直流输电的发展电缆情缘网.PPT

（8）调度管理 由于通过直流线路互联的两端交流系统可以又各自的频率，输电功率也可保持恒定（恒功率、恒电流等）。对送端而言，整流站相当于交流系统的一个负荷。对受端而言，逆变站则相当于交流系统的一个电源。互相之间的干扰和影响小，运行管理简单方便，对我国当前发展的跨大区互联、合同售电、合资办电等形成的联合电力系统，尤为适宜。 （9）线路走廊 按同电压500kV考虑 ， 一条500kV直流输电电线路的走廊约40m，一条500kV交流线路走廊约为50m，但是1条同电压的直流线路输送容量约为交流的2倍，直流输电的线路走廊其传输效率约为交流线路的2倍甚至更多一点。 下列因素限制了直流输电的应用范围： （1）直流断路器的费用高； （2）不能用变压器来改变电压等级； （3）换流设备的费用高； （4）由于产生谐波，需要交流和直流滤波器，从而 增加了换流站的费用； （5）控制复杂。 克服以上缺点，依赖技术是： （1）直流换流器的进展； （2）晶闸管的模块化结构和额定值增加； （3）换流器采用12或24脉波运行； （4）采用氧化金属变阻器； （5）换流器控制采用数字和光纤技术。 2、可靠性 整个系统的可靠性从强迫停运率和电能不可用率 两个方面进行衡量。 （1）强迫停运率 名 称 交 流 直 流 交 流 直 流 单回 双回 单极 双极 单回 双回 单极 双极 线路（次/百公里/年） 0.299 0.054 0.126 0.055 0.29 0.054 0.14 0.01 两端换流站（次/年） 0.560 0.120 4.80 0.20 0.6 0.06 1.4 0.25 （2）电能不可用率 名 称 电能不可用率（%） 输电容量损失50% 输电容量损失100% 交流 直流 交流 直流 线路 0.75 0.07 0.050 0.016 变压（换流）站 0.07 0.62 0.007 0.002 总计 0.82 0.69 0.057 0.018 从可靠性和可用率两个指标来看，交、直流两种输电方式是相当的，都是可行的。 3 、经济性 交、直流两种输电方式，就其造价而言，各具特色： （1）输送容量确定后，直流换流站的规模随之确定，其投资也即确定下来，距离的增加，只与线路的造价有关。交流输电则不同，随着输电距离的增加，由于稳定、过电压等要求，需要设备中间开关站。因此，对于交流输电方式，输电距离不单影响线路投资，同时也影响变电部分投资。 （2）就变电和线路两部分看，直流输电换流站投资占比重很大，而交流输电的输电线路投资占主要成分。 （3）直流输电功率损失比交流输电小得多。 （4）当输送功率增大时，直流输电可以采用提高电压、加大导线截面的办法，交流输电则往往只好增加回路数。 结论 直流换流站的造价远高于交流输电，而直流输电线路的 造价则明显低于交流输电线路。同时，直流输电的网损又比 交流小得多。因此，随着输电距离的改变，交、直流两种输 电方式的造价和总费用将相应作增减变化。 在某一输电距离下，两者总费用相等，这一距离称为等 价距离。这是一个重要的工程初估数据。概括地说，超过这 一距离时，采用直流有利；小于这一距离时，采用交流有 利。 对于超高压输电系统，典型架空线路的等价距离大约为700~800km。 三、 高压直流输电系统的结构和元件 3.1 高压直流联络线的分类 高压直流联络线大致分以下几类： （1）单极联络线； （2）双极联络线； （3）同极联络线。 单极联络线的基本结构如图1 所示，通常采用一根负的 导线，而由大地或水提供回路。考虑造价，常采用这类系 统，对电缆传输来说尤其如此。这类结构也是建立双 极系统的第一步。当大地电阻率过高，或不允许对地下（水 下）金属结构产生干扰时，可用金属回路代替大地作回路， 形成金属性回路的导体处于低电压。 双极联络线结构如图，有两根导线，一正一负，每端有两个为额定电压的换流站串联在直流侧，两个换流器间的连接点接地。正常时，两极电流相等，无接地电流。两极可独立运行。若因一条线路故障而导致一极隔离，另一极可通过大地运行，能承担一半的额定负荷，或利用换流器及 线路的过载能力，承担更多的负荷。 特点: 1、从雷电性能方面看，一条双极HVDC线路能有效地等同于两回交流传输线路。正常情况下,它对邻近设备的谐波干扰远小于单极联络线。通过控制（不需要机械开关）改变两极的极性来实现潮流反向。 2、 当接地电流不可接受时，或接地电阻高而接地电极