高压直流输电的基本控制原理.pptxVIP

第6章高压直流输电;6.1高压直流输电概述;6.1.1高压直流输电的发展;巴西伊泰普直流输电工程;

1977年在上海建设成并投运了我国第一条31kV、4650kW，长8.6km的直流输电试验线路。

1987年，我国投产了第一项高压直流输电工程浙江大陆——舟山群岛的跨海输电(50MW，100kV)工程，填补了我国高压直流输电工程的空白，为今后发展和建设高压直流输电工程提供了宝贵的建设和运行经验。

1989年葛洲坝—上海高压直流输电工程的投入运行，标志我国高压直流输电工程已迈入世界先进行列。该直流系统采用500kV双极联络线，额定容量为1200MW，输电距离为1045km，它的建成把华东、华中这两个装机容量超过14GW的大电网连接起来，形成了我国第一个大电网联合系统，使长江葛洲坝水电站的电能源源不断送往上海。;

4.我国第一个交直流并联运行系统天生桥—广州直流输电工程于2001年6月全面建成投运，该工程线路长度约980km，送电容量为1800MW，电压为±500kV。嵊泗高压直流输电工程是我国自行设计和建造的海底电缆高压直流工程于2002年全部建成。

5.三峡工程的兴建、全国联网和西电东送步伐的进一步加快，为扩大高压直流输电技术的应用创造了良好的条件。

2004年底，三峡—常州、三峡—广东、贵州—广东±500kV、3000A、3000MW的高压直流输电工程投运，标志着我国的高压直流输电技术已跨入世界先进行列。随着电力电子技术的进步和高压直流输电设备价格的下降，将使压直流输电的优势更加明显，在未来的电力系统中将会更具竞争力。;6.1.2高压直流输电的特点;2.直流输电的缺点

(1)直流输电的换流站比交流变电站设备多、造价高、结构复杂、运行费用高。

(2)换流器工作时需要消耗较多的无功，需要进行无功补偿。

(3)换流器工作时，在直流侧和交流侧均产生谐波，必须装设滤波装置，使换流站的造价、占地面积和运行费用大幅度提高。

(4)直流电流没有电流的过零点，灭弧较难。因此高压直流断路器制造困难，不能形成直流电网。

(5)直流输电利用大地(或海水)为回路会产生一系列技术性问题。;6.1.3高压直流输电的结构类型;直流输电工程按照直流联络线可分以下几类：

(1)单??联络线

直流输电系统中换流站出线端对地电位为正的称为正、极，对地电位为负的称为负极。在单级系统中，一般采用正极接地，相当于输电系统中只有一个负极，称为单级系统的负极运行。;(2)双极联络线

双极联络线有两根导线，一正一负，每端有两个额定电压的换流器串联在直流侧，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。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，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。;(3)同极联络线

同级联络线导线数不少于两根，所有导线同极性。通常导线为负极性，因为这样由电晕引起的无线电干扰较小。系统采用大地作为回路，当一条线路发生故障时，换流器可为余下的线路供电。这些导线有一定的过载能力，能承受比正常情况更大的功率。;(4)背靠背直流输电系统

背靠背直流输电系统是输电线路长度为零(即无直流联络线)的两端直流输电系统，主要用于两个非同步运行的交流系统的联网，其整流站和逆变站的设备通常装设在一个站内。由于背靠背直流输电系统无直流输电线路，直流侧损耗较小，所以直流侧电压等级不必很高。;6.1.4高压直流输电系统的结构和元件;以双级HVDC系统为例，HVDC系统的主要元件：

(1)换流器

(2)滤波器

(3)平波电抗器；电感值很大，在直流输电中有着非常重要的

作用：

1)降低直流线路中的谐波电压和电流。

2)限制直流线路短路期间的峰值电流。

3)防止逆变器换相失败。

4)防止负荷电流不连续。

(4)无功功率源

(5)直流输电线

(6)电级

(7)交流断路器;6.2换流器的工作原理;晶闸管阀是由晶闸管元件及其相应的电子电路、阻尼回路、阳极电抗器、均压元件等通过某种形式的电气连接后组装而成的换流桥的桥臂。

阀的结构

晶闸管级(单元)由晶闸管元件及其所需的触发、保护及监视用的电子回路、阻尼回路构成；阀组件由串联连接的若干个晶闸管级和阳极电抗器串联后再与均压元件并联构成；单阀由若干个阀组件串联组成，由于单阀可构成6脉动换流器的一个臂，故单阀又称为阀臂；二重阀由6脉动换流器一相中的2个垂直组装的单阀组成；四重阀由12脉动换流器垂直安装在一起的4个单阀构成。;图6-7阀的电气连接示意图

(a)晶闸管级；(b)阀组件；(c)单阀