智能输电技术讲课稿课件

智能输电技术智能输电技术我国输电现状1我国输电现状1我国输电现状输电距离长输电容量大电网络庞大

由于我国的地域、能源分布、负荷分布特点，所以决定了我国电力系统的特点：我国输电现状输电距离长由于我国的地域、能源分布我国能源发展战略西电东送南北互通新能源分布式发电与并网我国能源发展战略西电东送我国的输电技术

HVDC+FACTS我国的输电技术柔性交流输电技术2柔性交流输电技术2柔性交流输电技术FACTS装置静止无功补偿器静止同步补偿器统一潮流控制器柔性交流输电技术FACTS装置静止无功补偿器静止同步补偿器统FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC静止无功补偿器（SVC）一种并联联接的静止无功发生器或吸收器，它的输出电流可调节为容性或感性，以便保持或控制电力系统的一些特定参数（典型参数一般为母线电压）。FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC静止无功FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC静止无功补偿器晶闸管控制电抗器TCR晶闸管投切电容器TSCTCR+TSC混合装置TCR+FC混合装置FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC静止无功静止无功补偿器SVC----TCR晶闸管控制电抗器（a）TCR单相原理接线图(b)单相TCR电流波形静止无功补偿器SVC----TCR晶闸管控制电抗器（a）T静止无功补偿器SVC----TSC晶闸管投切电容器（a）TSC单相原理接线图(b)单相TSC电流波形投入状态：反并联晶闸管导通，发出容性无功断开状态：反并联晶闸管阻断，不输出无功静止无功补偿器SVC----TSC晶闸管投切电容器（a）TFACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOM静止同步补偿器（STATCOM）1、电压型或者电流型2、并联在系统上，可控制其容性或感性输出电流，且STATCOM的最大容性或感性输出电流不依赖交流系统电压。

APF有源滤波器FACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOMFACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOM电池储能系统带有化学储能系统的并联式电压型变流器，该变流器可与交流系统进行快速的有功功率和无功功率的交换锂电池、铅酸电池、超导储能FACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOM静止同步补偿器STATCOM（a）接入系统示意图(b)无功功率交换示意图STATCOM原理图向电网发出无功功率从电网吸收无功功率静止同步补偿器STATCOM（a）接入系统示意图静止同步补偿器STATCOM

STATCOM的稳态向量图STATCOM向系统注入的有功功率和无功功率分别为：静止同步补偿器STATCOMSTATCOM的稳态静止同步补偿器STATCOM（a）STATCOM的运行特性

静止同步补偿器STATCOM（a）STATCOM的运行特性统一潮流控制器UPFC目前通用性最好的FACTS装置，通过控制规律的改变，就能分别或同时实现并联补偿、串联补偿、移相等功能统一潮流控制器UPFC目前通用性最好的FACTS装置，通过控统一潮流控制器UPFC

（a）简化电路(b)相量关系接入UPFC装置的输电系统及相量图统一潮流控制器UPFC（a）简统一潮流控制器UPFC功角分析图P与Q关系图统一潮流控制器UPFC功角分析图P与Q关系图统一潮流控制器UPFC

（a）接入UPFC装置的双机系统功角特性曲线UPFC可以控制线路功率在较大范围内变化，因此能够较好地适应输电系统对功率变化要求统一潮流控制器UPFC（a）接入UPFC装置的双机系统功统一潮流控制器UPFC

(b)UPFC补偿后输出系统运行图UPFC装置可以扩大输电系统运行范围，特别是，即可扩大范围，仍可稳定运行。统一潮流控制器UPFC(b)UPFC补FACTS控制器总结序号FACTS控制器控制特征1静止同步补偿器（STATCOM无储能电源）电压控制、无功补偿、阻尼振荡、电压稳定性2静止同步补偿器（STATCOM有储能电源BESS、SMES、大容量电容器）电压控制、无功补偿、阻尼振荡、暂态、动态稳定性、电压稳定性、自动增益控制3静止无功补偿器（SVC、TCR、TSC、TSR）电压控制、无功补偿、阻尼振荡、电压稳定性、暂态和动态稳定性4统一潮流控制器（UPFC）有功和无功功率控制器、电压控制、无功补偿、阻尼振荡、暂态和动态稳定性、电压稳定性、故障电流限制FACTS控制器总结序号FACTS控制器控制特征1静止同步补特高压直流输电技术3特高压直流输电技术3直流输电优势直流输电输送相同功率时，线路造价低输送线路有功损耗小适用于海下输电有利于改善系统的稳定性直流输电优势直流输电输送相同功率时，线路造价低输送线路有功损我国特高压技术的发展高压直流通常指的是600KV及以下直流系统

600KV以下的直流系统称为特高压直流系统我国目前的HVDC等级是800KV我国特高压技术的发展高压直流通常指的是600KV及以KV特高压直流输电工程KV柔性直流输电技术4柔性直流输电技术4柔性直流输电技术

图1两端VSC-HVDC结构示意图

柔性直流输电技术柔性直流输电技术柔性直流输电技术VSC-HVDC总结（1）VSC-HVDC既可以控制输送有功功率，也可控制换流器注入交流系统的无功功率。（2）为保证正常运行：

输入直流网络的有功=直流网络输出有功+直流网络有功损耗（3）为实现VSC-HVDC有功的自动平衡，必须选择一端换流站控制直流侧电压，充当平衡换流器，而其他换流站可在额定允许范围任意设定有功功率。VSC-HVDC总结（1）VSC-HVDC既可以控制输送有功VSC-HVDC与HVDC对比优势VSC-HVDC优势2、进行精确有功控制时，可控制无功，控制灵活。1、可以工作在无源换流方式，无需外加换相电压4、无需交流系统提供无功，可稳定交流母线电压5、采用VSC与PWM技术，省去换流变压器，占地面积小3、潮流翻转时，直流电压极性不变，与HVDC相反，有利于构成多端直流输电网络VSC-HVDC与HVDC对比优势VSC-HVDC优势2、进其他先进输电技术5其他先进输电技术5超导输电技术

超导输电技术是利用高密度载流能力的超导材料发展起来的新型输电技术，超导输电电缆主要由超导材料、绝缘材料和维持超导状态的低温容器构成。超导输电技术超导输电技术是利用高密度载流能力图3美国超导输电示范系统

高温超导电缆是超导输电技术领域中技术进步较快，有望在不久的将来获得广泛工程应用的输电技术图3美国超导输电示范系统高温超导电缆是超2014年，世界首个五端柔性直流输电工程——舟山±200千伏五端柔性直流输电科技示范工程正式投运。该工程是世界上电压等级最高、端数最多、单端容量最大的多端柔性直流工程，其投运标志着我国在世界柔性直流输电技术领域走在了前列。多端直流输电技术2014年，世界首个五端柔性直流输电工程——舟山±200千伏总结发电配电用电输电输电坚强电网总结发电配电用电输电输电坚强电网谢谢！谢谢！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！

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由于我国的地域、能源分布、负荷分布特点，所以决定了我国电力系统的特点：我国输电现状输电距离长由于我国的地域、能源分布我国能源发展战略西电东送南北互通新能源分布式发电与并网我国能源发展战略西电东送我国的输电技术

HVDC+FACTS我国的输电技术柔性交流输电技术2柔性交流输电技术2柔性交流输电技术FACTS装置静止无功补偿器静止同步补偿器统一潮流控制器柔性交流输电技术FACTS装置静止无功补偿器静止同步补偿器统FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC静止无功补偿器（SVC）一种并联联接的静止无功发生器或吸收器，它的输出电流可调节为容性或感性，以便保持或控制电力系统的一些特定参数（典型参数一般为母线电压）。FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC静止无功FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC静止无功补偿器晶闸管控制电抗器TCR晶闸管投切电容器TSCTCR+TSC混合装置TCR+FC混合装置FACTS控制器装置分类----静止无功补偿器SVC静止无功静止无功补偿器SVC----TCR晶闸管控制电抗器（a）TCR单相原理接线图(b)单相TCR电流波形静止无功补偿器SVC----TCR晶闸管控制电抗器（a）T静止无功补偿器SVC----TSC晶闸管投切电容器（a）TSC单相原理接线图(b)单相TSC电流波形投入状态：反并联晶闸管导通，发出容性无功断开状态：反并联晶闸管阻断，不输出无功静止无功补偿器SVC----TSC晶闸管投切电容器（a）TFACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOM静止同步补偿器（STATCOM）1、电压型或者电流型2、并联在系统上，可控制其容性或感性输出电流，且STATCOM的最大容性或感性输出电流不依赖交流系统电压。

APF有源滤波器FACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOMFACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOM电池储能系统带有化学储能系统的并联式电压型变流器，该变流器可与交流系统进行快速的有功功率和无功功率的交换锂电池、铅酸电池、超导储能FACTS控制器装置分类----静止同步补偿器STATCOM静止同步补偿器STATCOM（a）接入系统示意图(b)无功功率交换示意图STATCOM原理图向电网发出无功功率从电网吸收无功功率静止同步补偿器STATCOM（a）接入系统示意图静止同步补偿器STATCOM

STATCOM的稳态向量图STATCOM向系统注入的有功功率和无功功率分别为：静止同步补偿器STATCOMSTATCOM的稳态静止同步补偿器STATCOM（a）STATCOM的运行特性

静止同步补偿器STATCOM（a）STATCOM的运行特性统一潮流控制器UPFC目前通用性最好的FACTS装置，通过控制规律的改变，就能分别或同时实现并联补偿、串联补偿、移相等功能统一潮流控制器UPFC目前通用性最好的FACTS装置，通过控统一潮流控制器UPFC

（a）简化电路(b)相量关系接入UPFC装置的输电系统及相量图统一潮流控制器UPFC（a）简统一潮流控制器UPFC功角分析图P与Q关系图统一潮流控制器UPFC功角分析图P与Q关系图统一潮流控制器UPFC

（a）接入UPFC装置的双机系统功角特性曲线UPFC可以控制线路功率在较大范围内变化，因此能够较好地适应输电系统对功率变化要求统一潮流控制器UPFC（a）接入UPFC装置的双机系统功统一潮流控制器UPFC

(b)UPFC补偿后输出系统运行图UPFC装置可以扩大输电系统运行范围，特别是，即可扩大范围，仍可稳定运行。统一潮流控制器UPFC(b)UPFC补FACTS控制器总结序号FACTS控制器控制特征1静止同步补偿器（STATCOM无储能电源）电压控制、无功补偿、阻尼振荡、电压稳定性2静止同步补偿器（STATCOM有储能电源BESS、SMES、大容量电容器）电压控制、无功补偿、阻尼振荡、暂态、动态稳定性、电压稳定性、自动增益控制3静止无功补偿器（SVC、TCR、TSC、TSR）电压控制、无功补偿、阻尼振荡、电压稳定性、暂态和动态稳定性4统一潮流控制器（UPFC）有功和无功功率控制器、电压控制、无功补偿、阻尼振荡、暂态和动态稳定性、电压稳定性、故障电流限制FACTS控制器总结序号FACTS控制器控制特征1静止同步补特高压直流输电技术3特高压直流输电技术3直流输电优势直流输电输送相同功率时，线路造价低输送线路有功损耗小适用于海下输电有利于改善系统的稳定性直流输电优势直流输电输送相同功率时，线路造价低输送线路有功损我国特高压技术的发展高压直流通常指的是600KV及以下直流系统

600KV以下的直流系统称为特高压直流系统我国目前的HVDC等级是800KV我国特高压技术的发展高压直流通常指的是600KV及以KV特高压直流输电工程KV柔性直流输电技术4柔性直流输电技术4柔性直流输电技术

图1两端VSC-HVDC结构示意图

柔性直流输电技术柔性直流输电技术柔性直流输电技术VSC-HVDC总结（1）VSC-HVDC既可以控制输送有功功率，也可控制换流器注入交流系统的无功功率。（2）为保证正常运行：

输入直流网络的有功=直流网络输出有功+直流网络有功损耗（3）为实现VSC-HVDC有功的自动平衡，必须选择一端换流站控制直流侧电压，充当平衡换流器，而其他换流站可在额定允许范围任意设定有功功率。VSC-HVDC总结（1）VSC-HVDC既可以控制输送有功VSC