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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： 大连理工大学 Dalian University of Technology 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 目 录 摘 要 II 1 高压直流输电发展概况 1 1.1 高压直流输电工程的应用现状 1 1.2 高压直流输电的发展趋势 1 1.3 高压直流输电的特点 2 2 高压直流输电系统控制与运行 4 2.1 概述 4 2.2 直流输电系统的控制特性 5 2.2.1 理想控制特性 5 2.2.2 实际控制特性 6 2.3 HVDC系统的基本控制 7 2.4 HVDC系统的附加控制 10 2.4.1 HVDC系统附加控制的原理 10 2.4.2 HVDC系统常见的附加控制 10 3 新型直流高压输电系统 12 3.1 概述 12 3.2 基本结构 12 参 考 文 献 13 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 ±533 192 1360 1978 莫桑比克·南非 因加-沙巴 ±500 112 1700 1981 扎伊尔 纳尔逊河二期 ±500 200 940 1985 加拿大 I.P.P ±500 192 784 1986 美国 伊泰普一期 ±600 315 796 1986 巴西 伊泰普二期 ±600 315 796 1986 巴西 太平洋联络线 ±500 310 1361 1989 美国 魁北克多端 ±500 225 1500 1986/90/92 加拿大-美国 亨德-德里 ±500 150 814 1992 印度 东南联接 ±500 200 1420 2002 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 ±500 120 1052 1989 1990 天生桥-广州 ±500 180 960 2000 2001 三峡-常州 ±500 300 890 2003 2003 三峡-广州 ±500 300 956 2003 2004 贵州-广东1回 ±500 300 900 2004 2004 三峡右岸-上海 ±500 300 950 2007 2007 贵州-广东2回 ±500 300 900 2007 2007 1.2 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(Phase Control Converter，PCC)技术，因此存在以下一些固有的缺陷： (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(Capacitor Commutated Converter，CCC)、可控串联电容器的换流器(Controlled Series Capacitor Converter，CSCC)等。 CCC／CSCC的基本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TC