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天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《周易》

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直流输电原理

直流输电是电力系统中近年来迅速发展的一项新技术。主要

应用于远距离大容量输电、电力系统联网、远距离海底电缆

或大城市地下电缆送电、配电网络的轻型直流输电等方面。

直流输电与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。随

着电力系统技术经济需求的不断增长和提高，直流输电受到

广泛的注意并得到不断的发展。与直流输电相关的技术，如

电力电子、微电子、计算机控制、绝缘新材料、光纤、超

导、仿真以及电力系统运行、控制和规划等的发展为直流

输电开辟了广阔的应用前景。直流变为交流叫逆变，交流到

直流叫整流，无论高压低压，原理是一样的。UPS里面是包

含了整流和逆变两个过程，原理一样，但具体的过程以及数

值和设定的参数有关。整流，全波整流电路就是利用二极管

单向导通的特性，用4个二极管连成一个桥式整流电路，使

输入端电是交流电流，其波形是正弦波，电流方向是交变的，

而输出端波形电流变为同一方向，再经过滤波电路将波形滤

掉之后可得到直流电。逆变是整流的逆过程，是通过晶闸管

实现的，把直流电逆变成交流电的电路称为逆变电路。在特

定场合下,同一套晶闸管变流电路既可作整流,又能作逆变。

直流输电由于自身的构造及性能，具有以下特点：

1）经济性

高压直流输电的合理性和适用性在远距离大容量输电

中已得到明显的表现。由于直流输电线路的造价和运行费用

比交流输电低，而换流站的造价和运行费用均比交流变电所

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要高。因此对于同样输电容量，输送距离越远，直流比交流

的经济型越好。如下列图可以看出当输电距离大于等价距离

时，直流输电的经济性优势便可以表达出来，并且输电距离

越远其经济性越好。在实际应用中，对于架空线路此等价距

离为600~700km，电缆线路等价距离则可以降低至

20~40km。

另一方面，直流输电系统的构造使得其工程可以按照电

压等级或级数分阶段投资建设。这也同样表达了高压直流输

电经济性方面的特点。

2）互联性交流输电能力受到同步发电机间功角稳定问

题的限制，且随着输电距离的增大，同步机间的联系电抗增

大，稳定问题更为突出，交流输电能力受到更大的限制。相

比之下，直流输电不存在功角稳定问题，可在设备容量及受

段交流系统允许的范围内，大量输送电力。

交流系统联网的扩展，会造成短路容量的增大，许多场

合不得不更换断路器，而选择合适的断路器又十分困难。而

采用直流对交流系统开展互联时，不会造成短路容量的增加，

也有利于防止交流系统的故障进一步扩大。因此对于已经存

在的庞大交流系统，通过分割成相对独立的子系统，采用高

压直流互连，可有效减少短路容量，提高系统运行的可靠性。

直流输电所连的两侧电网无须同步运行，原因是直流输

电不存在传输无功问题，两侧的系统之间没有无功的交换，

也不存在交流系统中频率的问题。由于直流输电的这个特性，

它可以实现电