交流输电与直流输电的技术和成本比较

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1、交流输电与直流输电的技术和成本比较　　输电线的成本包括实际基本设施：输电走廊、杆塔、输电线、绝缘子、终端设备、运行成本（如损耗）。在输电电压相等、输电线规格相等、输电功率相同。1)基本设施：直流输电只用两根输电线，输电走廊窄小，杆塔比较简单而且便宜，输电线和绝缘子成本低。交流输电需三根输电线，线和绝缘子比直流输电多1/3，走廊宽。2)运行成本：直流输电损耗为交流输电损耗的2/3。直流不存在集肤效应，在电力电缆中的介电损耗很小，直流输电线的电晕效应不如交流明显。3)终端设备：直流输电无需交流的无功功率补偿，但需要换流器和滤波器，其终端设备

2、费用较高。交流输电与直流输电成本比较，与输电距离有关，有个等价距离(breakevendistance)，就是在多长距离采取哪种输电方式经济，例如交流输电线的等价距离在500～800km以内，电缆系统的等价距离接近50km。直流输电可进行快速控制，能够完全控制所传输的功率，具有相当于交流系统暂态和动态的稳定性，还可以限制直流输电线上的故障电流。1．直流输电克服了交流输电难以解决的问题(1)系统稳定。由于交流输电有稳态和暂态稳定的控制问题，受到最大功率传输的限制。输电能力与输电距离成反比，而直流输电的输电能力却与输电距离无关，系统稳定。(

3、2)电压控制。交流输电由于线路充电和电压降、线路负载增加，电压波动需要无功功率和电压控制。无功功率的需求随着线路长度的增加而增加。直流输电线本身不需要任何无功功率，电压容易控制。(3)线路补偿。为了克服长距离交流输电线路的充电和稳定极限问题，需要进行线路补偿。提高功率传输和电压控制的可行手段包括并联电抗器、串联电容器、静止无功功率补偿器(SVC)和最近提出的新一代静止补偿器(STATCOM)。直流输电线无需这样的补偿。(4)交流互联的问题。两个电力系统通过交流联络线互联需要对在两侧安装自动发电控制器进行协调，控制器利用联络线功率和频率信

4、号进行控制。在对互联系统进行协调控制之后，交流联络线的运行还可能存在问题：①出现大的功率振荡，引起频繁跳闸；②故障增加；③扰动相互影响。直流输电中，对潮流的快速控制消除了所有上述的问题。此外，可利用直流系统实现两个电力系统的异步互联。(5)接地阻抗。由于交流输电具有较高的接地阻值，因此在稳态时不得有零序电流。高接地阻值不仅影响功率传输效率，而且对无线电及电话造成干扰。对直流电流，可忽略接地阻抗，直流输电仅由一条输电线和大地构成回路运行（单极运行）。作为接地埋设的金属结构（如管道）被直流潮流腐蚀时对直流输电有害。因此直流输电系统可长期单极

5、运行，而交流输电的单相运行（或任何不对称运行）不能超过1s。2．直流输电仍存在下列问题直流输电的应用受到下列因素的限制：1)换流设备的高成本。2)无法用变压器改变电压水平，小容量可用直流斩波升降压，但成本高。3)产生谐波。4)控制复杂。交流输电,直流输电