高壓直流輸電系統(tǒng)的畢業(yè)設計論文

1、1高壓直流輸電系統(tǒng)的畢業(yè)論文 高壓直流輸電系統(tǒng)的畢業(yè)論文1 緒論 1.1 高壓直流輸電技術的發(fā)展概況 電力技術的發(fā)展是從直流輸電技術是從20世紀50年代開始得到應用，并且在近年來迅速發(fā)展的一項新技術。經過半個世紀的發(fā)展，高壓直流輸電技術的應用取得了長足的進步。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前包括在建工程在內，世界上已有近百個HVDC工程，遍布5大洲20多個國家。它與交流輸電相互配合，構成現(xiàn)代電力傳輸系統(tǒng)。直流輸電的發(fā)展可大致分為下面三個階段： （1）

2、1954年以前，試驗階段。由于50年代初交流系統(tǒng)高壓輸電處于發(fā)展的黃金時代，加上當時技術水平的限制，直流輸電發(fā)展緩慢并且不受重視。（2）1954年至1972年，發(fā)展階段。1954年瑞典建成世界上第一條工業(yè)直流輸電線路，標志著直流輸電進入實用階段。在這一階段，直流輸電設備的制造技術、施工質量、運行水平都有了很大的提高。直流輸電技術應用到水下輸電，不同額定頻率交流系統(tǒng)互連，遠距離大功率輸電等多個方面。（3）1972年至今，快速發(fā)展階段。19

3、72年晶閘管閥換流器第一次在工程中應用，取代了汞弧閥，使直流輸電技術提高了一大步。直流輸電技術得到了普遍的重視[1]。1.2 我國高壓直流輸電的發(fā)展 我國對高壓直流輸電的研究起步較晚，從60年代初開始，并由于種種原因中斷了一段時間。70年代前半期才又先后在浙江、上海、北京、西安等地恢復實驗研究工作。 1977年，在上海建成并投運了我國第一條31kV，4.65MW，地下電纜長8.6km的直流輸電試驗線路。1987年，在浙江舟山投運了

4、77;1O0kV，100MW，全長54km的高壓直流工程，這是我國第一條自行設計、施工、全部設備國產化的線路。1990年投運的葛洲壩至上海的電壓±500kV，傳輸功率1200MW，輸送距離約1045km的高壓直流輸電線路是我國當時規(guī)模最大的直流工程。它的建成標志著我國高壓直流輸電技術上了3免輸電線過負荷，其輸送的交流容量遠低于自然功率。同時，交流輸電線路末端或中間因電容效應而使電壓升高，需在線路中安裝并聯(lián)電抗器補償，以確保其正

5、常運行。而采用直流輸電就無此弊端。第三，通過直流輸電線路連接的兩端交流輸電系統(tǒng)不需要同步運行，并且輸電距離不受電力系統(tǒng)同步運行穩(wěn)定性的限制。在電力系統(tǒng)中的所有發(fā)電機都要保持同步運行。如果輸送功率過大或輸電距離過長，線路兩端功角差過大，就不能保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。所以為了增加交流輸電能力，常需要采取一些措施如增設串補、靜補、調相機和開關站等。這樣勢必增加了費用，提高了交流輸電線路的成本。而直流輸電，由于不存在電抗，也就不存在系統(tǒng)穩(wěn)

6、定的問題。同時，由于直流輸電與系統(tǒng)頻率、相位無關，故直流輸電可連接兩個頻率不相同的交流系統(tǒng)。這樣既可以得到聯(lián)網的技術經濟效益，又可以避免兩互聯(lián)電網間事故的相互影響，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。 第四，調節(jié)快速、運行可靠。直流輸電通過可控硅換流器能容易的快速調整有功功率和實現(xiàn)“潮流翻轉”，這樣不僅在正常運行時能保證穩(wěn)定的輸出，而且在事故情況下，可以由正常的交流系統(tǒng)向另一端事故系統(tǒng)進行緊急支援，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性：或者在交直流線路并列運行時，當

7、交流線因擾動引起輸送功率變換時，可迅速調節(jié)直流輸電的功率，以抵消交流輸電系統(tǒng)因擾動引起的功率變換量，從而提高系統(tǒng)運行的可靠性。第五，限制系統(tǒng)的短路電流。用交流線路互聯(lián)的電力系統(tǒng)，電力短路電流隨系統(tǒng)容量的增加而增大。可能會超出部分原有斷路器的遮斷容量。而利用直流線路連接的兩個交流系統(tǒng)，由于直流聯(lián)絡線的電流能按定值迅速加以控制，因此兩個系統(tǒng)各自的短路容量不會因為互聯(lián)而有明顯的增大。此外，當直流線路發(fā)生短路故障時，同樣也可以通過整流器的調節(jié)來

8、限制短路電流。在直流線路電容放電電流消失之后，短路電流的峰值一般可控制到線路額定電流的1.7~2倍。第六，接線方式靈活，提高了運行可靠性。直流輸電接線方式有雙極、單極大地回線、單極雙線并聯(lián)大地回線和金屬回線等，可按需要選擇。一般，正常運行采用雙極方式，一根導線是正極，另一根是負極，中性點接地。當一根導線或一極發(fā)生故障時，另一極的另一根導線能以大地作回路，繼續(xù)輸送一半或全部功率；如果設備絕緣薄弱或線路沿線某段霧大，還可降壓運行，從而提高了