直流输电可靠性讲解

第一部分：我国主要高压直流输电工程

葛南直流输电系统（葛洲坝至南桥）作为我国建成的第一个跨大区、超高压直流输电工程。

江城（三峡至广州）、龙政（三峡至江苏常州）和宜华（三峡至

上海）直流输电系统作为三峡电力输送到广东、华东地区的三大通道，输送容量达到9000兆瓦。

天广（天生桥至广州）、高肇（贵广Ⅰ回）、兴安（贵广Ⅱ回）直流输电系统是我国南方电网“西电东送”的三大通道，三个直流输电系统的输送容量达到7800兆瓦，超过南方电网西电东送总容量的一半。

±500千伏德宝直流输电线路工程，起自陕西省凤翔县太白庙乡宝鸡换流站，止于四川省德阳市罗江县万寿桥换流站。

向家坝～上海（复奉）±800kV特高压直流输电示范工程复龙、奉贤换流站。

内蒙古东部电力公司±500千伏内蒙古伊敏—辽宁穆家（伊穆）直流输电线路。

楚穗直流输电工程是世界上第一个±800kV直流特高压输电工程，也是国家特高压直流输电的示范工程。该工程西起云南省楚雄州禄丰县，东至广东省广州增城市。

宁东—山东（宁东）±６６０千伏直流输电工程２月２８日正式

投运。该工程起自宁夏银川东换流站，止于山东青岛换流站

共计12条

两个背靠背输电工程：

灵宝：河南三门峡市，09年投运，将进一步加强西北与华中联网能力，并可实现两电网间的紧急事故交换，提高两电网的供电可靠性和系统抗扰动能力。

高岭：辽宁葫芦岛绥中县，08年投运将使东北、华北电网的交流高压电通过换流站工程实现直流互联，一旦其中一个电网出现问题，将立即断开，将有利于保证东北、华北电网和特高压联网工程安全可靠运行；同时还能调节两大电网间错峰容量，提高电网输送能力，保证京津塘电网、特别是首都电网安全可靠用电。

第二部分：直流回路的划分

1.划分规则（空间位置）

⎧⎧⎪⎪

⎨⎪⎨⎪⎩⎪

⎪⎩

换流器换流站直流开关场交流开关场

直流线路

换流器：

换流阀及其控制、保护系统

直流开关（设备）场：

各种隔离开关、直流断路器、直流滤波器

交流开关（设备）场：

无功补偿电容、换流变压器、交流滤波器

2.划分规则（根据故障的影响范围）

主要针对特高压：

设备及子系统的划分可遵循以下原则:

①单独故障时将导致系统输电能力降低25%的设备划分至换流单元子系统;

②单独故障时将导致系统输电能力降低50%的设备划分至极子系统;

采用以上划分原则,换流单元子系统包括换流阀设备、换流阀控制保护设备以及换流变压器设备；

极子系统包括两端交流滤波器、直流滤波器、直流线路以及相关的极设备。

第三部分：直流可靠性算法介绍

（以特高压直流为例）

1.换流单元子系统状态空间图的建立

对于每个换流单元子系统：每个换流单元由12脉动换流器、换流阀控制保护装置以及换流变压器3种设备组成。由于这些设备单独故障均会导致所在换流单元停运,因此每个换流单元的故障率以及修复率等可靠性参数可通过3种设备的串联网络模型计算求得。

2.极子系统状态空间图的建立

首先通过串联网络模型计算直流滤波器、直流线路以及极设备的等值可靠性参数（这些设备单独故障均会导致所在极停运）。

再根据同一换流站内两极的交流滤波器组相互切换的实际情况，建立上述串联等值系统与交流滤波器组合的状态空间图。

3.整个直流输电系统状态空间图的建立

通过对相同容量的状态进行合并，得到等效状态容量图：