新型输电技术

新型输电技术绪论电力网络是当今世界覆盖面最广、涉及面最大、技术先进和装备复杂的人造系统，所具备的特点是：①同时性②同步性③随机性1)多相输电在1972年由美国学者提出。在输电过程中采用三相输电的整倍数相，如6、9、12相输电以大幅度地提高输送功率极限2)紧凑型输电在1980年代由前苏联学者提出。它从优化输电线和杆塔结构着手，通过增加分裂导线的根数，优化导线排列，尽力使输电线附近的电场均匀，从而减小线路的线间距离，提高线路的自然功率。3)超导输电是超导技术在电力工业中的应用，目前在国际上已能制造小容量的超导发电机、超导变压器和超导电缆，但是距离工业应用还有一段距离。4)无线输电现代主要研究和有希望在未来实理工业化应用的无线输电方式包括微波输电、激光输电和真空管道输电。新型输电技术的主要内容高压直流输电HighVoltageDirectCurrent,HVDC灵活交流输电(柔性输电)FlexibleACTransmissionSystem,FACTS都是电力电子技术介入电能输送的技术绪论在发电和变压上，交流有明显的优越性，但是在输电问题上，直流有其交流所没有的优点。和交流输电相比，直流输电有三个主要优点：1)当输电距离足够长时，直流输电的经济性将优于交流输电2)直流输电通过对换流器的控制可以快速地（时间为毫秒级）调整直流线路上的功率，从而提高交流系统的稳定性3)可以联接两个不同步或频率不同的交流系统绪论灵活交流输电（柔性输电）是利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制或调节交流电力系统的运行参数和／或网络参数从而优化电力系统的运行状态，提高电力系统的输电能力的技术。其概念最初由美国学者亨高罗尼（N.G.Higorani）提出，约形成于20世纪80年代末。绪论产生和应用灵活交流输电技术的主要背景：１）挖掘已有输电网络的潜力的需要２）电力系统运营机制的市场化需要条件：１）大功率电力电子元器件的制造技术日益发展，价格日趋低廉－－经济上２）计算技术和控制技术方面的快速发展和计算机的广泛应用－－技术上绪论研究意义：高压直流输电和灵活交流输电的基本特点都是控制十分迅速，因而当系统中含有HVDC线路和／或FACTS装置时，电力系统的暂态和动态调控手段都大大加强。研究HVDC和FACTS的原理和在各种运行工况下的分析方法、控制技术及含有HVDC和FACTS的电力系统的潮流计算方法及控制策略等成为电力科学研究的一个重要领城。绪论本课程讲述的主要内容：１、高压直流输电的基本概念２、换流电路的工作原理，换流站及其主设备３、高压直流输电线路４、谐波与滤波器５、高压直流输电系统的控制６、灵活交流输电技术及其应用第一章

高压直流输电的基本概念1.1直流输电的基本原理1.2直流输电系统的分类1.3高压直流输电的发展历史1.4直流输电的优缺点1.5交流输电与直流输电比较的等价距离1.6直流输电的发展前景1.1直流输电的基本原理HVDC系统的主要元件如图所示，以双极系统为例，其它结构的元件与该图所示基本类同。直流输电的基本原理直流输电的基本原理１）换流器它们完成交－直流和直一交流转换，由阀桥和有抽头切换器的变压器构成。直流输电的基本原理２）直流平波电抗器这些大电抗器具有高达1H的电感，在每个换流站与每极串联。直流输电的基本原理３）谐波滤波器换流器在交流和直流两侧均产生谐波电压和谐波电流。直流输电的基本原理４）无功功率支持换流器内部要吸收无功功率，稳态条件下，所消耗的无功功率是传输功率的50％左右。直流输电的基本原理５）接地极直流输电的基本原理６）直流输电线可以是架空线，也可以是电缆。除了导体数和间距的要求有差异外，直流线路与交流线路十分相似。直流奸输电湖的基纵本原陶理７）厕交流窄断路尿器为了喊排除兔变压舅器故危障和味使直德流联温络线淡停运盗，在妇交流焰侧装津有断种路器减，它丘们不费是用胖来排杰除直践流故湿障的打，因件为直艳流故绪障可煎以通记过换凉流器阳的控课制更谅快地沾清除负。直流绿输电坡的基回本原柴理直流疑系统烧的电游流和莲功率1.码2粪直流锈输电仅系统究的分潜类由于方目前查各种青类型市的直译流断扯路器伸都还患处于怀研制盾阶段乞，致桨使直糠流输盘电系服统还跃不能铸像交效流系捧统一予样构廊成各猪种复宗杂的进网络锣，所稠以目些前直译流输讲电大浴多是闲两端拢供电但系统疮。该系耐统常样见的粱接线养类型咽有：直流秩输电巴系统猪的分魄类１）现单极催线路爸方式是用巨一根穗架空瞧导线凝或电痒缆线烫，以迟大地饿或海爪水作纤为返储回线直路组泡成的软直流喂输电假系统直流乱输电枕系统尸的分阿类2)重双极辆线路既方式双极大线路变方式城有两多根不势同极宇性（围即正剪、负衰极）旬的导纲线，汤可具遮有大悲地回搞路或推中性蹄线回坦路。Ａ签双极泥两线系中性签点两弱端接锣地方将式Ｂ滋双极迹两线谎中性胶点单翼端接锅地方绝式直流疏输电奏系统陪的分昆类Ｃ下双极配中性快线方有式将双嫌极两阵端的拢中性荣点用以导线屯连接逃起来缺，就刘构成卵双极插中性闻线方里式厕。这咳种方赛式由灰于增滋加了海一根镜导线将．在觉经济慎上将闲增加帜一定牧的投蚊资直流吹输电必系统镇的分浸类D星“剂背靠锄背”挡(底ba示ck逼-t肠o-早ba剖ck维）负换流阅方式没有瓦直流付输电寨线路摸，而介将整旨流站胀和逆晌变站萝建在诸一起络的直谜流系部统称摩为“妙背靠肆背”洁换流侮站。霸这种旦方式披适用姜于不绍同额饲定频彻率或搏者相蓝同额碍定频落率非掏同步扛运行践的交挖流系切统之册间的践互联防。因太为没穴有直拜流输姓电线误路，充所以蛇直流钩系统货可选素用较稿低的鸟额定狮电压妹。这团样，侨整个吉直流腥系统胞的绝流缘费退用可栗降低军。目环前世疤界各奥国已小修建神和准骑备投驳建的造“背雾靠背逃”直浴流工律程较京多，狮其主涛要用敬途是奇系统斜的增誉容时像限制沉短路塑容量趁，从免而不伸致更餐换大孤量的披电气此设备栗。1.盖3絮高压躁直流熊输电泰的发虽展历撞史一、醋国外田的发缓展概烂况19炒54梁年镰瑞典显大陆妹－－忍－哥要特兰残岛，９０刘ｋＭ挡水下酬电缆悉，２船０Ｍ觉Ｗ汞弧逆阀、剧晶闸科管（昆可控誓硅）高压允直流呢输电疲的发遥展历押史１、鹅１９颠５４庄年以值前－穴－试壶验性州阶段１）掀参数浇较低几十键千伏清、几洽兆瓦环－－页几十缎兆瓦国、几连十千色米－总－一绞百多督千米２）梁换流宅装置足采用具汞弧点阀３）恰发展贤较慢高压劣直流筒输电永的发壁展历由史这一童阶段聪的代诸表性桌工程财有则：１）嚼德国表的爱昼尔巴酱－－符柏林烘工程法（1那94苍5乖年）喝其主租要参恭数为萌：电弄压士虹22均0k搞V曾，输瓦送容怒量6咬OM资W偏，输苍送距怪离1扫15继km叉（记电缆锯），鱼采用义汞弧棋阀。２）睬瑞典插的脱否罗里艳赫坦芳－－弓密里主路特殖工程楚（1等94尝5牢年）拣其主靠要参泛数为水：电极压士篮45遭kV姻，筐输送灶容过恰６.狗５M为W牛．架瓜空线盈路长幅度５爽０k吨m伟，采扇用汞躺弧阀蛛。高压垦直流段输电骂的发咽展历垃史３）巨原苏程联的蜂卡希守拉－荡－莫强斯科睬工程毙（1陶95低0雅年）财其稳主要良参数桂为：箱电压梢士２挡００末kV容、姥输送难容量脆30杏MＷ芝、趟输送法距离元１１役２k捉ｍ（诞电缆增），当采用驰汞弧静阀（茶现已冤改为鸡晶闸历管阀饿）。高压盈直流含输电无的发吨展历阀史2、皆19购54新年至糖19也72叠年－遍－发栽展阶童段1)务换流斜装置年仍采支用汞夹弧阀划，不挣仅参耀数有竭很大宴的提沟高，上而且构质量理也有徒很大喜的改虎善,庆直流稀输电闸进入投了工劣业实势用阶小段2)吊采用势直流每输电册具有瓶多方尘面的姐目的礼:水下池输电不同误频率济连接远距裂离，拿大功霜率（俘1尿97县0符年美签国的妄太平余洋联栏络线机工程弦，其笛架空侄线路米长度行达1屿36杰2k统m劝、电馋压为羞士４攻００双kV眠，市输送葡容虽牙为1霞44怒0M尚W）高压隆直流俊输电锄的发刊展历驾史３、度19窑72劫年羡到现脱在－短－大轻力发咐展阶春段19睡72且年愚，加盘拿大牢的伊筝尔河袭直流似输电技工程派首次剧采用叶晶闸针管阀箱（可保控硅拳阀）跃。１）絮新建绳设的潮直流蜂工程拖几乎惕全部列采用友晶闸态管２）叫直流壤输电蜘工程费几乎签全是彻超高前压工馋程３）居单回伙线路直的输以电能建力比币前阶瘦段有横了很派大增凤加４）或发展踢速度筒很快毅，且迟规模耐越来兰越大高压睡直流禁输电课的发锣展历茎史二、锈我国修高压亚直流输输电捡的发和展情冶况１、熔实验捕装置浙建设赠及换南流设率备研总制中国否的直延流输狮电是饮在1斩95验8白年考狭虑长少江三圈峡水贴利资守源的忌开发蜡以及京三峡装电站胖的电置力外供送问看题时翼提出望的。19撕63被年侮在中借国电喝力科叶学研豆究院迈建成天１０悲００疏V蜂、汁５A掏的狗直流独输电壶物理键模拟反装置爽。幅20伴世段纪7变0婶年代坦以后脊，对刷该套供装置增进行秋了技等术更带新和共改造盈，用园晶闸蔽管替好换了劣原来肺的闸撕流管参并采驰用了堂数字促式的溜控制没保护睛系统层。高压冤直流貌输电叶的发途展历径史８０年代赚，葛胁－－驶南大肤型直偷流输夫电工薄程的烧技术吴引进姨．从答瑞士滋ＢＢ套Ｃ男公司菊引进晓了一态套先麦进的余大型挤直流贼输电鸦模拟何装置90年代派，在韵该套侍装置奶上又牛增加献了全逆数字芬化的祖直流辅输电御仿真猫系统映（Ｒ特ＴＤ够Ｓ）她，斤并且袜与暂问态网霜络分穷析装蚁置（菠ＴＮ丛Ａ政）相资连，盾从而灰具备何了进里行更蓄大规位模试片验研女究工老作的奥能力贝。高压些直流装输电郊的发箩展历荡史２、虏直流洋输电剪工程授建设20挑世狸纪8歼0楚年代刷，中宏国开泊始建仗设直樱流输跌电工棋程，沟到2填00旨5年赚已有扯８评项直纺流输乔电工铃程投当入运爪行。高压个直流直输电闹的发脚展历掏史1）乳舟山静直流岛输电误工程１９耀８０挤年国欧家确异定全洁部依受靠自列己的镇力量荒建设旱中国恢第一翠项直马流输时电工雹程，赏它既递解决亏了浙座江大庸陆向棍舟山弹本岛乏的输吹电问呈题，给又具茧有向租建设伤大型智直流险输电弊工程段过渡筑的工葡业性劲试验游性质卫。工肆程的首第一夹期为索单极军金属政回线塑方式虚，-牌10肌0k笨V捷,拜50组0A王,传5捕0M来W刻。第句一期霉工程懂于1疑98养4年跌开始站施工探，1债98甚7巡寿年进砖行调耗试并踢投入恋试运帆行，司19紧89阴年盏正式贼投人虏商业恼运行清。工辛程的粮最终蚁规模者为双巩极±10铃0起kV嚷,翠5雄00扇A盾,至10虽0M棍W，员线路呆全长问54腊km顿。高压饭直流杂输电臂的发笋展历评史高压分直流该输电买的发宽展历者史2、盐葛洲竖坝一捉南桥救直流绝输电梨工程雀（简狗称葛塑一南配直流夜工程撞）19市82夸年孟开始冒对葛偏洲坝唐水电缩慧站向倾华东阀送电丢进行匙可行垒性研歇究，计由于烧直流飘输电蝇在远墙距离痛输电唐和联塌网方旷面的抬优点权，最好终选粥择了且直流昌输电抗方案召。该宝工程扫既解递决了末葛洲佣坝电霜站向兵华东修上海售地区驶的送班电问六题，次又实们现了座华中策与华器东两参大电唱网的烂非同果期联捏网，准它具头有输牙电和摇联网销的双识重性岛质。高压奇直流炮输电包的发吸展历诉史葛－休－南析直流裙工程暴为双互极±５毛００kV泳、良１2塑00欧A缘瑞、傍12驼00谦MW寒，蹄输送惹距离睬约１耻０４碰５ｋ俗Ｍ。19即85木年丝式10眼月泥开工轻，1基98姿9搬年9恢月死极１蓄投置入运担行，告19数90蚁年8遵月芝全部纳工程令建成崇，并川投人鸡商业吼运行岗。原家瑞士缩慧BB裂C察公司播和德将国西命门子让公司蛾提供沫。高压蓄直流免输电漠的发竿展历购史高压吹直流世输电岸的发腔展历轮史３、劫天生手桥－贵－广调州直同流输歪电工魔程（哗简称君天一拘广直忠流工轮程）19榨91丙年清开始裁进行闸可行贡性研贩究，叔19梨97杏年棕与德引国西喇门了士公司甘签订葱了供宾货合注同，指20犬00库年1寺2兔月极绝１傻投人蛇运行雕，2摩00鸣1旁年工牢程全趁部建芦成。谊该工巡寿程为谋西电爸东送侮工程漏的一汪部分田。直欢流工桃程为恩双极±50容0ｋ谈Ｖ辅、内18季00召A咸、亡18再00蔬ＭＷ伏，西垃起天佛生桥酱水电鸡站附迷近的吓马窝屈换流摇站，卸东至唤广州困的北岸郊换晨流站摇。全昏长约连96阶0退Ｋｍ均。高压头直流雷输电留的发凝展历驾史高压出直流略输电痰的发害展历茄史４、育嵊泗状直流骑输电减工程嵊泗运直流扶输电迟工程亭是中愚国自冤行设伍计和巨建造逼的双袜极海屈底电妻缆直烘流工饶程。吴主要疼解决愧从上日海向禁嵊泗软岛及镜宝钢坚马迹育山码末头的脱送电着问题傍，同螺时也搏专虑贸到嵊钳泗岛行上的越风力肯发电恶发展勺到一负定规再模时送也具钻有向峰上海堂反送碎的功轿能，屡工程胁的主全要特拼点是续受端任为弱奖交流练系统柿。工椅程为叫双极±50陡ｋＶ轿、６少００拐A互、６烂０Ｍ刮Ｗ，母共6保6.纯2k渔m，敬其中肚59翁.7剃km眯为海墓底电检缆。高压傲直流廊输电狗的发榜展历摇史19筋96盛年皆完成笔各种夏研究责工作雹，1读99防7滑年进寇行设草备订景货，找20肥02防年歪工程送全部默建成醒。除朗控制围保护耕装装把置由尤许继臂电气珠股份利有限微公司宾供货眉外，篇其余迹全部卸设备暮均由图西安肯电力寺机械遗股份恩有限霜公司槽承包欠。高压侍直流庄输电急的发岩展历祝史高压摊直流射输电娃的发臂展历吩史５、雨三峡特－－幅常州缴直流腿输电类工程告（简兰称三述－－跪常直匆流工潮程）主要朗为解义决三地峡水斗电站疼向华宽东电牵网的爆送电袋问题穗，同缘瑞时也床加强澡了华厨中与赢华东夕两大问电网没的非践同期些联网诞。工弓程为考双极±50腿0ｋ区Ｖ筒、3强00劣0柄A膛、胡30体00掀ＭＷ贴，全悬长约垫86别0构Ｋｍ腿。工梢程于站20胳02刚年设12鼠月极贯1樱投入框运行鲜，2咱00傲3缺年5沸月私全部愉建成工。高压禽直流截输电相的发则展历且史高压宋直流舌输电养的发机展历屋史20江04隶以后堤投入戒的直嚷流工书程三峡疗－－放广东杯直流谜输电律工程民(2垄00绕4.晕2-哭6)工程真为双林极±50嘉0ｋ集Ｖ停、3静00旨0政A姨、梁30裁00袋ＭＷ喊，全糊长约妙96阀0牙km违。A潮BB贵州栗－－驻广东惜直流哭输电皇工程浅(2里00姜4.勿6)工程爸为双欧极±50胜0ｋ扑Ｖ挑、3蚕00窃0者A必、裂30新00别ＭＷ译，全蓬长约荷96傍0擦km兼。s坚ie分me寨ns灵宝躲背靠碑背直圆流工讽程率（2榜00御5）36忍0M诊W、止12堂0k刷V、肚30猪00泰A高压搬直流桐输电骗的发败展历握史目前记在建雨：１）穿三峡缓－－顽上海培（2蛾00妈7）２）命贵州狡－－腐广东惯第２固回直侍流输大电(妨20以07躬)1.界4侦直流歪输电老的优屈缺点优点悉：一、灭输送膜相同抵功率绿时，桂线路呜造价舟低对于瞎架空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