高压直流输电
向失败,因而它更无法向无源网络供电。
针对这些缺陷,目前主要有两种解决方案:
一是在换流器主电路中增加辅助器件来提高晶闸管的换向可靠性 和补偿换流器的无功损耗。电容换向换流装置 (Capacitor Commutated Converters,简称CCC)就属于这种情况。换向电容
器提供一个能减小熄弧角的附加换向电压,从而减小无功消耗
我国正在规划中的直流输电工程
北部与中部电网联网工程,已通过项目可行性初审 华北—华中联网,先交流联网再过渡到直流背靠背 山东—华东联网,建议用背靠背 四川—西北联网,拟用直流 金沙江向家坝、溪洛渡水电站外送华东、华中工程,规划用直流 (可能±600或±750)
பைடு நூலகம்
云南小湾电站送广东,用直流
会使金属发生腐蚀
四、新的直流输电技术
传统的采用晶闸管的HVDC虽是一门成熟的技术,但仍存在一些不 足之处。如因晶闸管为半控元件,它只能控制阀的开通而不能控
制阀的自然关断,关断必须借助交流母线电压的过零使阀电流减
少到阀的维持电流以下才能使阀自然关断。而由于开通滞后角和 熄弧角的存在及波形的非正弦,传统的直流输电要吸收大量的无 功功率,也就需要大量的无功补偿及滤波设备。另外,传统HVDC 需要受端交流网络提供换向电流,若受端网络较弱则容易发生换
4.换流器过载能力低
其过载能力仅为额定容量的10~25%
5.送电方式单一
6.在某些运行方式下,对地下或海底物产生腐蚀和电磁 干扰
如直流输电在单极以大地为回路的方式运行时,电流将沿大地返 回,在返回的途中电流总是趋向于沿阻抗低的导体流动,如金属
管道、电(光)缆金属护套等等。而电流在地中金属导体中的流动
一般稳态条件下整流器吸收额定容量30~50%的无功,逆变器则为 40~60%。而暂态条件下消耗得更多。
3. 换流过程产生大量谐波
在目前的技术条件下,直流输电系统中的谐波是不可避免的而且
相当严重,在正常运行条件下从交流侧看,直流换流器实际上呈
现为一个产生特征谐波的谐波电流源,在故障条件下还会产生非 特征谐波。
Thyristor)这样的高压大容量电力电子器件的出现使得这一想 法已成现实,这就是基于电压源换流器的直流输电系统(HVDCVSC)
二是将换流器主电路中的半控型器件替换为全控器件,并采取相 应的控制策略。从而使换流器能工作在无源逆变方式、并且能够 同时且独立地控制有功功率和无功功率。随着电力电子技术的发 展,像门极可关断晶闸管(GTO,Gate Turn Off Thyristor)
和绝缘栅双极晶闸管(IGBT,Insulated Gate Bipolar
5.节约输电走廊,有利于可持续发展
因为直流输电采用双极运行时也只需要架设两根导线,而交流输 电需要三根导线
6.抗故障能力强
发生故障后响应快、恢复时间短(单极0.2~0.35s)、不受稳定制 约、可多次再启动和降压运行来创造消除故障恢复正常运行的条 件
三、直流输电的缺点
1.换流站造价昂贵 2.换流器无功消耗量大
二、直流输电的优点
1.有利于改善交流系统的稳定性
在交流输电系统中,由于受发电机功角特性的限制,所有连接在 电力系统的同步发电机必须保持同步运行以维持系统的稳定。如 果采用直流线路连接两个交流系统,由于直流输电没有相位和功 角问题,所以不存在上述的稳定问题,可实现交流系统的非同步 运行。直流输电也因此而不受输电距离的限制。
2.可有效限制短路容量
如果用交流输电线连接两个交流系统,短路容量将增大,而用直 流输电线路连接两个交流系统,直流系统的“定电流控制”将快
速把短路电流限制在额定值附近,短路容量不因互联而增大
3.调度、控制性能极为优越
直流输电采用电子换流装置,具有快速响应的特点。直流传输功 率在20~30ms时间内就能跟随功率指令而阶跃变化。因此可以快 乃至在交流系统故障情况下进行紧急功率支援
换流技术一直是制约直流输电的瓶颈,随着电力电子技术、 计算机技术、光纤技术和新材料技术的出现和发展,换流 问题得到了很好地解决,直流输电因其良好的技术经济性 再次备受关注,逐步成为了高电压、大容量、远距离送电 及异步联网、跨海送电的重要手段 。
我国高压直流输电技术的应用发展很快,从1989年第一条
速、灵活地调节Pd的大小、方向,并参与对交流网络的功率调制,
4.对于长距离大容量输电,经济性显著
在电压等级相同输送容量相等时,当输电距离超过一定的距离时
直流输电较交流输电经济。随着高电压大容量晶闸管及控制保护
技术的发展,换流设备造价逐渐降低,直流输电的经济优势将更 为明显。同时,由于直流输电的功率损耗比交流输电小的多,所 以其运行费用也低。
高压直流输电
引言
一、直流输电技术的应用与发展
当今使用的高压直流(HVDC)输电技术,其发展始于上世纪二 十年代 ,但直到1954年,当连接哥特兰岛与瑞典大陆之间的 世界上第一条采用汞弧阀的HVDC输电线路建成时,才算进入了 商业化应用时代。
第一个采用晶闸管阀的HVDC系统是于1972年建立的伊尔河系 统,这是用于连接加拿大新不伦威克省和魁北克省的一个 320MW背靠背直流系统。从此晶闸管阀成为直流换流站的标 准设备。
500kV直流输电线路(葛上线)建成至今短短16年,我国已
有500 kV直流输电工程6个(其中一个背靠背),光是南方
电网就有两个
我国已在规划中的直流输电工程也有6个
目前我国已有直流工程:
葛上直流,1989年投产,1200MW,1050km
天广直流,2001年投产,1800MW,960km
龙政直流(三峡—常州),2003年投产,3000MW,860km 江城直流(三峡—惠州),2004年投产,3000MW,975km 高肇直流(贵州—肇庆),2004年投产,3000MW,960km 西北与华中联网灵宝背靠背,2005年投产,360MW