高压直流输电技术

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1、高压直流输电技术学院（系）：电气工程学院班级：1113班学生姓名：高玲学号：21113043大连理工大学DalianUniversityofTechnology高压直流输电技术摘要本文综述了高压直流输电工程的应用领域及研究现状，并从稳态模型出发分析了其控制方式和运行原理，最后介绍了新型高压直流输电系统基本情况，达到了实际的研究意义。关键词：高压直流输电；稳态模型；控制；新型-IV-高压直流输电技术目录摘要II1高压直流输电发展概况11.1高压直流输电工程的应用现状11.2高压直流输电的发展趋势11.3高压直流输

2、电的特点22高压直流输电系统控制与运行42.1概述42.2直流输电系统的控制特性52.2.1理想控制特性52.2.2实际控制特性62.3HVDC系统的基本控制72.4HVDC系统的附加控制102.4.1HVDC系统附加控制的原理102.4.2HVDC系统常见的附加控制103新型直流高压输电系统123.1概述123.2基本结构12参考文献13-IV-高压直流输电技术1高压直流输电发展概况1.1高压直流输电工程的应用现状直流输电起步于20世纪50年代，20世纪80年代随着晶闸管应用技术的成熟、可靠性的提高，直流输电

3、得到大的发展。到目前为止，已建成高压直流输电项目60多项，其中以20世纪80年代为之最，占30项。表1.1列出世界上长距离高压直流输电项目，表1.2列出我国直流工程项目。表2.1世界上长距离高压直流输电项目项目额定电压/kV额定功率/万kW输电距离/km投运年份安装地点及供货商卡布拉-巴萨±53319213601978莫桑比克·南非因加-沙巴±50011217001981扎伊尔纳尔逊河二期±5002009401985加拿大I.P.P±5001927841986美国伊泰普一期±6003157961986巴西伊泰普

4、二期±6003157961986巴西太平洋联络线±50031013611989美国魁北克多端±50022515001986/90/92加拿大-美国亨德-德里±5001508141992印度东南联接±50020014202002印度表2.2我国已投运的高压直流工程项目项目额定电压/kV额定功率/万kW输电距离/km单极投运年份双极投运年份葛洲坝-上海±500120105219891990天生桥-广州±50018096020002001三峡-常州±50030089020032003三峡-广州±50030095620

5、032004贵州-广东1回±50030090020042004三峡右岸-上海±50030095020072007贵州-广东2回±500300900200720071.2高压直流输电的发展趋势目前HVDC输电的换流阀仍然是由半控器件晶闸管组成，使用电网换相的相控换流(PhaseControlConverter，PCC)技术，因此存在以下一些固有的缺陷：–13–高压直流输电技术(1)由于触发角和关断角的存在导致HVDC运行需要大量的无功补偿(约为输出直流功率的40％．60％)，需要大量的滤波设备滤除电压、电流中的谐

6、波分量。(2)受端系统较弱时，由于没有足够的短路容量，逆变器容易发生换相失败。(3)由于需要交流系统提供换相电流，不能向无源网络或孤立负荷送电。为克服以上缺点，发展了人工换相技术(或强迫换相技术)。其工作原理是使换流器工作在a、Y很小，甚至为负的情况下，从而减少换流器所吸收的无功。具体的实现方案有串联电容换相换流器(CapacitorCommutatedConverter，CCC)、可控串联电容器的换流器(ControlledSeriesCapacitorConverter，CSCC)等。CCC／CSCC的基本

7、思想是用串联电容器来补偿换流器的无功功率消耗。CCC是把电容器放在换流变的阀侧，并采用固定电容器。而CSCC是将电容器放在换流变的一次侧，采用可控串联电容器(TCSC)连续调节电容值或采用双向晶闸管分级调节串入的电容值。从严格意义上来说，CSCC并不是一种新型的换流器，而只是TCSC技术和传统的PCC的结合，是对传统的HVDC输电的改进。与传统的HVDC输电相比，CCC／CSCC技术有很多优势。后者可以提高换流器的功率因数，有效降低受端系统故障时逆变器换相失败的可能性，提高HVDC输电运行的稳定性和经济性。但不

8、论是PCC技术还是CCC／CSCC技术，由于都是以半控器件为基础，采用触发相位控制，因此只能工作于有源逆变方式。最新发展的基于电压源型换流器(VoltageSourceConverter，VSC)的HVDC输电技术采用IGBT等全控器件，电流能够自关断，所以可以工作在无源逆变方式。同时采用了正弦脉宽调制(SPWM)调制技术，通过控制SPWM调制波的给定正弦信号的相位和调制比，可分别控制