高压直流输电系统工作原理

1 绪论

1.1 高压直流输电技术的发展概况

电力技术的发展是从直流输电技术是从20世纪50年代开始得到应用，并且在近年来迅速发展的一项新技术。经过半个世纪的发展，高压直流输电技术的应用取得了长足的进步。据不完全统计，目前包括在建工程在内，世界上已有近百个HVDC工程，遍布5大洲20多个国家。它与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。直流输电的发展可大致分为下面三个阶段：

（1）1954年以前，试验阶段。由于50年代初交流系统高压输电处于发展的黄金时代，加上当时技术水平的限制，直流输电发展缓慢并且不受重视。

（2）1954年至1972年，发展阶段。1954年瑞典建成世界上第一条工业直流输电线路，标志着直流输电进入实用阶段。在这一阶段，直流输电设备的制造技术、施工质量、运行水平都有了很大的提高。直流输电技术应用到水下输电，不同额定频率交流系统互连，远距离大功率输电等多个方面。

（3）1972年至今，快速发展阶段。1972年晶闸管阀换流器第一次在工程中应用，取代了汞弧阀，使直流输电技术提高了一大步。直流输电技术得到了普遍的重视[1]。

1.2 我国高压直流输电的发展

我国对高压直流输电的研究起步较晚，从60年代初开始，并由于种种原

1 绪论

1.1 高压直流输电技术的发展概况

电力技术的发展是从直流输电技术是从20世纪50年代开始得到应用，并且在近年来迅速发展的一项新技术。经过半个世纪的发展，高压直流输电技术的应用取得了长足的进步。据不完全统计，目前包括在建工程在内，世界上已有近百个HVDC工程，遍布5大洲20多个国家。它与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。直流输电的发展可大致分为下面三个阶段：

（1）1954年以前，试验阶段。由于50年代初交流系统高压输电处于发展的黄金时代，加上当时技术水平的限制，直流输电发展缓慢并且不受重视。

（2）1954年至1972年，发展阶段。1954年瑞典建成世界上第一条工业直流输电线路，标志着直流输电进入实用阶段。在这一阶段，直流输电设备的制造技术、施工质量、运行水平都有了很大的提高。直流输电技术应用到水下输电，不同额定频率交流系统互连，远距离大功率输电等多个方面。

（3）1972年至今，快速发展阶段。1972年晶闸管阀换流器第一次在工程中应用，取代了汞弧阀，使直流输电技术提高了一大步。直流输电技术得到了普遍的重视[1]。

1.2 我国高压直流输电的发展

我国对高压直流输电的研究起步较晚，从60年代初开始，并由于种种原

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

高压直流输电系统基本原理及应用

作者：刘馥端

来源：《硅谷》2014年第21期

摘 ;要 ;目前我国发电和用电绝大部分均采用交流电。在这种情况下，要采用直流输电就必需换流。将发电厂交流电转换为直流电，称为整流过程;在负荷侧将直流电转换为交流电，叫做逆变过程。整流与逆变成功实现了交直流之间的相互转换，二者缺一不可，它们统称为换流过程。本文将对换流过程的基本原理进行深入分析。 关键词 ;直流;整流;逆变;换流

中图分类号：TM743 ; ; ;文献标识码：A ; ; ;文章编号：1671-7597（2014）21-0093-01 1 ;发展直流输电必要性

我国的地域辽阔，动力资源极为丰富。其中，水电资源主要分布在西南、西北地区;煤炭资源集中在我国北部地区。而我国的负荷中心却集中在东部沿海地区。因此，西电东送的格局已成为必然的发展趋势。发展直流输电可以大大减少输送过程中的电能损耗，提高输送电能质量。

2 ;换流站换流装置

直流输电过程中的换流站由基本换流单元组成，换流单元是在换流

1 绪论

1.1 高压直流输电技术的发展概况

电力技术的发展是从直流输电技术是从20世纪50年代开始得到应用，并且在近年来迅速发展的一项新技术。经过半个世纪的发展，高压直流输电技术的应用取得了长足的进步。据不完全统计，目前包括在建工程在内，世界上已有近百个HVDC工程，遍布5大洲20多个国家。它与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。直流输电的发展可大致分为下面三个阶段：

（1）1954年以前，试验阶段。由于50年代初交流系统高压输电处于发展的黄金时代，加上当时技术水平的限制，直流输电发展缓慢并且不受重视。

（2）1954年至1972年，发展阶段。1954年瑞典建成世界上第一条工业直流输电线路，标志着直流输电进入实用阶段。在这一阶段，直流输电设备的制造技术、施工质量、运行水平都有了很大的提高。直流输电技术应用到水下输电，不同额定频率交流系统互连，远距离大功率输电等多个方面。

（3）1972年至今，快速发展阶段。1972年晶闸管阀换流器第一次在工程中应用，取代了汞弧阀，使直流输电技术提高了一大步。直流输电技术得到了普遍的重视[1]。

1.2 我国高压直流输电的发展

我国对高压直流输电的研究起步较晚，从60年代初开始，并由于种种原

高压直流电源系统介绍

易国华：非常感谢各位利用给我这个汇报的机会，时间关系，我只讲一些重点。简单介绍一下公司，我们公司的产品主要有四大类，一个是通信电源系统，第二在电力系统当中使用的电力操作电源系统，第三是高压直流系统，应急电源。这是我们在电力行业里面使用的电力操作电源系统，主要在变电站、电厂。这是电力操作电源核心，跟我们通信电源相类似，模块等等。这是应急电源，主要是消防上的，一些大的用户电里面实际上是锂电器。这是室内和室外的系统。

今天主要把时间放到高压直流上面，主要是替代UPS的目的。我们数字机房包括一些计算机终端来供电的，既然高压直流是替代UPS的，必须了解这两个之间的区别。高压直流从AC到DC，UPS比高压直流多一个变换。UPS和高压直流相比存在哪些问题呢?第一个主要多了一个变换效率比较低，第二系UPS的输出采用工频滤波损耗大。UPS控制复杂，可靠性降低。UPS的电池在输入端，如果UPS本身出故障，他一定要保证自己不出问题才可以不间断。UPS并机要需要同频、同相、同电位，并机复杂，可靠性低。我说这个东西也简单，它的可靠性越高。高压直流并机是直流并联，只有同电位的问题，控制非常简单。只要电压相同就可以。UPS系统并联数量上受到限

1 绪论

1.1 高压直流输电技术的发展概况

电力技术的发展是从直流输电技术是从20世纪50年代开始得到应用，并且在近年来迅速发展的一项新技术。经过半个世纪的发展，高压直流输电技术的应用取得了长足的进步。据不完全统计，目前包括在建工程在内，世界上已有近百个HVDC工程，遍布5大洲20多个国家。它与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。直流输电的发展可大致分为下面三个阶段：

（1）1954年以前，试验阶段。由于50年代初交流系统高压输电处于发展的黄金时代，加上当时技术水平的限制，直流输电发展缓慢并且不受重视。

（2）1954年至1972年，发展阶段。1954年瑞典建成世界上第一条工业直流输电线路，标志着直流输电进入实用阶段。在这一阶段，直流输电设备的制造技术、施工质量、运行水平都有了很大的提高。直流输电技术应用到水下输电，不同额定频率交流系统互连，远距离大功率输电等多个方面。

（3）1972年至今，快速发展阶段。1972年晶闸管阀换流器第一次在工程中应用，取代了汞弧阀，使直流输电技术提高了一大步。直流输电技术得到了普遍的重视[1]。

1.2 我国高压直流输电的发展

我国对高压直流输电的研究起步较晚，从60年代初开始，并由于种种原

高压直流输电复习

第一章 绪论

§1.1 高压直流输电的构成

一、高压直流输电的概念

高压直流输主要由三部分构成：1.将交流电变换为直流电的整流器，2.高压直流输电线路，3.将直流电变换为交流电的逆变器。 二、 高压直流输电的分类

1.按不同的换相方式分类：可分为电网换相和器件换相。 2.按不同端子数目分: 可分为两端直流输电和多端直流输电。

3.按交直流连接关系可分为不同的连接方式。如：交直流并联送电方式（图1-3）；交直流叠加送电等方式(图1-4)。 （一）两端输电系统：典型接线

两端直流输电系统又可分为单极系统、双极系统和背靠背直流系统。 1.单极系统：(1)单极大地回线方式：(2)单极金属回线方式：

2. 双极系统：（1）双极两端中性点接地方式：（2）双极一端中性点接地方式：（3）双极金属中线方式： 3. 背靠背直流系统 （二）多端直流输电系统 1. 并联多端直流输电方式： 2. 串联多端直流输电方式：

（三）直流多回线输电：图1-12图1-13

熟悉以上各种接线方式的接线图、各自的特点及应用场合。 §1-2 高压直流输电的特点及适用场合

一、直流输电的特点：

1.优点：(1). （经济性）输送容量大，造价低，损耗小。 (2)

高压直流输电原理与运行

一、填空题（每空1分共52分）

1、 高压直流输电，是利用稳定的直流电具有无感抗，容抗也不起作用，无同步问题等优点而采用的大功率远距离直流输电。

2、除了换流器外，高压直流输电系统还需要装设其他重要设备，如：换流变压器、平波电抗器、无功补偿装置、滤波器、直流接地极、交直流开关设备、直流输电线路以及控制与保护装置、远程通信系统等

3、换流变压器特点是 l）短路阻抗大： 2）绝缘要求高：3）噪声大： 4）损耗高： 5）有载调压范围宽：6）直流偏磁严重：7）试验复杂：

4、换流变压器具有4种结构型式，即三相三绕组式、三相双绕组式、单相双绕组式和单相三绕组式。

5、接地极的作用是钳制中性点电位和为直流电流提供返回通路。

6、换流站装设的无功补偿装置主要有以下三类： 1）机械投切式无功补偿装置； 2）静止无功补偿装置；3）同步调相机

7、按照用途分类，滤波器分为交流滤波器和直流滤波器两种。 按照连接方式分类，滤波器还可分为串联滤波器和并联滤波器。用做换流器谐波抑制用途的滤波器一定为并联接线形式。

8、逆变器必须满足以下条件才能实现直流电交流电的变换1）外接直流电源极性必须与晶闸管的导通方向一致；2）在直流侧产生的整流电压平

1 绪论

1.1 高压直流输电技术的发展概况

电力技术的发展是从直流输电技术是从20世纪50年代开始得到应用，并且在近年来迅速发展的一项新技术。经过半个世纪的发展，高压直流输电技术的应用取得了长足的进步。据不完全统计，目前包括在建工程在内，世界上已有近百个HVDC工程，遍布5大洲20多个国家。它与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。直流输电的发展可大致分为下面三个阶段：

（1）1954年以前，试验阶段。由于50年代初交流系统高压输电处于发展的黄金时代，加上当时技术水平的限制，直流输电发展缓慢并且不受重视。

（2）1954年至1972年，发展阶段。1954年瑞典建成世界上第一条工业直流输电线路，标志着直流输电进入实用阶段。在这一阶段，直流输电设备的制造技术、施工质量、运行水平都有了很大的提高。直流输电技术应用到水下输电，不同额定频率交流系统互连，远距离大功率输电等多个方面。

（3）1972年至今，快速发展阶段。1972年晶闸管阀换流器第一次在工程中应用，取代了汞弧阀，使直流输电技术提高了一大步。直流输电技术得到了普遍的重视[1]。

1.2 我国高压直流输电的发展

我国对高压直流输电的研究起步较晚，从60年代初开始，并由于种种原

Ｖ０１．３７Ｎ０３Ｊｕｎ．２０１３

湖北电力筮！！鲞箜ｉ塑

２０１３年６月高压直流输电控制保护系统功能及应用

文博，夏勇军，张侃君，黎恒炬

（湖北省电力公司电力科学研究院，湖北武汉４３００７７）

［摘要］本文从高压直流输电控制保护系统基本组成及功能、直流控制保护系统配置、直流控制保护关键技术以及直流控制保护运行情况等方面，概述了我国高压直流控制保护技术现状。详细剖析了主流控制保护系统的配置情况。结合直流输电工程控制保护系统运行情况，指出了防止直流单／双极闭锁停运的关键技术环节。

［关键词］高压直流输电；控制保护；关键技术；运行状况

［中图分类号］ＴＭ７２Ｉ．１［文献标识码］Ａ［文章编号］１００６—３９８６（２０１３）０２—００４３—０４

ＦｕｎｃｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＨＶＤＣＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＷＥＮＢｏ，ＸＩＡＹｏｎｇ－ｊｕｎ，ＺＨＡＮＧＫａｎ—ｊｕｎ，ＬＩＨｅｎｇ—ｘｕａｎ

（ＨｕｂｅｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＷｕｈａｎＨｕｂｅｉ４３００７７，Ｃｈｉｎａ）

［－Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｒｅｓｅａｒ