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用于控制和保护的HVDC架构和解决方案简介

ValentinGaborCsutar,SreenivasaKallikuppaandLinCharles

摘要

本应用报告介绍了用于控制和保护的高压直流（HVDC）输电架构和解决方案。

内容

1HVDC输电概述和架构2

2HVDC输电系统（HVDC站）5

3HVDC输电站-控制和保护（C和P）9

4HVDC输电控制和保护–系统级框图12

5TI的HVDC输电站控制和保护解决方案13

6总结16

7TI参考设计17

8附加参考18

9修订历史记录18

插图清单

图1-1.HVDC输电站3

图1-2.HVAC和HVDC输电的成本比较4

图2-1.HVDC输电站概述5

图2-2.HVDC站主要组件5

图3-1.HVDC输电站-控制和保护9

图4-1.HVDC控制和保护系统框图12

图5-1.HVDC输电控制和保护–TI解决方案13

表格清单

表1-1.比较HVDC和HVAC2

表2-1.HVDC转换器开关元件汇总7

表4-1.HVDC站模块描述12

商标

所有商标均为其各自所有者的财产。

ZHCAAR7B–MAY2020–REVISEDSEPTEMBER2021用于控制和保护的HVDC架构和解决方案简介1

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HVDC输电概述和架构

1HVDC输电概述和架构

本文档概述了高压直流（HVDC）输电以及HVDC相对于高压交流（HVAC）的优势。本应用报告重点介绍了

HVDC站的控制和保护要求，以及控制和保护系统设计中可以采用的产品和解决方案。

1.1发电和输配电

大型发电厂发电，然后电力通过输电线路进行高压（110kV或以上）长距离（100km）输送，然后被降压到配

电网络电平（11kV或415V），将电力提供给消费者。大多数发电厂都采用交流发电方式，并且后续整个系统都

采用交流电，因为可以轻松使用变压器来实现升压或降压。发电厂发出的大量电力通过高压输电线路输送至消费

者。在短距离输电（100km）时，广泛采用交流输电。当输电距离更长（500km）时，采用交流输电存在一些

限制。

1.2HVAC至HVDC输电

全球供电需求一直在不断增长。发电厂通常位于能源附近，从而尽可能降低成本和环境影响。这些发电厂通常都

远离人口密集区域或城市，因此以经济高效的方式输送生产的电力非常重