特高压直流的优缺点

特高压直流的优缺点第1页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点特高压直流输电概述特高压直流输电设备特高压直流输电的优缺点第2页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电概述

特高压直流输电（UHVDC）是指±800kV以上电压等级的直流输电技术。我国已投运的特高压直流输电工程有向家坝—上海±800kV直流输电工程和云南—广东±800kV直流输电工程。特高压直流输电的优缺点第3页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电设备特高压直流输电的优缺点第4页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电优点特高压直流输电的优缺点技术经济自主创新优点第5页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电优点节省输电走廊同步运行稳定性解决遮断容量不足技术性能调节快速运行可靠非同步联网故障时自防护能力第6页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点1.同步运行稳定性“远距离大容量”静态稳定极限功角特性方程第7页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点同步运行稳定性远距离大容量交流经过整流和逆变的隔离，无需同步运行直流第8页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点2.解决遮断容量不足的问题如果一端交流系统发生故障，直流系统可以通过控制系统快速调节，并且可以限制故障电流，被互联的两个系统的短路容量不会明显增大。交流线路直流线路如果一端交流系统发生故障，可能所有的功率都流向故障的交流系统，短路容量增加，可能断路器的遮断容量不足就需要更换。连接两个交流系统第9页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点3.非同步联网直流输电连接的两个交流系统可以不必同步运行。直流输电通过交变直，直变交，从效果上看，把两个直流系统隔离，两边独立运行。被联的电网可以保持自己的电压、频率独立运行。第10页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点4.调节快速、运行可靠整流侧和逆变侧的换流器触发控制角具有极快的响应速度，通常在1~4ms之内。在事故情况下,可实现健全系统对故障系统的紧急支援,也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。在交直流线路并列运行时,如果交流线路发生短路,可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速,提高系统的可靠性。第11页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点5.线路故障时的自防护能力强响应快、恢复时间短：直流线路单极故障的恢复时间一般为0.2~0.35s；而交流线路单相接地，其消除过程一般为0.4~0.8s，加上重合闸时间，0.6~1s。降压运行：单片绝缘子损坏，交流必然三相切除，直流可以降压运行。第12页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点6.有利于节省输电走廊

输电走廊是制约我国发展远距离输电的瓶颈。目前我国电网跨区域输电主要依靠500kV交直流线路，单回特高压线路的走廊宽度约为500千伏的2倍，但其输送功率是500kV线路的4～5倍。第13页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点特高压直流输电优点损耗小用电密集的大城市供电经济性线路造价低第14页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点1.线路造价低

在同样截面和绝缘水平条件下，两根导线的直流线路所输送的功率和三根导线的交流线路所输送的有功功率是相等的。也就是，直流和交流相比，直流只需两根导线，节省1/3的导线、绝缘子等。第15页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点2.损耗小

1线路有功损耗小几乎没有线路无功损耗23线路电晕损耗小第16页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点3.向用电密集的大城市供电大城市的用电密度高，架空线路走廊难以选择。可以采用高压直流地下电缆将远处的电力送往大城市的负荷中心。第17页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点促进我国输变电制造业的自主创新日本、意大利、瑞典、韩国等国通过更高一级电压输电技术的研究和设备的研制，驱动本国输变电设备自主化，进而占领国际市场。我国在超高压交直流输电的一些关键技术和设备制造领域，如高性能的避雷器、换流变压器、套管等方面还不能摆脱对国际跨国公司的依赖。我们应当抓住当前电力高速发展、电网规模不断扩大的时机，大力推进超高压/特高压输电技术的自主创新，促进我国输变电装备制造业升级换代。第18页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点双击添加标题文字1234换流站设备多，造价高，损耗大，运行费用高消耗无功功率多谐波电磁干扰和电化学腐蚀特高压直流输电的缺点第19页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点1.换流站设备多，造价高，损耗大，运行费用高

因此换流站的造价比同样规模的交流变电站的造价要高出数倍。由于设备多，换流站的损耗和运行费用也相应增加，同时换流站的运行和维护也较复杂。交流变电站的主要设备是变压器和断路器。直流换流站除了换流变压器和相应的断路器之外，还有换流器、平波电抗器、交流滤波器、直流滤波器、无功补偿设备以及各种类型的交流和直流避雷器等。第20页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点2.消耗无功功率多换流器在实现有功功率的交-直、直-交转换的同时，需要从交流系统吸收无功功率。一般，整流器消耗无功功率为所传输直流功率的30%～50%，逆变器消耗无功功率为所传输直流功率的40%～60%。第21页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点3.产生谐波影响换流器是非线性，在交流和直流侧都产生谐波电压和谐波电流。谐波危害使换流器的控制不稳定对电信设备产生干扰使控制保护设备误动作降低测量精度第22页，共24页，2023年，2月20日，星期六特高压直流输电的优缺点4.电磁干扰和电化学