高压直流输电总结
前言
这是我根据老师的PPT和上课的记忆写的,由于自己后来没怎么听(哎……),可能有些东西写的不对,希望大家谅解,也希望高手多多指教,毕竟,高手在民间嘛!在此,特别感谢网上的某位好人把直流输电部分作业答案贴上去,让我有机会能够参考,灰常感谢!(作业解析在最后面)在阅读本材料时最好带着以前的电力电子书,里面涉及到了AC-DC/DC-AC变换器的基本知识,限于时间不能详尽列举,请见谅。
陈伟彪
一、 高压直流输电概述:
1. 高压直流输电概念:
高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路,由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
注意:高压输电好处是在输送相同的视在功率S的前提下,高压输电能够降低输电线路流过的电流,减少线路损耗,提高输送效率(S?。 3UI,P?I2R)
2. 高压直流输电的特点: (1) 换流器控制复杂,造价高;
(2) 直流输电线路造价低,输电距离越远越经济; (3) 没有交流输电系统的功角稳定问题;
(4) 适合海底电缆(海岛供电、海上风电)和城市地下电缆输电; (5) 能够非同步(同频不同相位,或不同频)连接两个交流电网,且不增
加短路容量;
(6) 传输功率的可控性强,可有效支援交流系统; (7) 换流器大量消耗无功,且产生谐波;
(8) 双极不对称大地回线运行时存在直流偏磁问题和电化学腐蚀问题; (9) 不能向无源系统供电,构成多端直流系统困难。 3. 对直流输电的基本要求:
(1) 能够灵活控制输送的(直流)电功率(大小可调;一般情况下,应能
够正反双向传送电功率(功率方向可变); (2) 维持直流线路电压在额定值附近; (3) 尽可能降低对交流系统的谐波污染; (4) 尽可能少地吸收交流系统中的无功功率; (5) 尽可能降低流入大地的电流。
注意:大地电流的不利影响包括①不同接地点之间存在电位差,形成电解池,造成电化学腐蚀;②变压器接地中性点流过直流电流,造成变压器直流偏磁,使变压器噪声增加、损耗加大、振动加剧。 4. 高压直流输电的适用范围:
答:1.远距离大功率输电;2.海底电缆送电;3.不同频率或同频率非周期运行的交流系统之间的联络;4.用地下电缆向大城市供电;5.交流系统互联或配电网增容时,作为限制短路电流的措施之一;6.配合新能源供电。
二、 高压直流输电系统的基本构成:
1. 双端直流输电的基本构成:
(1) 单极大地回线(相对于大地只有一个正极或者负极):
图2- 1
(2) 单极金属回线:
图2- 2
(3) 双极大地回线(最常用):
图2- 3
(4) 双极单端接地(很少用):
图2- 4
(5) 双极金属回线(较少用):