高二物理上册第三章知识点：高压输电

(1)高压直流输电的概念和分类

概念：高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路

以及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。

高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路。

常规高压直流输电：半控型的晶闸管，采取电网换相。

VSC高压直流输电：全控型电力电子器件，采用器件换相。

分类：长距离直流输电(两端直流输电)，背靠背(BTB)直流输电方式，交、

直流并联输电方式，交、直流叠加输电方式，三级直流输电方式。

(2)直流系统的构成

1.直流单级输电：大地或海水回流方式，导体回流方式。

2.直流双极输电：中性点两端接地方式，中性点单端接地方式，中性线方式。

3.直流多回线输电：线路并联多回输电方式，换流器并联的多回线输电方式。

4.多端直流输电：并联多端直流输电方式，串联多端直流输电方式。

(3)高压直流输电的特点

优点：经济性：高压直流输电的合理性和适用性体现在远距离、大容量输电中。互连性：可实现电网的非同步互连，可实现不同频率交流电网的互连。控制性：具有潮流快速可控的特点

缺点：

①直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差。

②换流器工作时会产生大量的谐波，处理不当会对电网运行造成影响，必须通过设置大量、成组的滤波器消除这些谐波。

③电网换相方式的常规直流输电在传送有功功率的同时，会吸收大量无功功率，可达有功功率的50%~60%，需要大量的无功功率补偿装置及相应的控制策略。④直流输电的接地极和直流断路器问题都存在一些没有很好解决的技术难点。

(4)目前已投运20个直流输电工程(详见p14)

2010年，我国已建成世界上第一条±800KV的直流电压等级的特高压直流输电工程。

五直：天-广工程(±500，2000年)，三-广工程(2004年)，贵-广I回工程(2004年)，贵-广II回工程(2008年)，云广特高压工程(±800KV)

(5)轻型直流输电

特点：

1.电压源换流器为无源逆变，对受端系统没有要求，故可用于向小容量系统或不含旋转电机的负荷供电。

2.电压源换流器产生的谐波大为削弱，对无功功率的需要也大大减少，同时只需要在交流母线上安装一组高通滤波器即可满足谐波标准要求;无须安装直流

滤波器和平波电抗器。

3.不用出现换相失败故障(低电压大电流)。

4.模块化设计使VSC直流输电工程缩短工期。

5.可实现无人值班或少人值守运行。

6.控制器可根据交流系统的需要实现自动调节，所以两侧电压源型换流器不需要通信联络，从而减少通信的投资及运行维护费用。

7.可不装设换流变压器，同时可简化开关，从而进一步降低造价，提高VSC直流输电的竞争力。