1.直流输电技术是什么
直流输电一般是指以直流电的方式来传输电能的工程,其系统结构可分为两端直流输电和多端直流输电两类。在以交流输电为主的电力系统中,直流输电具有特殊的作用。除了在采用交流输电有困难的场合,必须采用直流输电外,在电力系统中,它还能提高系统的稳定性,改善系统运行性能并方便其运行和管理。

2.直流输电技术的优点
(1)直流输电架空线路只需正负两极导线、杆塔结构简单、在输送同样功率的情况下,线路造价约为交流输电的2/3,线路损耗约为交流的2/3。同时直流输电所占用的线路走廊也较窄。不存在电容电流,线路沿线电压分布均匀,不需要装设并联电抗器。
(2)直流线路输送容量大、造价低、损耗小,输送距离不受限制。
(3)直流输电的两端交流系统经过整流和逆变的隔离,无需同步运行,不存在交流输电同步运行的稳定问题,有利于远距离大容量送电。
(4)采用直流输电实现电力系统之间的非同步联网,可以不增加被联网的短路容量;被联电网可以是额定频率不同的电网,也可以是额定频率相同但非同步运行的电网;被联电网可保持自己的电能质量(如频率、电压)而独立运行,不受联网的影响;被联电网之间交换的功率可快速方便地进行控制,有利于运行和管理。
(5)直流输电输送的有功功率和换流器消耗的无功功率均可由控制系统进行控制,可利用这种快速可控性增加或减少直流输送的有功和换流器消耗的无功,对交流系统的有功平衡和无功平衡起快速调节作用。对于交直流并联运行的输电系统,还可以利用直流的快速控制来阻尼交流系统的低频振荡,提高交流线路的输送能力。
(6)直流输电双极系统相当于两个可独立运行的单极系统运行,当一极故障时,可自动转为单极系统运行,提高了输电系统的运行可靠性。
(7)直流输电可方便地进行分期建设和增容扩建,有利于发挥投资效益。
(8)直流输电输送的有功及两端换流站消耗的无功均可用手动或自动方式进行快速控制,有利于电网的经济运行和现代化管理。
3.直流输电技术的缺点
(1)直流输电换流站比交流变电站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高。
(2)换流器对交流侧来说,是一个谐波电流源。
(3)晶闸管换流器在进行换流时需消耗大量的无功功率(约占直流输送功率的50%~65%),故每个换流站均需装设无功补偿设备。
(4)直流输电利用大地(或海水)为回路而带来的一些技术问题。如接地极附近地下(或海水中)的直流电流对金属构件、管道、电缆等埋设物的电腐蚀问题;地中直流电流通过中性点接地变压器引起变压器直流偏磁的问题等。
(5)直流断路器由于没有电流过零点可以利用,灭弧问题难以解决,给制造带来困难。
4.直流输电换流站介绍
(1)换流站中应包括的主要设备和设施
主要有:换流阀、换流变压器、平波电抗器,交流开关设备、交流滤波器及交流无功补偿装置、直流开关设备、直流滤波器、控制与保护装置以及远程通信系统等。
(2)换流站基本换流单元
直流输电换流站由基本换流单元组成,基本换流单元是在换流站内允许独立运行,进行换流的换流系统。主要包括:换流变压器、换流器、相应的交流滤波器和直流滤波器以及控制保护装置等。
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