高压直流输电技术专业文献综述

高压直流输电技术专业文献综述内容摘要：

了，而且直流线路则可用延长留待去游离时间及降压方式进行第二，第三次再启动，创造线路消除故障，恢复正常运行的条件。 对于单片绝缘子损坏等不可自恢复的绝缘故障，交流必然三相切除，直流则可降压运行，且大都能取得成功。 因此，对占线路故障 80% ～ 90% 单相 （或单极）瞬时接地故障而言，直流较交流具有响应速度快，回复时间短，不受稳定制约，可多次再启动和降压运行来创造消除故障恢复正常运行条件等多方面的优点。 （ 3）过负荷能力。 通常，交流输电线路具有较高的持续运行能力，受发热条件限制的允许最大连续电流比正常输送功率大得多，其最大输送容量一般是受稳定极限控制。 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 2h 过负荷能力， 10s过负荷能力和固有过负荷能力等。 前两者葛上 HVDC 工程分别为 10% 和 25% ， 后者视环境温度而定。 总的来说，就过负荷能 力而言，交流有更大的灵活性，直流如果需要更大的过负荷能力，则必须在设备选型时要预先考虑，此时需要增加投资。 （ 4）利用直流输电调节作用能提高交流系统的稳定性。 如前所述，直流输电具有快速响应的特点，当交流系统发生故障时，利用直流输电的快速调节作用，能有效的提高交流系统的稳定性。 著名的美国 BPA 500KV 交直流并列运行线路，二回长 1521km 交流线路共送 2860MW，平均一回送点 1430MW,直流的快速调节作用是重要措施之一。 （ 5）潮流和功率控制。 交流输电能力取决与网络参数，发电机和负荷的运行方式， 值班人员需要进行调节，但又难于控制，直流输电则可全部实现自动控制。 （ 6）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开断电流要求而需要更换设备。 直流互联时，对两个交流电网有很好隔离作用，不论在哪里发生故障，都不必增加交流系统的断流容量。 （ 7）调节管理。 由于通过直流线路互联的两端交流系统可以有各自的频率，输送功率也可保持恒定（恒功率，恒电流等）。 对送端而言，换流站相当于交流系统的一个电源，相会之间的干扰和影响小，运行管理简单方便，对我国当前发展的跨大区联网，合 同售电， ４ 合资办电等形式的联合电力系统，尤为适宜。 （ 8）线路走廊。 按同电压 500KV 考虑，一条 500KV 直流输电线路的走廊约 40m，一条500KV 交流输电线路的走廊约为 50m，但是一条同电压的直流输电的输送容量约为交流线路的 2 倍，可见直流输电线路的走廊，其传输效率约为交流线路的 2 倍甚至更多。 然而下列因素限制了直流输电的应用范围： ① 直流断路器费用高。 ② 不能用变压器来改变电压高级。 ③ 换流站设备费用高。 ④ 由于产生谐波和感性无功功率，需要设备容量很大的交流和直流滤波器及容性无功补偿装置，从而增 加了换陆战的费用。 ⑤ 控制系统复杂。 近年来，直流技术已有了明显的进步，除了上述的第②条之外，其余缺点都可予以克服。 这些技术如下： ① 直流断路器的进展。 ② 晶阐管的模块化结构和额定容量增加。 ③ 换流阀采用 12 脉波或 24 脉波运行。 ④ 采用金属氧化物变阻器。 ⑤ 换流阀控制采用数字化和光线技术。 上述这些技术已经改善了直流系统的可靠性和降低了换流站的费用。 控制的复杂性已不成为问题，实际上已用于对正常和非正常运行提供可靠和快速的控制。 此外，还可以采用闭锁控制将两端直流联络线中电流降到零，而不需要直流断路器。 但是在多端直流输电系统中，仍将直流断路器作为有效的控制手段。 整个 HVDC 系统的运行可靠性可以从强迫停运率和电能不可用率两个方面进行衡量。 （ 1）强迫停运率。 根据我国 500KV 交，直流输电工程统计资料和国外的 ABB 公司，北美和 CIGRE 公司等对交，直流工程的统计资料，交，直流工程的强迫停运率 如下表 1 所示。 （ 2）电能不可用率。 表 2 列出了 ABB 公司提供的交，直流输电电能不可用率的比较。 表 1 交，直流工程的综合强迫停运率 名称 交流① 直流① 交流② 直流② 单回 双回 单极 双极 单回 双回 单极 双极 线路（次）／百公里 .年 两端变电（换流站）／次 .年 注 :上表中①为我国的统计数字；②为 ABB 公司，北美 和 CIGRE 公司等的综合统计数字。 表 2 交，直流输电电能不可用率的比较 名称 电能不可用率∕ % 输电容量损失 50% 输电容量损失 100% 交流 直流 交流 直流 线路 变电（换流）站 总计 从上述统计资料来看，从可靠性和可用率两个指标的比较结果说明，交，直流两种输电方式是相当的，都是可行的。 ５ 经济性 交，直流两种输电方式，就其工程造价 而言，各具有如下特色： （ 1）输送容量确定后，直流换流站的规模随之确定，其投资也即固定下来，距离的变化只与线路造价有关。 交流输电则不同，随着输电距离的增加，由于。