电力电子技术在高压领域应用概况

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1、电力电子技术在高压领域应用概况(一)　　电力电子技术在电力传输系统及在高压电器中的应用已十分广泛，已经显示出它越来越重要的作用。这里所说的“高压”应在6KV以上。　　主要应用领域为：　　1、高压交、直流输电;　　2、静止型动态无功补偿装置SVC;　　3、高压电机软启动;　　4、高压直流电源及高压变频;　　一、高压交、直流输电　　现代电子技术、控制技术、计算机技术等与传统电力技术的融合产生了发展前景广阔的电力电子技术。电力电子技术在高压直流输电(HVDC)、静止无功补偿器(SVC)等领域已有广泛的应用。八十年代后期，为了充分利用已有的输电

2、设备、有效地控制系统潮流分布、提高对电力系统稳定性的控制能力，提出了‘灵活交流输电技术(FACTS)’并得到了很快发展，FACTS装置的目的都是通过利用大功率电力电子器件的快速响应能力，实现对电压、有功潮流、无功潮流等的平滑控制，从而在不影响系统稳定性的前提下，提高系统传输功率能力，改善电压质量，达到最大可用性、最小损耗、最小环境压力、最小投资和最短的建设周期的目标。可控串补(TCSC)、新型无功发生器(STATCOM)、统一潮流控制器(UPFC)等工业样机相继投运。九十年代中期，为解决日益突出的电能质量问题，国外又提出了‘定制电力(C

3、ustomPower)’技术，即把电力电子技术用在配电领域。属于这类技术的新型电力设备，如配电用新型静止无功补偿器(DSTATCOM)、动态电压恢复器(DVR)、静止开关(SSB)等也相继投运。我国对电力电子技术的研究经过40多年的努力，特别是近十多年的迅速发展，在部分领域已经初步形成了分析研究、试验仿真、设备制造、系统集成的能力，但整体技术与国际先进水平相比还有较大的差距。　　我国电网现状迫切需要上述各项技术，因为：　　⑴我国电网面临的主要问题应该是大幅度提高电网的大容量、远距离输电能力。其次，要增强电网的安全可靠性以及改善电能质量;

4、再次，经济性和环境问题。然而，当前要实现大规模输电面临诸多技术困难;大区电网强互联的格局尚未形成;电网建设滞后，瓶颈增多，威胁电网安全;取得线路走廊和变电站站址日益困难。这些已成为当前亟待解决的关键问题。　　⑵电压稳定问题日益突出。以京沪穗电网为例，我国大型负荷中心存在的主要问题是：电厂少，使得动态无功支撑日益不足;恒定功率负荷递增，不利于电压的恢复，从而引起电压稳定问题。　　⑶全国电网联网后，形成总装机容量超过1.4亿千瓦，南北距离超过4600公里的超大规模同步的交流系统。目前，整个互联电网的稳定问题比较突出。联网后局部故障(事故)影

5、响范围扩大，将可能波及邻近电网，在某些情况下可能诱发恶性连锁反应。可能造成整个电网动态品质的恶化。增加了电网运行安全控制的复杂程度。　　先进电力电子技术是将大功率电力电子开关器件的制造技术、现代控制技术和传统电网技术实现了有机的融合，已经成为超高压直流输电、灵活交流输电、大容量抽水蓄能电站、短路电流限制、节能降耗等现代电网技术和装备的核心。它主要包括直流输电(HVDC)技术、柔性(灵活)交流输电(FACTS)和定制电力技术(CustomPower)。可以预计，这几项技术的发展将会导致电力系统发生革命性的变化，大幅度提高输电线路的输送能力

6、和电力系统的安全稳定水平，大大提高系统的可靠性、运行灵活性。　　1、高压直流输电(HVDC)技术　　高压直流输电的应用场合归纳以下两大类：　　⑴在不同频率的联网、因稳定问题而难以采用交流、远距离电缆输电等，这些技术上交流输电难以实现而只能采用直流输电的场合。　　⑵在技术上两种输电方式均能实现，但直流比交流的技术经济性能好。　　自1954年瑞典哥特兰的世界上第一项高压直流输电工程投运以来,高压直流输电技术已随着电力电子技术的突飞猛进而飞速发展,直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统

7、的联网，高压直流输电拥有独特的优势。已作为高压交流输电技术的有力补充而在全世界广泛应用。我国幅员辽阔,西电东送、南北互供的电网发展战略　　目前全世界众多直流输电工程中具有代表性的工程有：　　•巴西伊泰普直流输电工程(ItaipuHVDCtransmissionproject)，世界上已建成投运的输电电压最高(±750kV)、输送功率最大(6000MW)的直流输电工程。　　•魁北克—新英格兰直流输电工程(Quebec—NewEnglandHVDCtransmissionproject)，世界上最大的多端(5个换流站)直流输电工程。　　我国

8、的直流输电工程发展迅速，已投入运行的大型工程有：　　•葛洲坝—上海直流输电工程(1990年)±500kV，1200MW，1064km。它既是我国第1条长距离大容量高压直流输电线路,又是区域电网直流互联工程。