高压直流输电技术分解课件.ppt

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1、高压直流（HVDC）输电技术简介电压等级的划分：交流：330kV、500kV和750kV——超高压1000kV——特高压直流：±500kV——超高压±800kV——特高压2主要内容1.直流输电技术的发展2.我国高压直流输电的发展现状3.直流输电与交流输电的比较4.柔性直流输电技术31.直流输电技术的发展直流输电阶段发电、输电和用电均为直流电交流输电阶段远距离送电→减少输电线路中电能的损失→改变电压→交流输电交直流输电并存直流：输送容量大，距离远，传输损耗低，节约占地走廊；远距离海底电缆或地下电缆输电，不同频率电网之间的联网或送电等优点41.直流输电技术的发展直流输电的发展与

2、换流技术有密切关系，特别是高电压、大功率换流设备的发展第一阶段：汞弧阀换流时期1901年发明的汞弧换流管只能用于整流。1928年具有栅极控制能力的汞弧阀研制成功，可用于整流，也解决了逆变问题。大功率汞弧阀使直流输电成为现实。1954年世界上第一个采用汞弧阀的直流输电工程（哥特兰岛直流工程）在瑞典投运，1977年最后一个采用汞弧阀换流的直流输电工程（纳尔逊河I期工程）建成。51.直流输电技术的发展第一阶段：汞弧阀换流时期世界上共有12项汞弧阀换流的直流工程投运，其中最大的输送容量为1600MW（美国太平洋联络线I期工程），最高输电电压为±450kV（纳尔逊河I期工程），最长输

3、电距离为1362km（太平洋联络线）。但是汞弧阀制造技术复杂、价格昂贵、逆弧故障率高、可靠性较差、运行维护不便等因素，导致直流输电的应用和发展受到限制。61954年用于第一套Gotland线路的汞弧阀71.直流输电技术的发展第二阶段：晶闸管阀换流时期20世纪70年代以后，电力电子技术和微电子技术的迅速发展，高压大功率晶闸管的问世，晶闸管换流阀和计算机控制技术在直流输电工程中的应用，有效改善了直流输电的运行性能和可靠性，促进了直流输电技术的发展。81.直流输电技术的发展第二阶段：晶闸管阀换流时期第一个采用晶闸管换流阀的HVDC系统是加拿大1972年建立的依尔河系统，运行电压8

4、0kV、输送容量为320MW的背靠背直流输电系统。目前，国外输送容量最大的是1984年巴西建设的伊泰普水电站±600kV的超高压直流输电工程，两回共6300MW，线路全长1590km。91.直流输电技术的发展晶闸管换流阀的特点：体积减小、成本降低；可靠性提高；晶闸管换流阀没有逆弧故障，而且制造、试验、运行维护和检修都比汞弧阀简单而方便。10晶闸管换流阀111.直流输电技术的发展第三阶段：新型半导体换流设备的应用20世纪90年代以后，绝缘栅双极晶体管（IGBT）得到广泛应用，1997年世界上第一个采用IGBT组成电压源换流器的直流输电工程在瑞典投运。目前，世界上最大的IGBT

5、轻型HVDC是北欧地区的Estlink海底电缆工程，运行电压±150kV，传输容量350MW，电缆全长105km。121.直流输电技术的发展第三阶段：新型半导体换流设备的应用LHVDC采用IGBT器件组成换流器，功能强、体积小，可以减少换流站的滤波装置，省去了换流变压器，整个换流站可以搬迁。此外，采用可关断器件换流器，可以避免换相失败。但是，IGBT功率小、损耗大，不利于大型直流输电工程采用。最新研制的门极换相晶闸管（IGCT）和大功率碳化硅元件，该元件电压高、通流能力强、损耗低、可靠性高。13直流输电的应用场合超过30km左右的海底电缆送电±100kV舟山直流输电工程两个

6、交流系统之间的异步联接远距离大容量架空线输电用地下电缆向大城市供电配合新能源输电142.我国高压直流输电的发展现状1989年，我国自行研制的舟山直流输电工程（±100kV，100MW，54km）投运；葛洲坝—上海（葛上线）是我国第一个高压直流输电工程（±500kV，1200MW，1064km）1990年投运。截至2007年10月，我国已建成并正式投运葛（洲坝）沪（上海）、三（峡）常（州）、三（峡）广（东）、三（峡）沪（上海）、天（天生桥）广（东）、贵（州）广（东）Ⅰ回、Ⅱ回等7个超高压直流输电工程和灵宝直流背靠背工程，直流输电线路总长度达7085km，输送容量达1856万k

7、W。15舟山直流工程地理位置图16三广直流工程惠州换流阀172.我国高压直流输电的发展现状云广直流工程，是世界上首个电压等级最高的±800kV特高压直流输电工程，西起云南楚雄州禄丰县，东至广州增城市，输电距离1438km，额定输电容量5000MW，2010年双极投产。主要输送小湾、金安桥水电站的电力到广东负荷中心。182.我国高压直流输电的发展现状2010年7月8日正式投运的向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程，起于四川复龙换流站，止于上海奉贤换流站。额定输送容量6400MW，最大输送功率7000MW，额