高压直流输电及其换流技术研究.pdf

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1、第7期总第217期农业科技与装备No．7TotalNo．2172012年7月culturalScience&TechnoloevandEquipment

2、u1．2012高压直流输电及其换流技术研究邹晓通，孙凤强，吴秀华。(1．辽宁省电力有限公司东港分公司，辽宁丹东118300；2．辽宁省阜新细河供电分公司，辽宁阜新123000；3．沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳110866)摘要：高压直流输电(HVDC)在电力系统网架结构中的应用越来越广泛。在论述HVDC系统的发展、组成结构和主要优缺点的基础

3、上．对其换流技术原理、主要换流设备特点、接线方式及其换流技术的最新发展状况等进行分析，以期为相关技术人员的研究工作提供有价值的参考。关键词：高压直流输电；换流技术；换流单元；研究中图分类号：TM72文献标识码：A文章编号：1674—1161(2012)07-0041-03高压直流输电(HighVoltageDirectCurrent，于技术还不完备，仍存在损耗大、运行费用高、可靠性HVDC)是电力电子技术应用中重要的、成熟的技术，差等缺陷。此外，换流站的工作过程中会产生大量谐也是当前发展最为活跃的技

4、术。目前，我国已具备高波。由于处理不当而流人交流系统的谐波会对交流电速发展和应用直流输电技术的条件。直流输电建成项网的运行造成一系列影响．因此目前还需要大量的、目和立项数目也越来越多。在我国的长距离大容量输成组的滤波器来消除谐波，这也增加了系统的成本。电中承担越来越重要的作用。传统的电网换相直流输电在传送有功功率的同时，会1高压直流输电的优缺点吸收大量无功功率．可达有功功率的5O％一60％，这就直流输电具有交流输电不具备的很多优点：1)需要大量的无功补偿装置和科学的补偿控制策略，加输送容量大；2)输

5、送功率的大小和方向可以快速控之直流输电的接地极问题、直流断路器问题等。都还制和调节；3)直流输电系统的投入不会增加原有电存在一些尚未完全解决的技术难题。力系统的短路电流容量，也不受系统稳定极限的限2高压直流输电的系统构成制；4)直流架空线路的走廊宽度约为交流线路的一高压直流输电系统可分为两大类：两端直流输电半，可以充分利用线路走廊的资源；5)直流电缆线路系统和多端直流输电系统。两端直流输电系统只有1没有交流电缆线路中电容电流的困扰，没有磁感应损个整流站和1个逆变站。它与交流系统只有2个连接耗和介质损

6、耗．基本上只有芯线电阻损耗，绝缘电压端口。是结构最简单的直流输电系统。多端直流输电相对较低：6)直流输电工程的一个极发生故障时另系统具有3个或3个以上的换流站．它与交流系统有一个极能继续运行。且可充分发挥其过负荷能力，可3个或3个以上的连接端口。目前世界上运行的直流以不减少或少减少输送功率损失；7)直流本身带有输电工程中只有少数工程为多端系统，大多为两端直调制功能。可以根据系统的要求作出反应，对机电振流系统。荡产生阻尼。抑制低频振荡，提高电力系统暂态稳定2．1两端直流输电系统水平；8)大电网之间可以

7、通过直流输电互联(如背靠两端直流输电系统是只有1个整流站(送端)和背方式)，两电网之间不会互相干扰和影响，且可迅速1个逆变站(受端)的直流输电系统，也称端对端直流进行功率支援等。输电系统，如图1所示。当然，直流输电也存在一系列的缺点。直流输电两端直流输电系统有单极(正极或负极)系统，双换流站的设备多、结构复杂、造价高。目前很多设备由极(正、负两极)系统和背靠背直流输电系统3种类型。1)单极直流输电系统可以采用正极性或负极性。换流站出线端对地电位为正称正极性、为负称负极收稿日期：2012—05—15性

8、，相应的输电导线称为正极导线或负极导线。因为作者简介：邹晓通(1969一)，男，工程师，从事电力系统配电运正极导线的电晕电磁干扰和可听噪声均比负极导线行管理工作。42农业科技与装备2012年7月6脉动换流单元的换流变压器可以采用三相结构或单相结构。其阀侧绕组的接线方式可采用星形接线或三角形接线。如图2所示。6脉动换流器在交流一==．=侧和直流侧分别产生6K~1次和6K次的特征谐波避埔．流站．直流峨l鲁(为正整数)。国此，在交流侧需要配备6K~1次的交流滤波器；而在直流侧，除平波电抗器以外，对于架圈1

9、两端直流输电系统示意圈空线路来说。通常还需要配备6K次的直流滤波器。FigureIDiagramoftwoterminalsDCtransmissionsytem大。况且雷电大多为负极性、正极导线雷电闪络的概率比负极导线高等原国。单极直流架空线路通常采用负极性。正极接地。单极系统一般是在输送功率小且就可靠性要求不是很高时采用。单极系统的主要优点是5线路结构简单、造价低。特别适用于造价昂贵的海底_1I电缆工程。2)大多直流输电工程采用双极系统，其可靠性和灵活性均优于单极