，以确保特高压直流输电系统不会对周围的设备和人员产生不利影响。
总的来说，特高压直流输电原理是一种复杂的电力传输技术，涉及到电气设备、输电线路、稳定控制、电磁兼容性等多个方面的内容。
通过对特高压直流输电原理的深入理解和研究，可以更好地推动特高压直流输电技术的发展，为电力系统的安全稳定运行提供有力支持。
浅析±800kV哈郑特高压直流输电工程
浅析±800kV哈郑特高压直流输电工程哈密南～郑州±800kV特高压直流输电线路工程是西北“疆电外送”的首条特高压直流输电线路，是国网公司实现“煤从空中走，电送全中国”夙愿的重要组成部分。
该文介绍了哈郑±800kV特高压直流工程概况，阐述了特高压直流输电技术特点，分析了线路运维可能遇到的故障和采取的措施，最后阐述了特高压直流输电线路如何开展运维巡视、检测、状态检修等方面的内容。
标签：浅析哈郑线特高压线路运行维护一、哈郑线工程概况±800kV哈密-郑州特高压直流输电工程西起新疆哈密换流站，东至河南郑州换流站，线路主要为东西走向，输电线路全长2211.3km，采用单回双极架设方式，线路途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南等6省（自治区）。
甘肃段起于甘新交界红柳河车站，沿线途经酒泉、张掖、金昌、武威、白银、庆阳等地市，甘肃境内全长1350km，铁塔2644基，平均海拔1500米。
工程自2012年5月开工，目前，甘肃段工程本体已全部完工，工程竣工验收、交接验收已经完成，计划于2013年9月底具备带电投运条件，投入运行。
二、特高压直流输电线路的特点与现有其他高压输电线路相比，特高压直流输电线路具有以下优缺点：优点为：输送容量大，送电距离长，线路走廊窄，线路损耗低，线路工程造价低，可异步运行，无同步稳定性问题，电晕无线电干扰较小等。
缺点为：换流站造价高，设备多，结构复杂，对运行人员要求高；有恒定电场的静电吸尘效应；单极大地回线运行时地电流引起问题较多等。
三、特高压直流线路运维可能遇到的故障、特点和采取的措施（一）大风引起故障哈郑线沿途经过甘肃河西走廊，该地区常年风沙较多并时伴有强风出现，瞬间风速很高，持续时间长。
主要故障特点有：1）在强风作用下，会发生导线或跳线向塔身产生一定的位移、偏转或档间导线大幅摆动，有可能导致线路发生风偏故障。
2）在强风作用下，由于大风振动可能导致出现金具螺栓松动、掉落或V串绝缘子风振脱销故障。
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（HVDC）高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变...
高压直流输电(HVDC)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。
直流输电线造价低于交流输电线路但换流站造价却比交流变电站高得多。
一般认为架空线路超过600-800km，电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济。
随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的发展，换流设备造价逐渐降低直流输电近年来发展较快。
我国从国外引进设备和技术建设的葛洲坝一上海1100km、士500kV,输送容量的直流输电工程，已于190年建成并投入运行。
直流输电技术的主要优点是不增加系统的短路容量便于实现两大电力系统的非同期联网运行和不同频率的电力系统的联网;利用直流系统的功率调制能提高电力系统的阻尼，抑制低频振荡，提高并列运行的交流输电线的输电能力。
它的主要缺点是直流输电线路难于引出分支线路绝大部分只用于端对端送电。
加拿大原计划开发和建设五端直流输电系统现已建成三端直流输电系统。
实现多端直流输电系统的主要技术困难是各种运行方式下的线路功率控制问题。
目前，一般认为三端以上的直流输电系统技术上难实现经济合理性待研究。
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调谐的参数配合可滤掉多次谐波。
一般在换流站的交流侧母线装有5,7,1,13次谐波滤波器组。
单极又分为一线一地和单极两线的方式。
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±800千伏特高压直流输电原理
一、直流输电系统
直流输电系统是特高压直流输电的核心组成部分，主要由换流站、输电线路和控制系统等组成。
二、换流站设备
换流站设备是直流输电系统的关键设备，包括换流变压器、换流阀、直流滤波器、无功补偿装置等。
换流阀是换流站的核心设备，通过控制换流阀的开通和关断，可以实现直流电和交流电的转换。
三、输电线路
特高压直流输电的输电线路采用架空线路或电缆线路，具有传输距离远、输送容量大、电压等级高、输电效率高等优点。
四、控制系统
控制系统是直流输电系统的核心，它包括调节器、保护装置、测量装置等。
控制系统通过对输电线路的电压、电流等参数进行监测和控制，保证输电系统的稳定运行。
五、电力电子技术
特高压直流输电采用了大量的电力电子技术，包括脉宽调制技术、同步开关技术等。
这些技术的应用可以实现电力的高效传输和系统的稳定控制。
六、电磁环境
特高压直流输电的电磁环境影响较小，因为其采用直流输电方式,没有交流输电的谐波和无功功率等问题。
但是，在换流过程中会产生
一定的电磁噪声，需要采取措施进行降噪处理。
七、经济效益
特高压直流输电具有传输距离远、输送容量大等优点，可以大幅度降低电力传输的成本，提高能源利用效率。
同时，特高压直流输电还可以实现不同地区之间的电力互济，提高电力系统的整体效益。