高压直流输电的基本控制原理教学课件

●●●●●●●●●●●0●●●第6章高压直流輸电6.1高压支流输电概迷6.2换流器的工作原理6.3高压直流输电系统的谐波抑制及无功补偿6.4高压直流输电的基本控制原理●●●●●●●●●●06.1高压直流输电概迷●●●高压直流输电将发电厂发出的交流电通过换流(HVDC)器转变为直流电(即整流),然后通过输电线路把直流电送入受电端,再把直流电转变为交流电供用户使用(即逆交)。电力电子技术的一个重要应用领域,与其他应用技术相比,其实用化较早、电压与功率等级最高。●●●●●●●●●6.1.1高压直流輸电的发展●●0●●●●●01882年、182年,法国物狸学家德普勒用1500~200V的直流发电机经5km的线路,把电力由來斯巴赫煤矿传送到在慕尼黑举办的国际畏览会上,标忐着直流输电技术的诞生20世纪50年代随看电力糸统的迅速发長,带来远距离输电同步稳定性等糸列问题。1954年瑞典建成通过海底电缆向果特兰岛供电的±100kV、9okm、20MW、采用汞弧阀变流的直流输电工程20世纪70年代晶标志看直流輪电进入了一个新的肘期。第一个采用晶闸笞阚管阀出现的大规模高压直流输电糸统是于1972年建立的依尔河糸统饣是连接加拿大新不伦威克省和魁北克省的一个±80k/320MW背靠背高压直流输电糸统●●●●●●●●高压直流输电自20世纪50年代兴起至今,全世界有80多项高压直流输电糸统投入运行●●0巴西伊泰普直流输电工程架空线路最高电压(士600kV)南非英加一沙巴和最大输送容量(6300MW直流输电工程录长条空直流线路传遂炬离(70m英法海呋直流输电工程[电缆线路的最大输送容量200M瑞典一德国的波罗的电缆线路的最高电压(450kV)和最海高压直流输电工程长距离(250km)俄罗斯一芬兰之间的维堡背靠背换流站的最大容量高压直流输电工程(1065MW)●●●●●●●●●●0●●●我国对高压直流输电的研究起步较晚1.1977年在上海建设成并投运了我国第一条31KV、4650kW长8.6km的直流输电试验线路2.1987年,我国投产了第一项高压直流輪电工程浙江大陆舟山群岛的跨海输电(50Mw,100kⅥ)工程,填补了我国高压直流输电工程的空白,为今后发畏和建设高压直流输电工程提供了宝贵的建设和运行经验3.1989年葛洲坝一上海高压直流输电工程的投入运行,标志我国高压直流输电工程已迈入世界先进行列。该直硫糸统采用500k∨双极联络线,额定容量为1200Mw,输电距离为1045km,它的建成把华东、华中这两个裝机容量超过14GW的大电网连接起来,形成了我国第一个大电网朕合糸统,使长江葛洲坝水电站的电能源源不新送往上海。●●●●●●●●●●0●●●我国对高压直流输电的研究起步较晚4.我国第一个交直流并联运行亲统天生桥一广州直流输电工程于2019年6月全面建成投运,该工程线路长度约980km,送电容量为1800MW,电压为±500k∨。嵊泗高压直流输电工程是我国自行设计和建造的海底电缆高压直流工程于2019年全部建成2.5.三峡工程的兴建、全国联网和西电东送步伐的进步加快,为扩大高压直流输电技术的应用创造了良好的条件2019年底,三峡一常州、三峡一广东、贵州一广东土500k∨、3000A、3000Mw的高压直流输电工程投运,标志着我国的高压直流输电技术已跨入世界先进行列。随着电力电子技术的进步和高压直流输电设备价格的下降,将使压直流输电的优势更加明星,在未来的电力糸统中将会更具竞争力。●●●●●●●●●●06.1.2高压直流输电的特点●●●1.高压直流输电的优点()直流输电架空线路的造价低、损耗小2)高压直流输电不存在交流输电的稳定性问題,直流电缆中不存在电容电流,因此有利于远距离大容量送电(3)高压直流输电可以实现额定频率不同(如50Hz、60Hz)的电网的互联,也可以实现額定频率相同但非同步运行的电网的互联。4)采用高压直流输电易于实现地下或海底电缆输电(5)高压直流输电容易进行潮流控制,并且响应速度快、调节精确、操作方便。而交流线路的潮流控制比较因难。(6)高压直流输电工程便于分级分期建设和增容扩建,有利于及早发挥投资效益。●●●●●●●●●●●0●●●2.直流输电的缺点门)直流输电的换流站比交流变电站设备多、造价高、结构复杂、运行费用高2)换流器工作肘需要消耗较多的无功,需要进行无功补使。(3)换流器工作肘,在直流側和交流側均产生谐波,必须装设滤波裝置,使换流站的造价、占地面积和运行费用大幅度提高4)直流电流没有电流的过零点,天弧较难。因此高压直流断路器制造图唯,不能形成直流电网(5)直流输电利用大地(或海水)为回路会产生一糸列技术性问题●●●●●●●●●●06.1.3高压直流输电的结构类型●●●高压直流输电工程的糸钪结构可分为两端直流输电工程和多端直流输电工程两大类两端直流输电糸统与交流糸统只有两个连接端口,一个整流站和一个逆变站,即只有一个送端和一个受端。多端直流输电糸统与交流糸坑有三个或三个以上的连接端口。●●●●●●●●直流输电工程按照直流联络线可分以下几类●●0●●●(1)单极联络线直流输电糸统中换流站出线端对地电位为正的称为正极,对地电位为负的称为负极。在单级糸统中,一般采用正