超高压直流输电

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1、目录前言2主要设备3远距离输电优势明显3工程应用3超高压直流输电和交流输电的性能对比4超高压直流输电的优势及其依赖的技术5超高压直流输电系统的结构6超高压直流输电的故障保护系统7刖B高压宜流输电技术被用于通过架空线和海底电缆远距离输送电能；同时在一些不适于用传统交流联接的场合，它也被用于独立电力系统间的联接。世界上第一条商业化的高压直流输电线路1954年诞生于瑞典，用于连接瑞典本土和哥特兰岛，由阿西亚公司（ASEA,今ABB集团）完成。在一个高压直流输电系统中，电能从三相交流电网的一点导出，在换流站转换成直流,通过架空线或电缆传送到接受点；直流在另一侧换流站转化成交

2、流后，再进入接收方的交流电网。总流输电的额定功率通常大于100兆瓦，许多在1000-3000兆瓦之间。高压总流输电用于远距离或超远距离输电，因为它相对传统的交流输电更经济。应用高压直流输电系统，电能等级和方向均能得到快速精确的控制，这种性能可提高它所连接的交流电网性能和效率，肓流输电系统已经被普遍应用。高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成苜流电，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

3、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來发展较快。我国葛洲坝一上海1100km、±500kV,输送容量的直流输电工程，已经建成并投入运行。此外，全长超过2000公里的向家坝-上海直流输电工程也己经完成。该线路是目前（截至2011年初）世界上距离最长的高压直流输电项冃o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。FI前换流器多数采用晶闸管可控硅整流管）组成三相

4、桥式整流作为基本单元，称为换流桥。-•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耍装设滤波器。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、11、13次谐波滤波器组。单极乂分为一线一地和单极两线的方式。直流输电一-般采用双极线路，当换流器有一极退出运行时，直流系统可按单极两线运行，但箱送功率要减少一半。远距离输电优势明显发电厂发出的交流电通过换流阀变成直流电

5、，然后通过直流输电线路送至受电端再变成交流电，注入受端交流电网。业内专家一致认为。高压直流输电具有线路输电能力强、损耗小、两侧交流系统不需同步运行、发牛故障时对电网造成的损失小等优点，特别适合用于长距离点对点大功率输电。其中，轻型总流输电系统采用可关断的品闸管、绝缘门极双极性三极管等可关断的器件组成换流器，使屮型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。此外，可关断器件组成的换流器，还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电,未來还可用于城市配电系统，接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性问题。工程应用1.±660T伏宁

6、东一山东直流输电工程于2011年2月28日投运，山东接受外送电力的能力由350万千瓦提升至750万千瓦。据统计，山东因此每年可节约原煤1120万吨。由此全省减少二氧化硫排放5.7万吨，二氧化硫排放屋降低1.1个百分点，大大促进了资源节约型、环境友好型社会建设。仅2011年第一季度，山东电网就接纳省外来电91.3亿千瓦时，同比增长176%。2.锦屏一苏南±800T伏特高压直流输电工程采用900平方毫米导线，节能环保效果明显，抗自然灾害能力强，可进一步促进电力技术创新和行业技术升级。与传统的630平方毫米截而导线相比，锦苏特高压肓流线路应用900平方毫米截而导线，按照年

7、运行3000小时计算，每年每千米线路可节电4.32万千瓦时，全线一年将创造直接效益4000多万元。按供电煤耗360克标煤/千瓦时计算，全线一年将减少标煤消耗7.735万吨，减排二氧化碳约20.12万吨。而在抵御自然灾害方面，大截面导线的大风水平荷载降低约10%,15亳米覆冰垂直荷载减小约7%o1.三峡一上海±500T•伏直流输电工程线路全长104&6T•米，输送容量300万千瓦,若按中强度全铝合金导线替代普通导线计算，正常功率下，如果一年的输送小时数为4000小时，可节约电能7.98万千瓦时/千米,全线每年可节电8372万千瓦时。⑵2.向家坝-上海±800kV特