高压直流输电的介入对交流电网的影响

高压直流输电的介入对交流电网的影响

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1、高压直流输电的介入对交流电网的影响要航秦昕吕思颖裴旵(广西大学电气工程学院,广西南宁530004)【摘要】近年来我国西电东送、南北互供的电网发展战略会使得高压直流输电更为普遍,讨论了交流电网目前的状态及高压直流输电带来的一些影响,说明了高压直流输电对交流电网的发展具有重要意义。.jyqk的电容约为0.2μf,每1km需要供给充电的功率相当于3000km,在每1km输电线路上,每年的损耗非常高,造成资源的严重浪费。3)交流输电两端系统必须同步运行交流远距离输电,电流的相位在交流输电系统的两端会产生明显的相位差,并网的各个系统交流电必须同步运行,否则可能在设备中形成强大的循环电流损

2、耗设备,或造成不同步运行的停电事故。2高压直流输电直流输电技术从50年代开始,但是发展比较缓慢。我国土地面积大,能源非常丰富,但是分布不均匀。尤其是水资源,有三分之二的分布在西南西北地区,煤矿资源的60%分布在西部地区,而我国的主要电力供应在中部、东部和南部,耗电量巨大,因此直流输电越来越受研究人员重视,直流输电开始迅速发展。直到上世纪80年代,我国的第一个高压直流输电线路投运,这是一条建设区间是从浙江穿山半岛到舟山岛,距离长达10OkV的从海底直流输电的工程。其最大的输电容量为50M,传输的电流也达到了3kA,其两端的交流电压分别达到了330kV和220kA,并且该工程属于国

3、内自主研发设计,使用了国内外最先进的设备及技术,并且为了保证这个项目的实施完成,对于葛南区间的高压直流输电的改进也提前完工。2008年,我国成功的建成高压直流输电项目12个,2014年左右一期工程一回直流送电华中电网,落点在湖南。高压直流输电主要具有以下特点:1)高压直流输电的频率和相位与它相邻的两个交流系统无关。2)高压直流输电只传送有功功率。3)高压直流输电的传送功率(包括大小和方向)快速可控。4)高压直流输电在线路上比较经济。3高压直流输电对交流电网的影响3.1高压直流输电可以解决交流电网存在的一些问题,填补交流电网的空缺1)由于交流电网两端系统必须同步运行,这使得稳定性

4、较差,而高压直流输电的频率和相位与它相邻的两个交流系统无关。因此可根据直流输电环节将两个独立的交流系统连接起来,这样不但能拥有减小热备用容量等联网的效益,还可保证各自拥有有功及无功功率平衡等电网管理的独立性。除此之外,如果一个电网短路,由于直流环节不直接连到另一个电网,从而具有隔离作用,甚至避免系统大面积停电所导致的后果。故高压直流输电很适于电网间的互联。2)交流电网的功率损耗相当严重,而高压直流输电只传送有功功率。因为这个特点,交流电网的短路容量不会增加,所以对于断路器影响不大。不必增加断路器的遮断容量,直流输电可以进行长距离的输电。3)交流电网传送的功率的大小和方向不可控,

5、而高压直流输电的传送功率(包括大小和方向)快速可控。所以高压直流输电可以填充交流电网的这个空缺,电网的稳定性较好,可以非常严格的按照事先规定的参数进行实时的控制,并且其不会受到两端交流电网的限制,非常适合两个电网之间的相互输电。4)在交流电网中,使用的线路为三相电,在大型的工程里面,线路较乱,而高压直流输电在线路上比较经济。因单、双极直流输电分别只需一、二根导线(相当于一、二回交流线路),所需的线路数量少,线路的宽度低,线材及工程量都比较少。并且在远距离输电时,采用直流输电产生的费用远远小于用换流设备产生的费用,线路越长,节省越多。5)直流输电发生故障的损失比交流输电小。两个交

6、流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关。而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样,因此不必更换两侧原有开关及载流设备。3.2高压直流输电相对于交流电网存在一定的劣势1)电力远距离输送,将低压通过升压变压器,然后到达目的地后,采用降压变压器将电压降低,设备简单,容易实现。而高压直流输电要求的设备较高。2)远距离输电的情况下,交流电网的设备比高压直流输电更加经

7、济。高压直流输电填补了交流电网的一些空缺,但是它也存在着自己相应的缺点。4结论通过以上表明高压直流输电对交流电网的影响很大,它解决了交流电网一些的缺点,在我国长距离大容量输电和电网互联中发挥了重要的作用,但是对于远距离的输电,高压直流输电对于设备的要求太高,增加了经济的开销。(下转第314页)..

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