2-4直流输电系统
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多端直流系统是指与交流电力系统有3个或3个以上连接节点 的直流系统。其每个换流站都与各自的交流系统连接，多端 直流输电线路构成直流网络
直流网络可分为分支方式和闭环方式 闭环方式又分为并联型和串联型
两端直流系统是特例
多端直流输电系统
换流器并联一 直流网络分支
方式
换流器并联一 直流网络闭环
方式
换流器串联一 直流网络闭环
直流输电的缺点
• 换流器消耗无功功率大 • 可控硅元件过载能力低 • 以大地（海水）方式工作时，对沿途金属设施造成腐蚀 • 灭弧困难
交流输电和直流输电比较
• 直流输电采用双极中性点接地方式时，同样截面和绝缘水 平下，2根导线的直流和3根导线的交流输送有功近似相等， 因此直流架空线路更经济
• 电缆绝缘用于直流的容许工作电压比用于交流时高2倍 • 换流站的投资远高于同等容量、相同电压的交流变电站
单极系统两种方式：……
大地（海水）回流方式： 也称一线一地制。利用大 地或海水作为直流输电系 统的回流电路。对沿线管 道、金属设施产生电化腐 蚀；对通信和磁性罗盘产 生影响。
大地（海水）回流方式 导线回流方式
导线回流方式：也称两线 制。以低绝缘导线作为回 流电路，克服了腐蚀问题。 但增加了投资，一般用于 双极系统过渡方式。
方式
直流输电的优点
• 联网后不会增大短路容量 • 两端交流系统间不存在稳定问题和同期问题 • 稳态下，不存在交流长电缆线路的容性电纳
引起的电压升高 • 直流线路由于电压没有正负交替，所以无充
放电电流 • 产生较大的谐波电流和电压 • 用直流联网，便于分区调度，有利于故障时
交流系统间快速紧急支援和限制事故扩大 • 长距离电力电缆输电宜采用直流输电
交流输电和直流输电的等价距离
中性点两端接地方式
双极系统三种方式：……
中性点一端接地方式：也称 两线制。避免了腐蚀问题。
但是一极线路发生故障，迫 使健全极停运。若未接地换 流站中性点可以接地，则可 以恢复单极运行。
中性点一端接地方式 中性线方式
中性点两端接地方式
双极系统三种方式：……
中性线方式：也称三线制。 避免了腐蚀问题。单极可以 连续运行
直流输电系统
华中科技大学电气与电子工程学院 罗毅
直流输电系统构成
直流输电系统由整流站、逆变站（统称换流站）和直流输电 线路构成。
直流输电系统工作原理
改变������������1 和������������2 ，可改变改变������������ ，从而改变输电方向 若������������1 > ������������2，由交流系统I向交流系统II输送电力； 若������������1 < ������������2，电流方向不变，但潮流反转，由交流系统 II向交流系统I输送电力
两端直流输电系统
直流输电系统按照它与交流系统连接的节点数不同，可以 分为两端直流输电系统和多端直流输电系统两类
两端直流输电系统具有一个整流站和一个逆变站的直流输 电系统。
两端直流输电系统可分为单极、双极、无直流输电线路 （背靠背）3类
首先介绍单极系统： 换流站出线端对地电压为正的称为正极；对地电压为负的 称为负极。单极系统一般采用正极接地，相当于只有一个 负极。
输电功率和线路损耗
I�wk.baidu.com����
=
������������1
− ������
������������2
=
∆������ ������
������1 = ������������1������������ ������2 = ������������2������������
∆������ = ������1 − ������2 = ∆������������������
双极系统三种方式：……
中性点两端接地方式：接地 点在换流器的中点。相当于 2个一线一地制单极系统叠 加。如果两极参数对称，理 论上两个接地点之间不存在 直流电流。但实际上正常运 行时存在不平衡电流（只有 百分之几），大大减轻了腐 蚀问题。
任何一极故障时采用单极运 行。
中性点两端接地方式 中性点一端接地方式 中性线方式
中性点一端接地方式
中性线方式
非同步站可联络两个非同步交 流系统。无直流线路，也称背 靠背直流系统。
并联型非同步联络站方便增加 并联支路，扩大非同步联络站 的容量
串联型非同步联络站的特点是 是除换流器外，大部分电路接 近或等于地电位，可以降低绝 缘费用
并联型非同步联络站 串联型非同步联络站
多端直流输电系统
直流网络可分为分支方式和闭环方式 闭环方式又分为并联型和串联型
两端直流系统是特例
多端直流输电系统
换流器并联一 直流网络分支
方式
换流器并联一 直流网络闭环
方式
换流器串联一 直流网络闭环
直流输电的缺点
• 换流器消耗无功功率大 • 可控硅元件过载能力低 • 以大地（海水）方式工作时，对沿途金属设施造成腐蚀 • 灭弧困难
交流输电和直流输电比较
• 直流输电采用双极中性点接地方式时，同样截面和绝缘水 平下，2根导线的直流和3根导线的交流输送有功近似相等， 因此直流架空线路更经济
• 电缆绝缘用于直流的容许工作电压比用于交流时高2倍 • 换流站的投资远高于同等容量、相同电压的交流变电站
单极系统两种方式：……
大地（海水）回流方式： 也称一线一地制。利用大 地或海水作为直流输电系 统的回流电路。对沿线管 道、金属设施产生电化腐 蚀；对通信和磁性罗盘产 生影响。
大地（海水）回流方式 导线回流方式
导线回流方式：也称两线 制。以低绝缘导线作为回 流电路，克服了腐蚀问题。 但增加了投资，一般用于 双极系统过渡方式。
方式
直流输电的优点
• 联网后不会增大短路容量 • 两端交流系统间不存在稳定问题和同期问题 • 稳态下，不存在交流长电缆线路的容性电纳
引起的电压升高 • 直流线路由于电压没有正负交替，所以无充
放电电流 • 产生较大的谐波电流和电压 • 用直流联网，便于分区调度，有利于故障时
交流系统间快速紧急支援和限制事故扩大 • 长距离电力电缆输电宜采用直流输电
交流输电和直流输电的等价距离
中性点两端接地方式
双极系统三种方式：……
中性点一端接地方式：也称 两线制。避免了腐蚀问题。
但是一极线路发生故障，迫 使健全极停运。若未接地换 流站中性点可以接地，则可 以恢复单极运行。
中性点一端接地方式 中性线方式
中性点两端接地方式
双极系统三种方式：……
中性线方式：也称三线制。 避免了腐蚀问题。单极可以 连续运行
直流输电系统
华中科技大学电气与电子工程学院 罗毅
直流输电系统构成
直流输电系统由整流站、逆变站（统称换流站）和直流输电 线路构成。
直流输电系统工作原理
改变������������1 和������������2 ，可改变改变������������ ，从而改变输电方向 若������������1 > ������������2，由交流系统I向交流系统II输送电力； 若������������1 < ������������2，电流方向不变，但潮流反转，由交流系统 II向交流系统I输送电力
两端直流输电系统
直流输电系统按照它与交流系统连接的节点数不同，可以 分为两端直流输电系统和多端直流输电系统两类
两端直流输电系统具有一个整流站和一个逆变站的直流输 电系统。
两端直流输电系统可分为单极、双极、无直流输电线路 （背靠背）3类
首先介绍单极系统： 换流站出线端对地电压为正的称为正极；对地电压为负的 称为负极。单极系统一般采用正极接地，相当于只有一个 负极。
输电功率和线路损耗
I�wk.baidu.com����
=
������������1
− ������
������������2
=
∆������ ������
������1 = ������������1������������ ������2 = ������������2������������
∆������ = ������1 − ������2 = ∆������������������
双极系统三种方式：……
中性点两端接地方式：接地 点在换流器的中点。相当于 2个一线一地制单极系统叠 加。如果两极参数对称，理 论上两个接地点之间不存在 直流电流。但实际上正常运 行时存在不平衡电流（只有 百分之几），大大减轻了腐 蚀问题。
任何一极故障时采用单极运 行。
中性点两端接地方式 中性点一端接地方式 中性线方式
中性点一端接地方式
中性线方式
非同步站可联络两个非同步交 流系统。无直流线路，也称背 靠背直流系统。
并联型非同步联络站方便增加 并联支路，扩大非同步联络站 的容量
串联型非同步联络站的特点是 是除换流器外，大部分电路接 近或等于地电位，可以降低绝 缘费用
并联型非同步联络站 串联型非同步联络站
多端直流输电系统