發布日期：2022-04-17 點擊率：41
直流輸電是我個人比較偏好的一種輸電方式了，試作總結一二，主要是高壓直流輸電（HVDC）。
一、高壓直流輸電概述
高壓直流輸電：將三相交流電通過換流站整流變成直流電，然后通過直流輸電線路送往另一個換流站逆變成三相交流電的輸電方式。
高壓直流輸電原理圖如下：
換流器（整流或逆變）：將交流電轉換成直流電或將直流電轉換成交流電的設備。
換流變壓器：向換流器提供適當等級的不接地三相電壓源設備。
平波電抗器：減小注入直流系統的諧波，減小換相失敗的幾率，防止輕載時直流電流間斷，限制直流短路電流峰值。
濾波器：減小注入交、直流系統諧波的設備。
無功補償設備：提供換流器所需要的無功功率，減小換流器與系統的無功交換。
高壓直流輸電對比交流輸電：
1）技術性
功率傳輸特性。交流為了滿足穩定問題，常需采用串補、靜補等措施，有時甚至不得不提高輸電電壓。將增加很多電氣設備，代價昂貴。直流輸電沒有相位和功角，無需考慮穩定問題，這是直流輸電的重要特點，也是它的一大優勢。
線路故障時的自防護能力。交流線路單相接地后，其消除過程一般約0.4~0.8秒，加上重合閘時間，約0.6~1秒恢復。直流線路單極接地，整流、逆變兩側晶閘管閥立即閉鎖，電壓降為零，迫使直流電流降到零，故障電弧熄滅不存在電流無法過零的困難，直流線路單極故障的恢復時間一般在0.2~0.35秒內。
過負荷能力。交流輸電線路具有較高的持續運行能力，其最大輸送容量往往受穩定極限控制。直流線路也有一定的過負荷能力，受制約的往往是換流站。通常分2小時過負荷能力、10秒鐘過負荷能力和固有過負荷能力等。前兩者葛上直流工程分別為10%和25%，后者視環境溫度而異。就過負荷而言，交流有更大靈活性，直流如果需要更大過負荷能力，則在設備選型時要預先考慮，此時需增加投資。
潮流和功率控制。交流輸電取決于網絡參數、發電機與負荷的運行方式，值班人員需要進行調度，但又難于控制，直流輸電則可全自動控制。直流輸電控制系統響應快速、調節精確、操作方便、能實現多目標控制。
短路容量。兩個系統以交流互聯時，將增加兩側系統的短路容量，有時會造成部分原有斷路器不能滿足遮斷容量要求而需要更換設備。直流互聯時，不論在哪里發生故障，在直流線路上增加的電流都是不大的，因此不增加交流系統的斷路容量。
電纜。電纜絕緣用于直流的允許工作電壓比用于交流時高兩倍，例如35kV的交流電纜容許在100kV左右直流電壓下工作，所以在直流工作電壓與交流工作電壓相同的情況下，直流電纜的造價遠低于交流電纜。
輸電線路的功率損耗比較。在直流輸電中，直流輸電線路沿線電壓分布平穩，沒有電容電流，在導線截面積相同，輸送有用功率相等的條件下，直流線路功率損耗約為交流線路的2/3。并且不需并聯電抗補償。
線路走廊。按同電壓500kV考慮，一條500kV直流輸電電線路的走廊約40m，一條500kV交流線路走廊約為50m，但是1條同電壓的直流線路輸送容量約為交流的2倍，直流輸電的線路走廊其傳輸效率約為交流線路的2倍甚至更多一點。
總的來說，下列因素限制了直流輸電的應用范圍：不能用變壓器來改變電壓等級；換流站的費用高；控制復雜。
2）可靠性
強迫停運率
電能不可用率
3）經濟性
就變電和線路兩部分看，直流輸電換流站投資占比重很大，而交流輸電的輸電線路投資占主要成分；
直流輸電功率損失比交流輸電小得多；
當輸送功率增大時，直流輸電可以采取提高電壓、加大導線截面的辦法，交流輸電則往往只好增加回路數。
在某一輸電距離下，兩者總費用相等，達一距離稱為等價距離。這是一個重要的工程初估數據。超過這一距離時，采用直流有利；小于這一距離時，采用交流有利。
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