高压直流输电.pdfVIP

1、简述直流输电的基本原理

从交流电力系统1向系统2输电时，换流站CS1将送端功率的交流电变换成直流电，通过

直流线路将功率送到换流站CS2，再由CS2把直流电变换成三相交流电。通常把交流变换成

直流称为整流，而把直流变换成交流称为逆变。CS1也称为换流站，CS2又称为逆变站。

2、简介“轻型直流输电”。

轻型HVDC是在绝缘栅双极晶闸管IGBT和电压源换流器基础上发展起来的一种新型直流

输电技术，可自由地控制电流的导通或关断，从而使HVDC换流器具有更大的控制自由度。

3、列举直流输电适用场合

远距离大功率输电；海底电缆输电；不同频率或者同频率非同步运行的两个交流系统之

间的联络；用地下电缆向用电密度高的大城市供电；交流系统互联或配电网增容时作为限制

短路电流的措施之一；配合新能源的输电。

4、延迟角、重叠角、超前角、熄弧角的概念

延迟角：从自然换相点到阀的控制极上加以控制脉冲这段时间，用电气角度表示。

重叠角：换相过程两相同时导通时所经历的相位角。

超前角：从逆变器阀的控制极上加以控制脉冲到自然换相点这段时间，用电气角度来表

示。

熄弧点：在自然换相结束时刻到最近一个自然换相点之间的角度。

5、见图

6、见图

7、为什么逆变器的熄弧角必须有一个最小值？

在换相结束（V5关断）时刻到最近一个自然换相点（c4）之间的角度成为熄弧角。由于

阀在关断之后还需要一个使载流子复合的过程，因此熄弧角必须足够大，使换流阀有足够长

的时间处于反向电压作用之下，以保证刚关断的阀能够完全恢复阻断能力。如果熄弧角太小，

在过c4点后V5又承受正向电压，而此时载流子尚未复合完，则V5不经触发就会导通，使

V1承受反向电压而被迫关断。这种故障被称为换相失败。这就要求逆变器的熄弧角必须有

一个最小值，其大小为阀恢复阻断能力所需时间加上一定裕度，一般为15度或更大一些。

8、见图

9、见图

10、HVDC对晶闸管元件的基本要求有哪些？

耐压高；载流能力大；开通时间和电流上升率di/dt限制，防止刚刚开通时晶闸管局部过

热而损坏元件；关断时间与电压上升率dV/dt的限制，防止未加触发脉冲时晶闸管提前导通。

11、换流变压器的作用是什么？

将送端交流电力系统的电功率送到整流器或从逆变器接受功率送到受端交流电力系统。

它利用两侧绕组的磁耦合传送功率，实现了交流系统和直流系统的电绝缘与隔离，避免交流

电力网的中性点接地和直流部分的接地造成某些元件的短路。另一方面是实现电压的变换，

使换流变网侧交流母线电压和换流桥的直流侧电压能分别符合两侧的额定电压及容许电压

偏移。此外，它对于从交流电网入侵换流器的过电压还起抑制作用。

12、平波电抗器的作用是什么？

平波电抗器可在直流发生短路时抑制电流上升速度，防止继发换相失败；在小电流时保持电

流的连续性；在正常运行时减小直流谐波‘直流滤波器在谐振频率下呈现谐振阻抗，从而达

到抑制直流谐波的目的。

13、高压直流输电线路按构成方式可分为哪几种？

（1）单级线路：只有一级导线，一般以大地或海水作为回路。

（2）同级线路：具有两根同级性导线，同时也利用大地或海水作为回流电路。

（3）双极线路：具有两根不同级性的导线，有些采用大地（海水）回流，也有一些采用金

属回流。当两级导线中的电流相等时，回流电路中就没有电流。

15、采用大地回路的优点是什么？

（1）和同样长度的金属回路相比，大地回路具有较小的电阻和较小的损耗；

（2）采用大地回路，就可以根据输送容量的逐步增大而分期建设。第一期可以先按一级导

线加大地回路的方式作单级运行，第二期再假设另一极导线，使之成为双极线路。

（3）在双极线路中，当一级导线或一组换流器停止工作时，仍可利用另一极导线和大地回

路输送一半或更多的出力。

16、见图

17、目前送电广东的四条直流输电线路的名称及其起止点、额定电压、额定容量等。

天广直流输电工程，西起天生桥，东至广东北郊，980KM,180万KW，正负500KV

三广（江城）直流输电工程北起湖北荆州，南至广东惠州，940KM,300万KW，正负500KV

贵广一回（高肇）直流输电工程西起贵州安顺，东至广东肇庆，882KM,300万KW，正

负500KV

贵广二回（兴安）直流输电工程西起贵州兴仁，东至广东深圳，1225KM,300万KW，正

负500KV.

18、讲述高次谐波的概念及危害。

通常我们将与工频同频率的电气量波形成为基波分量；而将频率为基波整数倍的周期性

电气量波形成为高次谐波。通常认为，电力系