高壓直流輸電系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shù)的發(fā)展概況 電力技術(shù)的發(fā)展是從直流輸電技術(shù)是從20世紀(jì)50年代開始得到應(yīng)用，并且在近年來迅速發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)。經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用取得了長足的進(jìn)步。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前包括在建工程在內(nèi)，世界上已有近百個(gè)HVDC工程，遍布5大洲20多個(gè)國家。它與交流輸電相互配合，構(gòu)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(gè)階段： （1）

2、1954年以前，試驗(yàn)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(shí)代，加上當(dāng)時(shí)技術(shù)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(biāo)志著直流輸電進(jìn)入實(shí)用階段。在這一階段，直流輸電設(shè)備的制造技術(shù)、施工質(zhì)量、運(yùn)行水平都有了很大的提高。直流輸電技術(shù)應(yīng)用到水下輸電，不同額定頻率交流系統(tǒng)互連，遠(yuǎn)距離大功率輸電等多個(gè)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(yīng)用，取代了汞弧閥，使直流輸電技術(shù)提高了一大步。直流輸電技術(shù)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(shí)間。70年代前半期才又先后在浙江、上海、北京、西安等地恢復(fù)實(shí)驗(yàn)研究工作。 1977年，在上海建成并投運(yùn)了我國第一條31kV，4.65MW，地下電纜長8.6km的直流輸電試驗(yàn)線路。1987年，在浙江舟山投運(yùn)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(shè)計(jì)、施工、全部設(shè)備國產(chǎn)化的線路。1990年投運(yùn)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(dāng)時(shí)規(guī)模最大的直流工程。它的建成標(biāo)志著我國高壓直流輸電技術(shù)上了3免輸電線過負(fù)荷，其輸送的交流容量遠(yuǎn)低于自然功率。同時(shí)，交流輸電線路末端或中間因電容效應(yīng)而使電壓升高，需在線路中安裝并聯(lián)電抗器補(bǔ)償，以確保其正

5、常運(yùn)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(yùn)行，并且輸電距離不受電力系統(tǒng)同步運(yùn)行穩(wěn)定性的限制。在電力系統(tǒng)中的所有發(fā)電機(jī)都要保持同步運(yùn)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(yùn)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(shè)串補(bǔ)、靜補(bǔ)、調(diào)相機(jī)和開關(guān)站等。這樣勢必增加了費(fèi)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(shí)，由于直流輸電與系統(tǒng)頻率、相位無關(guān)，故直流輸電可連接兩個(gè)頻率不相同的交流系統(tǒng)。這樣既可以得到聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，又可以避免兩互聯(lián)電網(wǎng)間事故的相互影響，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。 第四，調(diào)節(jié)快速、運(yùn)行可靠。直流輸電通過可控硅換流器能容易的快速調(diào)整有功功率和實(shí)現(xiàn)“潮流翻轉(zhuǎn)”，這樣不僅在正常運(yùn)行時(shí)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(jìn)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(yùn)行時(shí)，當(dāng)

7、交流線因擾動引起輸送功率變換時(shí)，可迅速調(diào)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(yùn)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?？赡軙霾糠衷袛嗦菲鞯恼跀嗳萘?。而利用直流線路連接的兩個(gè)交流系統(tǒng)，由于直流聯(lián)絡(luò)線的電流能按定值迅速加以控制，因此兩個(gè)系統(tǒng)各自的短路容量不會因?yàn)榛ヂ?lián)而有明顯的增大。此外，當(dāng)直流線路發(fā)生短路故障時(shí)，同樣也可以通過整流器的調(diào)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(yùn)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(yùn)行采用雙極方式，一根導(dǎo)線是正極，另一根是負(fù)極，中性點(diǎn)接地。當(dāng)一根導(dǎo)線或一極發(fā)生故障時(shí)，另一極的另一根導(dǎo)線能以大地作回路，繼續(xù)輸送一半或全部功率；如果設(shè)備絕緣薄弱或線路沿線某段霧大，還可降壓運(yùn)行，從而提高了