直流输电技术

《直流输电技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、直流输电技术　　一直以来，直流输电的发展与换流技术（特别是高电压、大功率换流设备）的发展有密切的关系。但是近年来，除了有电力电子技术的进步推动外，由于大量直流工程的投入运行，直流输电的控制、保护、故障、可靠性等多种问题也越发显得重要。因此多种新技术的综合应用使得直流输电技术有了新进展。　　1.光直接触发晶闸管　　晶闸管触发技术是直流输电的关键技术之一，采用光触发晶闸管，可以省去用于再次进行光电转换的触发电路板。但需要将相应的保护或测量电路集成在晶闸管上，因此技术复杂，工艺要求严格。13本1992年投运的新直流扩建工程、1993年投运的北本线直流扩

2、建工程、1999年投入的东清水变频站(±125kV，2400A，300MW)及2000年投运的纪伊海峡直流电缆及架空线系统共5个工程全部采用光直接触发晶闸管，标志着直流输电新时期的开始。　　2.接地极引线故障测量装置　　直流输电的接地极引线的运行电压很低，换流站采用传统的电流、电压测量方法，难以检测到靠近接地极的对地短路故障。为了检测接地极引线故障，近年来开发出脉冲回声、阻抗等接地及引线测量装置。其基本原理是，在换流站接地极的两根引线之间加低压高频脉冲，通过接收这些脉冲的回波，计算接地引线的阻抗。当引线任何地点发生对地短路时，其阻抗的变化将反映到

3、测量装置中，从而判定是否发生故障，并能判断故障地点。　　3.实时多处理器控制保护系统　　随着电子信息技术的高迷发展，处理器的计算速度越来越快，存储空间越来越大，并行运行的处理器越来越多。现在微处理器技术遍布直流系统各个设备的控制和保护，包括：极控(或阀控)、站控(交流场／直流场)、直流系统保护、换流变压器控制保护、交／直流滤波器控制保护、换流器冷却系统控制保护、站用电系统控制保护等。　　4.全球卫星定位系统　　直流输电系统中，为了便于事故分析处理，需要对分布在换流站内的各个控制保护系统、两端换流站设备的测量时间进行同步，以便精确测量直流线路的故障

4、地点。以往的直流输电系统各种设备之间及两站之间没有统一的时间参考，暂态故障记录与事件记录不同步，不能示出直流线路故障的正确位置，给检修和维护带来极大不便。采用全球卫星定位系统(GPS)，可使各种设备时间的误差小于lms。直流线路故障定位可以精确到300m。　　5.轻型直流输电　　轻型高压直流输电是ABB公司发展的一项全新的输电技术，尤其适用于小型的发电和输电应用，它将高压直流输电的经济应用功率范围降低到几十兆瓦.该系统由放在两个或两个以上的输电终端上的终端换流站及它们之间的联接组成。虽然传统的直流架空线可以作为联接,但如果我们应用地下电缆来联接两

5、个变电站,整个系统将能较多地获益。在很多场合，评估下来的电缆成本低于架空线的成本，而且在一个轻型高压直流输电系统中，使用电缆所需的环境等方面的许可还更容易获得。比起交流输电和本地发电，轻型高压直流输电系统不仅具有成本优势，它对提高交流电网供电品质也提供了新的可能.自1997年提出轻型高压直流输电，数个输电线路已投入商业运营，其中较高容量已达330MW。更多的正在建设中　　5.1轻型直流输电与传统直流输电的区别　　(1)功率范围　　传统直流输电的显著特点就是传输功率范围大，一般都在250MW以上。然而轻型直流，其功率可以与发电机组相配合，从几十MW

6、大到目前的约350MW左右，并以较高为±150kV的直流电压传输。　　(2)模块化　　轻型直流基于一种模块的概念，使得换流站的大小有一系列的标准组成。大多数设备可在工厂里封装成模块。而传统直流通常需要根据特定的应用情况来定制换流设备。　　(3)直流电路　　轻型直流是双极的，直流回路没有与大地相联，因此需要两条导线（或线缆）。　　(4)换流站　　轻型直流在换流站中与传统直流有很大不同。前者对应晶闸管，后者一般对应IGBT。传统直流通过换流变压器连接交流电网，而轻型直流是串联电抗器加变压器。在滤波和无功补偿方面，传统直流有无功有50%左右在滤波器中，

7、且要并联电容。而轻型直流仅需要小型的滤波器。传统直流以平波电抗器和直流滤波器来平伏电流，而轻型直流可采用直流电容器。此外，传统直流需要有换流站站间控制与通讯功能，而轻型直流则可不需要。　　(5)对交流系统的依赖性　　轻型直流不需要依靠交流系统的能力来维持电压和频率稳定。与传统直流所不同，短路容量显得并不重要。轻型直流可以向缺乏同步机的电网馈送负荷。　　(6)可以象SVC（静止无功补偿器）工作　　传统的直流输电终端点可以通过投切滤波器和并联电容器组或改变触发角来控制无功与电压。但是这显然需要额外的设备，从而增加投资。轻型直流可以快速改变相角和幅值，

8、这样使得同时独立控制有功和无功成为可能。　　5.2轻型直流的典型实现：　　它通过VSC（电压源变换器）来实现，通常采用两电平6脉动型，每