畢業(yè)論文--直流輸電技術(shù)的發(fā)展及其在我國電網(wǎng)中的作用

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　題 目 名 稱 直流輸電技術(shù)的發(fā)展及其在我國電網(wǎng)中的作用</p><p>　　系 （部） 工程系 </p><p>　　專 業(yè) 班 級 11級電力工程管理 </p&g

2、t;<p>　　時 間 2013 年 10 月至 2014 年 6 月</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書I</p><p><b>　　開題報告II</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）審閱

3、與評審成績III</p><p>　　畢業(yè)論文(設(shè)計)答辯記錄及成績評定VI</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題來源及研究的目的和意義1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析1</p><p>　　1.3 直流輸電概

4、述2</p><p>　　1.3.1國外直流輸電技術(shù)的發(fā)展歷史2</p><p>　　1.3.2直流輸電技術(shù)的發(fā)展3</p><p>　　1.4 本章小結(jié)4</p><p>　　第二章 直流輸電4</p><p>　　2.1直流輸電運行特性及其與交流輸電的比較5</p><p>　　

5、2.1.1 直流輸電的優(yōu)點5</p><p>　　2.1.2 直流輸電的缺點5</p><p>　　2.2 直流輸電的主要應(yīng)用5</p><p>　　2.3 直流輸電類型6</p><p>　　2.4 直流輸電線路的基本類型6</p><p>　　2.5直流輸電系統(tǒng)的可靠性的具體指標(biāo)6</p>

6、<p>　　2.6直流輸電控制系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.6.1 直流控制系統(tǒng)的主要特征7</p><p>　　2.6.2 直流控制系統(tǒng)的等級7</p><p>　　2.7 本章小結(jié)8</p><p>　　第三章 高壓直流輸電及特高壓直流輸電8</p><p>　　3.1高壓直流輸電系

7、統(tǒng)的原件9</p><p>　　3.2 HVDC運行特性及其與交流輸電的比較9</p><p>　　3.3高壓直流輸電諧波的危害9</p><p>　　3.4換流器特征諧波9</p><p>　　3.4.1特征諧波分析的假設(shè)條件10</p><p>　　3.4.2換流器交流測特征諧波10</p>

8、<p>　　3.4.3換流器直流測特征諧波10</p><p>　　3.5高壓直流聯(lián)絡(luò)線的分類10</p><p>　　3.6 特高壓直流輸電的主要技術(shù)特點11</p><p>　　3.7 對于特高壓直流輸電線路導(dǎo)線型式的選擇11</p><p>　　3.8 本章小結(jié)12</p><p>　　第

9、四章 柔性直流輸電12</p><p>　　4.1 柔性直流輸電技術(shù)的特點13</p><p>　　4.2 柔性直流輸電技術(shù)的優(yōu)勢13</p><p>　　4.3 柔性直流輸電技術(shù)開發(fā)的作用和意義14</p><p>　　4.4 柔性直流輸電典型應(yīng)用領(lǐng)域14</p><p>　　4.5 柔性直流輸電國內(nèi)外發(fā)展

10、現(xiàn)狀14</p><p>　　4.6 國外對柔性直流輸電的規(guī)劃14</p><p>　　4.7 柔性直流輸電對可再生能源發(fā)展的意義15</p><p>　　4.8 柔性直流輸電不同等級的經(jīng)濟(jì)比較15</p><p>　　4.9 本章小結(jié)16</p><p><b>　　總結(jié)16</b>

11、</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p><b>　　致謝17</b></p><p><b>　　附錄118</b></p><p><b>　　附錄223</b></p><p><b&g

12、t;　　附錄324</b></p><p><b>　　附錄425</b></p><p><b>　　附錄527</b></p><p>　　畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書</p><p>　　系 工程系 專業(yè) 電力工程管理 班級 11級電力工程管理

13、 </p><p>　　學(xué)生姓名 林殷 指導(dǎo)教師/職稱 唐丕龍 </p><p>　　1．畢業(yè)論文(設(shè)計)題目：直流輸電技術(shù)的發(fā)展及其在我國電網(wǎng)中的作用</p><p>　　2．畢業(yè)論文(設(shè)計)起止時間：2013 年 10 月至 2014 年 6 月</p><p>　　3．畢業(yè)論

14、文(設(shè)計)所需資料（指導(dǎo)教師選定部分）</p><p>　?。?）提高額定電壓等級和額定輸送容量。（2）提高直流輸電的可靠性和可用率。</p><p>　?。?）由于直流輸電線路較長，故障率較高。（4）高壓直流輸電工程在運行過程中，任何形式的換流器在換流的同時都會在直流側(cè)產(chǎn)生諧波。（5）要認(rèn)真研究柔性直流輸電運行系統(tǒng)的問題。</p><p>　　4．畢業(yè)論文(設(shè)計)

15、應(yīng)完成的主要內(nèi)容</p><p>　　（1）直流輸電（2）高壓直流輸電及特高壓直流輸電（3）柔性直流輸電</p><p>　　5．畢業(yè)論文(設(shè)計)的目標(biāo)及具體要求</p><p>　　本畢業(yè)論文要求學(xué)生在老師指導(dǎo)下完成開題報告、文獻(xiàn)綜述、畢業(yè)論文等工作，論文應(yīng)提供電子檔文件且符合廣東南方職業(yè)學(xué)院關(guān)于畢業(yè)論文的相關(guān)要求。</p><p>　　畢

16、業(yè)論文的進(jìn)度安排在實際過程中起指導(dǎo)作用，學(xué)生要嚴(yán)格要求自己，充分發(fā)揮自己的積極主動性，要在規(guī)定時間獨立完成畢業(yè)論文所規(guī)定的任務(wù)。</p><p>　　任務(wù)書批準(zhǔn)日期 年 月 日 系主任(簽字) </p><p>　　任務(wù)書下達(dá)日期 年 月 日 指導(dǎo)教師(簽字) </p><

17、;p>　　完成任務(wù)日期 年 月 日 學(xué)生（簽名） </p><p><b>　　開題報告</b></p><p>　　一、選題的目的及意義</p><p>　　我國電網(wǎng)面臨空前發(fā)展的局面。由于直流輸電具有送電距離遠(yuǎn)、送電容量大、控制靈活等特點，因此在運、在建及規(guī)劃建設(shè)中的直流輸電工程已經(jīng)和

18、即將在西電東送、南北互供中承擔(dān)主要送電任務(wù)，在未來全國聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。做好直流輸電的研究、規(guī)劃和建設(shè)是今后一段時間我國電網(wǎng)發(fā)展的重要任務(wù)。</p><p><b>　　二、課題研究現(xiàn)狀 </b></p><p>　　直流輸電與交流輸電相比，其優(yōu)點和特點明顯：①輸送容量大；②輸送功率的大小和方向可以快速控制和調(diào)節(jié)；③直流輸電系統(tǒng)的投入不會增加原有電力系統(tǒng)的短路電流容

19、量，也不受系統(tǒng)穩(wěn)定極限的限制；④直流架空線路的走廊寬度約為交流線路的一半，可以充分利用線路走廊的資源；⑤直流電纜線路沒有交流電纜線路中電容電流的困擾，沒有磁感應(yīng)損耗和介質(zhì)損耗，基本上只有芯線電阻損耗，絕緣電壓相對較低；⑥直流輸電工程的一個極發(fā)生故障時另一個極能繼續(xù)運行，且可充分發(fā)揮其過負(fù)荷能力，即可以不減少或少減少輸送功率損失；⑦直流本身帶有調(diào)制功能，可以根據(jù)系統(tǒng)的要求作出反應(yīng)，可以對機(jī)電振蕩產(chǎn)生阻尼，可以阻尼低頻振蕩，從而提高電力系統(tǒng)

20、暫態(tài)穩(wěn)定水平；⑧能夠通過換流站的無功功率控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的交流電壓；⑨大電網(wǎng)之間通過直流輸電互聯(lián)（如背靠背方式），兩個電網(wǎng)之間不會互相干擾和影響，且可迅速進(jìn)行功率支援等。　　直流輸電技術(shù)適合遠(yuǎn)距離、大容量送電，可以送電到2000km以外，一項直流工程送電能力可超過300萬kW；適合電力系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)及巨型水電、火電基地電力外送等。這些，都是我國電網(wǎng)今后發(fā)展中所需要的。 </p><p>　　三、國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀

21、及發(fā)展趨勢</p><p>　　我國電網(wǎng)隨著國民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的高速發(fā)展，正面臨著空前的發(fā)展局面。到2003年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)3.84億kW、發(fā)電量達(dá)1.91億kW/h。發(fā)電總裝機(jī)容量和年發(fā)電量僅次于美國，均列世界第二位。我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)除臺灣外已經(jīng)形成東北、華北、西北、華東（含福建）、華中（含川渝）和南方等6個跨省區(qū)電網(wǎng)和山東、海南、新疆、西藏4個獨立省網(wǎng)。除西北電網(wǎng)以330kV為主網(wǎng)架外，其他跨省電網(wǎng)和&l

22、t;/p><p>　　山東電網(wǎng)都已建成500kV主網(wǎng)架。香港、澳門電網(wǎng)分別以400kV和110kV和廣東電網(wǎng)從而和南方電網(wǎng)相聯(lián)；華中和華東電網(wǎng)通過葛上直流輸電工程已實現(xiàn)了互聯(lián)；東北和華北、華北和華中電網(wǎng)通過交流500kV實現(xiàn)了互聯(lián)；華中和南方電網(wǎng)通過三廣直流輸電工程實現(xiàn)了互聯(lián)；西北和華中電網(wǎng)將在2005年通過靈寶直流背靠背工程實現(xiàn)互聯(lián)；海南與廣東的聯(lián)網(wǎng)計劃將在2006年實現(xiàn)。目前，全國聯(lián)網(wǎng)的局面正在快速推進(jìn)中，200

23、6年前后可基本實現(xiàn)除新疆、西藏、臺灣以外的全國聯(lián)網(wǎng)。　　由于我國的能源資源主要集中在西部，而主要負(fù)荷卻在中東部。根據(jù)資源分布和負(fù)荷的特點，決定了在一個時期內(nèi)，西電東送是我國電網(wǎng)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。未來我國電網(wǎng)的總體發(fā)展戰(zhàn)略是：西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)。</p><p>　　主要研究內(nèi)容、研究方法及思路</p><p>　　提高額定電壓等級和額定輸送容量。目前，高壓輸電工程的電壓等級除伊

24、泰普工程外，多為±500 kV，對于送電1000 km左右，送電容量不超過300萬kW的直流工程來說這個電壓等級基本合適。但當(dāng)送電容量超過300萬kW，送電距離接近或超過1500 km時，則有必要將電壓等級提高到±600 kV或以上，輸送容量提高到400萬kW左右，以充分利用線路走廊資源，減少輸電回路數(shù)，降低輸電損耗。（2）提高直流輸電的可靠性和可用率。直流輸電工程在投運初期往往可靠性偏低、單極故障率偏高，甚至?xí)?/p>

25、出現(xiàn)雙極故障，往往需要經(jīng)過1～2年才能穩(wěn)定到保證指標(biāo)。像廣東電網(wǎng)中有七八回直流輸電饋入，即使按設(shè)計故障率指標(biāo)計算，單極故障每年每極為5次，一年就將有70～80次單極故障，甚至更多，這將給電網(wǎng)帶來太頻繁的沖擊，因此必須有力的提高直流輸電的可靠性和可用率。</p><p>　?。?）由于直流輸電線路較長，故障率較高。因此，發(fā)展精確可靠的故障測距技術(shù)，對于保障電力系統(tǒng)的安全運行、提高系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。

26、做好直流輸電的研究、規(guī)劃和建設(shè)是今后一段時間我國電網(wǎng)發(fā)展的重要任務(wù)。</p><p>　?。?）高壓直流輸電工程在運行過程中，任何形式的換流器在換流的同時都會在直流側(cè)產(chǎn)生諧波。諧波電流會造成直流側(cè)所有設(shè)備的附加發(fā)熱，同時也會對直流線路和接地極線路走廊附近的電話線路(明線)產(chǎn)生干擾。所以要了解諧波的危害并研究能保證直流濾波器在正常運行、故障期間及故障后的安全的問題。（5）要認(rèn)真研究柔性直流輸電運行系統(tǒng)的問題。現(xiàn)在

27、，隨著海上風(fēng)電、太陽能等可再生清潔能源的開發(fā)及無源負(fù)荷的供電需求，柔性直流輸電以其靈活、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等諸多優(yōu)點得到了越來越廣泛的應(yīng)用，因此，我們必須認(rèn)真研究這種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定運行方案，以提高交系統(tǒng)的運行水平。</p><p>　　（6）2013年，由于需求增長仍較緩慢，跨國電力電量交換規(guī)模很小，加之發(fā)電裝機(jī)增長較快，水電出力和電煤供求狀況較好，全國電力供需總體平衡，迎峰度夏、度冬期間局部地區(qū)存在少量電力缺口。分

28、區(qū)域來看的話，華北電力供需偏緊，華東、華中、南方電力供需平衡，東北、西北電力供應(yīng)富裕。所以也要了解一定的國外的電力概況。</p><p>　　五、工作的主要階段、進(jìn)度與時間安排</p><p>　　六、閱讀的主要參考文獻(xiàn)</p><p>　　1、胡毳；±800kV直流換流站電氣一次設(shè)計及研究[D]；昆明理工大學(xué);2008年</p><p

29、>　　2、新型換流變壓器在直流輸電系統(tǒng)中運行特性的研究 陳清玉（Tran Thanh Ngoc） 湖南大學(xué) 2012年</p><p>　　3、中國特高壓電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃研究 杜至剛 山東大學(xué) 2008年</p><p>　　4、全控直流輸電新型拓?fù)浞桨柑剿餍匝芯?張翌暉 華中科技大學(xué) 2011年</p><p>　　5、我國特高壓電網(wǎng)

30、建設(shè)及發(fā)展前景 司夢；司圣法 商丘師范學(xué)院學(xué)報 2013年</p><p>　　6、交流變壓器直流偏磁對直流系統(tǒng)傳輸功率的影響 張功望；歐林；王渝紅；楊東斌；左坤；孫海濤 華東電力 2013 年</p><p>　　7、多端高壓直流輸電技術(shù)及應(yīng)用前景 《電網(wǎng)技術(shù)》 2010年 第09期</p><p>　　8、兩電平電壓源換流器的損耗計算方法[J] 劉

31、軍娜；趙成勇；李廣凱；電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報；2011年03期</p><p>　　9、蘇峰;基于PSCAD的高壓直流輸電控制系統(tǒng)建模的研究[D]；華北電力大學(xué)（北京）；2009年</p><p>　　10、董鑫;高壓直流輸電線路行波保護(hù)的研究[D]；東北電力大學(xué)；2008年</p><p>　　七、指導(dǎo)教師意見：全文結(jié)構(gòu)基本合理科學(xué)，邏輯思路清晰，觀點表達(dá)準(zhǔn)確，語

32、言流暢，論證方法較合理，參考的文獻(xiàn)資料符合主題要求，從主題到內(nèi)容符合專業(yè)要求，部分與本分之間銜接的比較緊密，但個別引文沒有標(biāo)著出來，真正屬于自己創(chuàng)新的內(nèi)容還不是很多，個別概念比較模糊，總體上達(dá)到畢業(yè)論文要求。 </p><p>　　八、指導(dǎo)系主任評意見： <

33、/p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： 檢查日期： </p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）審閱與評審成績</p><p>　　畢業(yè)論文(設(shè)計)答辯記錄及成績評定</p><p>　　直流輸電技術(shù)的發(fā)展及其在我國電網(wǎng)中的作用</p><p><b>

34、　　學(xué)生:林殷，工程系</b></p><p>　　指導(dǎo)老師:唐丕龍，廣東南方職業(yè)學(xué)院</p><p>　　摘要:面對經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，用戶對用電需求、電能質(zhì)量及供電可靠性等方面的要求不斷提高，而我國數(shù)十年來由于城市規(guī)劃與電力規(guī)劃工作的分離，形成了與負(fù)荷發(fā)展要求不相適應(yīng)的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所以我國電網(wǎng)面臨空前發(fā)展的局面。</p><p>　　由于直流輸電具有

35、送電距離遠(yuǎn)、送電容量大、控制靈活等特點，所以基于直流的配電網(wǎng)具有比現(xiàn)有交流配電網(wǎng)更好的性能，可以快速獨立地控制有功、無功，隔離交流電網(wǎng)故障傳播，改善傳統(tǒng)配電網(wǎng)易產(chǎn)生的諧波傳染、電壓間斷、波形閃變等電能質(zhì)量問題，因此做好直流輸電的研究、規(guī)劃和建設(shè)是今后一段時間我國電網(wǎng)發(fā)展的重要任務(wù)。</p><p>　　本論文圍繞直流輸電技術(shù)的發(fā)展及其在我國電網(wǎng)中的作用，提高對直流輸電相關(guān)技術(shù)的了解，以直流輸電、高壓直流輸電、柔性

36、直流輸電展開論文，說明直流輸電在今后發(fā)展的重要性。</p><p>　　關(guān)鍵詞:電能質(zhì)量、電力規(guī)劃、配電網(wǎng)、直流輸電、交流電網(wǎng)</p><p>　　HVDC technology development and its role in China's power grid</p><p>　　Student: Lin Yin, engineering<

37、/p><p>　　Instructor: Tang Pilong, guangdong nanfang vocational college</p><p>　　Abstract: In the face of the rapid development of economy and society, and the user demand for electricity, power qua

38、lity, and the requirement of increasing the power supply reliability, and for decades due to urban planning in our country and the separation of the power planning, formed the development request does not adapt to the lo

39、ad of distribution network structure, so the situation of power grid in China is facing unprecedented development.</p><p>　　Because HVDC transmission distance, large transmission capacity, flexible control,

40、etc, so based on dc power distribution network has better performance than the existing distribution network communication, can quickly independent control of active and reactive power, power grid fault isolation communi

41、cation, to improve the traditional distribution netease to produce a continuous transmission of harmonic, voltage, power quality problems such as waveform flicker, so to do research, planning and c</p><p>　　

42、This paper around the development of HVDC technology and its role in the power grid in our country, improve the understanding of the dc transmission technology, with flexible HVDC, light dc transmission, high-voltage dir

43、ect current transmission on paper, illustrate the importance of dc transmission development in the future.</p><p>　　Key words: The power quality, Electric power planning, Power distribution network, </p&g

44、t;<p>　　Dc power transmission, Ac power grid </p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題來源及研究的目的和意義</p><p>　　電力電子技術(shù)誕生近半個世紀(jì)以來，使電氣工程、電子技術(shù)、自動化技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)生了深刻的變化，同時也給人們的生活帶來了

45、巨大的影響。其中高壓直流輸電是電力電子技術(shù)應(yīng)用最為重要、最為傳統(tǒng)，也是發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域之一?！　∧壳?，電力電子技術(shù)仍以迅猛的速度發(fā)展著，新的電力電子器件層出不窮，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展。不論在全世界還是在我國，電力電子技術(shù)都已造就了一個很大的產(chǎn)業(yè)群，如果再考慮到與電力電子技術(shù)相關(guān)的上游產(chǎn)業(yè)和下游產(chǎn)業(yè)，這個產(chǎn)業(yè)群就更加龐大了。因此發(fā)展直流輸電技術(shù)成為眼下的迫切需要。而將電流自然換相技術(shù)與柔性直流技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成多端直流輸

46、電技術(shù)更是未來直流輸電技術(shù)的發(fā)展方向。</p><p>　　在2013年1-9月，南方五省區(qū)全社會用電量6593億千瓦時，同比增長5.8%，比全國1-9月全社會用電量增速7.2%低1.4個百分點；其中廣東3626億千瓦時，增長3.7%；廣西904億千瓦時，增長7.0%；云南1045億千瓦時，增長11.5%；貴州805億千瓦時，增長7.2%；海南173億千瓦時，增長9.4%。也說明隨著生活水平的提高、社會的進(jìn)步，用

47、電需求量也隨之提高。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析</p><p>　　我國電網(wǎng)隨著國民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的高速發(fā)展，正面臨著空前的發(fā)展局面。到2003年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)3.84億kW、發(fā)電量達(dá)1.91億kWh。發(fā)電總裝機(jī)容量和年發(fā)電量僅次于美國，均列世界第二位。我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)除臺灣外已經(jīng)形成東北、華北、西北、華東（含福建）、華中（含川渝）和南方等6個跨省區(qū)電

48、網(wǎng)和山東、海南、新疆、西藏4個獨立省網(wǎng)。</p><p>　　今年3月31日中國南方電網(wǎng)公司宣布，世界第一個±800KV直流輸電工程── 云南─廣東特高壓直流輸電工程(簡稱“云廣工程”)，在孤島運行調(diào)試500萬KV試驗取得成功。這是世界首次開展±800KV電壓等級孤島運行滿負(fù)荷試驗，標(biāo)志著中國電力工業(yè)技術(shù)與管理達(dá)到新的水平。</p><p>　　孤島運行方式是在直流系統(tǒng)

49、的送端與若干電廠形成相對獨立的“孤島”系統(tǒng)，即與大電網(wǎng)采用交流系統(tǒng)不聯(lián)網(wǎng)、直接通過直流系統(tǒng)將電力送往受端的方式。采用孤島運行方式能有效減少直流系統(tǒng)故障對主網(wǎng)的影響，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平。此次云廣直流孤島運行的成功是南方電網(wǎng)公司開展了近2年多的現(xiàn)場調(diào)試取得的結(jié)果，直流功率從100萬KV至500KV共進(jìn)行了6個階段試驗，雖然調(diào)試驗證了孤島運行的技術(shù)特征和可能存在的問題，但完善了相應(yīng)的技術(shù)措施。</p><p>　　

50、因此隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，大功率可控硅制造技術(shù)的進(jìn)步、價格下降、可靠性提高，換流站可用率的提高，直流輸電技術(shù)的日益成熟，直流輸電在電力系統(tǒng)中必然得到更多的應(yīng)用。</p><p>　　1.3 直流輸電概述 </p><p>　　直流輸電指以直流電流傳輸電能，直流輸電系統(tǒng)主要由換流站(整流站和逆變站)、直流線路、交流側(cè)和直流側(cè)的電力濾波器、無功補(bǔ)償裝置、換流變壓器、直流電抗器以及保護(hù)、控制

51、裝置等構(gòu)成。其中換流器是直流輸電系統(tǒng)的核心，它完成交流和直流之間的變換，即AC～DC ─ DC～AC。</p><p>　　1.3.1國外直流輸電技術(shù)的發(fā)展歷史</p><p>　　按照交、直流轉(zhuǎn)換(換流)設(shè)備的發(fā)展過程，直流輸電發(fā)展可分為一下幾個階段：</p><p>　?、俟Q流閥階段: 1954年之前──實驗性階段(初始階段)</p><

52、p>　　特點:(1)直流輸電工程的參數(shù)比較低；</p><p>　　(2)換流裝置幾乎都是采用低參數(shù)的汞弧閥；</p><p>　　(3)發(fā)展速度較慢。</p><p>　　直流輸電技術(shù)在初始階段共有三個代表工程:德國，瑞典，原蘇聯(lián)</p><p>　?、诰чl管換流閥階段: 1954～1972──發(fā)展階段</p><

53、p>　　特點:(1)汞弧閥參數(shù)有很大的提高；</p><p>　　(2)直流輸電具有多方面的目的(水下，互聯(lián)，遠(yuǎn)距離，大容量)</p><p>　　(3)技術(shù)提高很多。</p><p>　?、坌滦桶雽?dǎo)體換流設(shè)備的應(yīng)用：1972～現(xiàn)在──大力發(fā)展階段</p><p>　　特點：(1)采用可控硅閥；</p><p>

54、　　(2)幾乎全都是超高壓；</p><p>　　(3)單回線路的輸電能力比前階段有了很大增加；</p><p><b>　　(4)發(fā)展速度快。</b></p><p>　　1.3.2直流輸電技術(shù)的發(fā)展</p><p><b>　　1、應(yīng)用領(lǐng)域</b></p><p>　　作

55、為交流輸電有力的補(bǔ)充（長距離大容量輸電；聯(lián)網(wǎng)；特殊條件下的輸電）</p><p><b>　　2、技術(shù)上的發(fā)展</b></p><p>　　(1)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、系列化</p><p>　　每一高壓直流輸電工程都是根據(jù)其介入系統(tǒng)的具體要求量身定做的，包括其額定直流功率、額定直流電壓、性能要求等重要參數(shù)都是按照接入系統(tǒng)的具體要求，優(yōu)化選取的，還遠(yuǎn)沒有

56、交流設(shè)備那樣標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。規(guī)范化有利于設(shè)備設(shè)計、制造，降低設(shè)備成本、降低工程造價，促進(jìn)直流輸電發(fā)展。</p><p><b>　　(2)換流閥</b></p><p>　　①應(yīng)用更高參數(shù)的晶閘管，減少閥元件數(shù)；</p><p><b>　?、趹?yīng)用新型器件</b></p><p>　　光直接觸發(fā):日

57、本三菱、德國西門子；</p><p>　　電容換相技術(shù)(CCC) 瑞典ABB:改善換流站無功特性，減少無功消耗；</p><p>　　強(qiáng)迫換相技術(shù)(柔性直流輸電技術(shù)):減少換流站無功消耗，防止換相失??； </p><p>　　③戶外式結(jié)構(gòu):提高可靠性，降低成本。</p><p><b>　　(3)濾波器</b></

58、p><p>　?、龠B續(xù)性調(diào)諧:改善性能；</p><p>　?、谟性葱?減少占地；</p><p><b>　　(4)直流控制保護(hù)</b></p><p>　?、儆布啥冗M(jìn)一步提高，提高系統(tǒng)可靠性；</p><p>　　②軟件編程圖示化、人機(jī)界面更友好；</p><p>　　

59、③在線監(jiān)測，自檢功能提高、遠(yuǎn)方診斷；</p><p>　?、苤鳈C(jī)實時操作系統(tǒng)。</p><p>　　(5)多端直流輸電（更靈活、經(jīng)濟(jì)）</p><p><b>　?、賾?yīng)用控制技術(shù)</b></p><p>　　如：意大利本土 — 科西嘉 — 撒丁島； </p><p>　　拉地松 — 尼可來 — 桑

60、迪旁</p><p>　　②開發(fā)直流斷路器，形成直流網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　(6)特高壓直流技術(shù)：±800KV、±1000KV。</p><p>　　直流輸電發(fā)展到今天，在一次和二次設(shè)備層面均有了長足進(jìn)步，其發(fā)展方向是在保證系統(tǒng)運行可靠的情況下不斷提高運行電壓、增大輸送功率、降低系統(tǒng)損耗、發(fā)揮其快速可控性以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一次設(shè)備發(fā)展的

61、關(guān)鍵是制造和運輸限制條件下提高設(shè)備的絕緣耐壓水平，提高通流能力，研究合理的主電路拓?fù)?，提高直流輸電系統(tǒng)動態(tài)性能。二次設(shè)備發(fā)展技術(shù)趨勢是不斷提高設(shè)備可靠性，提高控制性能指標(biāo)，提高協(xié)調(diào)控制能力。通過功能的合理集成、有序分布方便人機(jī)交互，不斷提高直流輸電運行的集約化水平。</p><p><b>　　1.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　回顧直流輸電工程的發(fā)展歷史，

62、我們能夠清晰的看到技術(shù)是怎樣一步步進(jìn)步并且轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力的，反過來生產(chǎn)實踐的強(qiáng)勁需求又推動了技術(shù)的發(fā)展，兩者互相促進(jìn)，才導(dǎo)致了人類社會今天的發(fā)達(dá)和繁榮。今后直流輸電工程一定會更加先進(jìn)，為人類創(chuàng)造出更多發(fā)物質(zhì)財富。</p><p><b>　　第二章 直流輸電</b></p><p>　　2.1直流輸電運行特性及其與交流輸電的比較</p><p>

63、　　2.1.1 直流輸電的優(yōu)點</p><p>　　①當(dāng)輸送相同功率時，直流線路造價低，架空線路桿塔結(jié)構(gòu)較簡單，線路走廊窄， </p><p>　　同絕緣水平的電纜直流輸電可以運行于較高的電壓；</p><p>　　②直流輸電的功率和能量損耗??；</p><p><b>　　③對通信干擾?。?lt;/b></p>

64、<p>　?、芫€路穩(wěn)態(tài)運行時沒有電容電流，沒有電抗壓降,沿線電壓分布較平穩(wěn),線路本身</p><p><b>　　無需無功補(bǔ)償；</b></p><p>　?、葜绷鬏旊娋€聯(lián)系的兩端交流系統(tǒng)不需要同步運行，因此可用以實現(xiàn)不同頻率或</p><p>　　相同頻率交流系統(tǒng)之間的非同步聯(lián)系；</p><p>　　⑥直

65、流輸電線本身不存在交流輸電固有的穩(wěn)定問題，輸送距離和功率也不受電力</p><p>　　系統(tǒng)同步運行穩(wěn)定性的限制；</p><p>　?、哂芍绷鬏旊娋€互相聯(lián)系的交流系統(tǒng)各自的短路容量不會因互聯(lián)而顯著增大；</p><p>　?、嘀绷鬏旊娋€的功率和電流的調(diào)節(jié)控制比較容易并且迅速，可以實現(xiàn)各種調(diào)節(jié)、</p><p>　　控制。如果交、直流并列運行

66、，有助于提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性和改善整個系統(tǒng) </p><p><b>　　的運行特性。</b></p><p>　　2.1.2 直流輸電的缺點</p><p>　　直流輸電的發(fā)展也受到一些因素的限制。首先，直流輸電的換流站比交流系統(tǒng)的變電所復(fù)雜、造價高、運行管理要求高；其次，換流裝置（整流和逆變）運行中需要大量的無功補(bǔ)償，正常運行時可達(dá)直流輸送

67、功率的40～60%；換流裝置在運行中在交流側(cè)和直流側(cè)均會產(chǎn)生諧波，要裝設(shè)濾波器；直流輸電以大地或海水作回路時，會引起沿途金屬構(gòu)件的腐蝕，需要防護(hù)措施。要發(fā)展多端直流輸電，需研制高壓直流斷路器。</p><p>　　2.2 直流輸電的主要應(yīng)用</p><p>　?、?遠(yuǎn)距離大功率輸電；</p><p>　?、?聯(lián)系不同頻率或相同頻率而非同步運行的交流系統(tǒng)；</p

68、><p>　?、?作網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和區(qū)域系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)線（便于控制、又不增大短路容量）；</p><p>　?、?以海底電纜作跨越海峽送電或用地下電纜向用電密度高的大城市供電；</p><p>　?、?在電力系統(tǒng)中采用交、直流輸電線的并列運行，利用直流輸電線的快速調(diào)節(jié)， </p><p>　　控制、改善電力系統(tǒng)的運行性能。</p><

69、;p>　　2.3 直流輸電類型</p><p>　　1、兩端直流輸電:長距離大容量輸電；</p><p>　　2、多端直流輸電:增加靈活性，高壓大容量直流開關(guān)問題；</p><p>　　3、背靠背直流輸電:異步聯(lián)網(wǎng)、非同步聯(lián)網(wǎng)；</p><p>　　4、柔性直流輸電:全控器件 (GTO，IGBT)，容量問題。</p>&l

70、t;p>　　2.4 直流輸電線路的基本類型</p><p>　　就其基本結(jié)構(gòu)而言，直流輸電線路可分為架空線路、電纜線路以及架空──電纜混合線路三種類型。直流架空線路因其結(jié)構(gòu)簡單、線路造價低、走廊利用率高、運行損耗小、維護(hù)便利以及滿足大容量、長距離輸電要求的特點，在電網(wǎng)建設(shè)中得到越來越多運用。因此直流輸電線路通常采用直流架空線路，只有在架空線線路受到限制的場合才考慮采用電纜線路。</p><

71、;p>　　2.5直流輸電系統(tǒng)的可靠性的具體指標(biāo)</p><p>　　直流輸電系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)總計超過10項，這里只介紹停運次數(shù)、降額等效停運小時、能量可用率、能量利用率四項主要可靠性指標(biāo)。</p><p>　　停運次數(shù)：包括由于系統(tǒng)或設(shè)備故障引起的強(qiáng)迫停運次數(shù)。對于常用的雙極直流輸電系統(tǒng)，可分為單極停運，以及由于同一原因引起的兩個極同時停運的雙極停運。對于每個極有多個獨立換流器的直流

72、輸電系統(tǒng)，停運次數(shù)還可以統(tǒng)計到換流器停運。不同的停運代表對系統(tǒng)不同水平的擾動。</p><p>　　降額等效停運小時：直流輸電系統(tǒng)由于全部或者部分停運或某些功能受損，使得輸送能力低于額定功率稱為降額運行。降額等效停運小時是：將降額運行持續(xù)時間乘以一個系數(shù)，該系數(shù)為降額運行輸送損失的容量與系統(tǒng)最大連續(xù)可輸送電容量之比。</p><p>　　能量可用率: 衡量由于換流站設(shè)備和輸電線路（含電纜）

73、強(qiáng)迫和計劃停運造成能量傳輸量限制的程度，數(shù)學(xué)上定義為統(tǒng)計時間內(nèi)直流輸電系統(tǒng)各種狀態(tài)下可傳輸容量乘以對應(yīng)持續(xù)時間的總和與最大允許連續(xù)傳輸容量乘以統(tǒng)計時間的百分比。</p><p>　　能量利用率：指統(tǒng)計時間內(nèi)直流輸電系統(tǒng)所輸送的能量與額定輸送容量乘以統(tǒng)計時間之比。</p><p>　　2.6直流輸電控制系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.6.1 直流控制系統(tǒng)的主要特

74、征</p><p>　　① 各層次在結(jié)構(gòu)上分開,層次等級高的控制功能層次等級高的控制功能可以作用于其所屬的低等級層次，且作用方向是單向的，即低等級層次不能作用于高等級層次；② 層次等級相同的各控制功能及其相應(yīng)的硬、軟件在結(jié)構(gòu)上盡量分開，以減小相互影響；③ 直接面向被控設(shè)備的控制功能設(shè)置在最低層次等級，控制系統(tǒng)中有關(guān)的執(zhí)行環(huán)節(jié)也屬于這一層次等級，它們一般就近設(shè)置在被控設(shè)備近旁；</p><p

75、>　?、?系統(tǒng)的主要控制功能盡可能地分散到較低的層次等級，以提高系統(tǒng)可用率；⑤ 當(dāng)高層次控制發(fā)生故障時，各下層次控制能按照故障前的指令繼續(xù)工作，并保留盡可能多的控制功能。復(fù)雜的控制系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，可以提高運行的可靠性，使任一控制環(huán)節(jié)故障所造成的影響和危害程度最小，同時還可提高運行操作和維護(hù)的方便性和靈活性。</p><p>　　2.6.2 直流控制系統(tǒng)的等級</p><p>　　

76、現(xiàn)代直流輸電控制系統(tǒng)一般設(shè)有五個層次等級，從高層次等級至低層次等級分別為：系統(tǒng)控制級、雙極控制級、極控制級、換流器控制級、單獨控制級和換流閥控制級。當(dāng)每極只有一個換流單元時，為簡化結(jié)構(gòu)，極控制和換流器控制可以合并為一個級；當(dāng)只有一回雙極線路時，通常系統(tǒng)控制和雙極控制合并為一級。在直流系統(tǒng)各換流站中，需指定其中的一個為主控制站，其他為從控制站。系統(tǒng)控制級和雙極控制級設(shè)置在主控制站中，它通過通信系統(tǒng)發(fā)出控制指令，協(xié)調(diào)各換流站的運行。<

77、/p><p><b>　　2.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)學(xué)科的新發(fā)展為直流輸電技術(shù)的應(yīng)用開拓著廣闊的前景，從直流輸電運行特性與交流輸電的比較到直流輸電控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)可以知道，直流輸電技術(shù)在日益成熟，今后直流輸電在電力系統(tǒng)中必然會得到更多的應(yīng)用。</p><p>　　第三章 高壓直流輸電及特高壓直流輸電</p&g

78、t;<p>　　3.1高壓直流輸電系統(tǒng)的原件</p><p>　?、?整流橋和叛變橋 ② 直流平波電抗器 ③ 交、直流濾波器</p><p>　?、?無功功率補(bǔ)償裝置 ⑤ 接地電極 ⑥ 直流輸電線</p><p><b>　　⑦ 交流斷路器</b></p>

79、<p>　　3.2 HVDC運行特性及其與交流輸電的比較</p><p>　　輸送相同功率時，直流輸電所用線材僅為交流輸電的2/3 ～ 1/2；</p><p>　　在電纜輸電線路中，直流輸電沒有電容電流產(chǎn)生，而交流輸電線路存在電容電流，引起損耗；</p><p>　　直流輸電時，期兩側(cè)交流系統(tǒng)不需要同步運行，而交流輸電必須同步運行；</p>

80、;<p>　　直流輸電發(fā)生故障的損失比交流輸電??；</p><p>　　在直流輸電線路中，當(dāng)一極發(fā)生故障時，只需停運故障極，另一極仍可輸送不少于一半功率的電能。但在交流輸電線路中，任何一相發(fā)生永久性故障，就必須全線停電；</p><p>　　特高壓交流輸電工程線路走廊寬度為90 ～ 120m，可輸送功率為6GW，而特高壓直流輸電工程輸送功率為6.4GW，其線路走廊寬度為76

81、~ 84m，可節(jié)約土地資源16% ～ 30%。</p><p>　　3.3高壓直流輸電諧波的危害</p><p>　　1、使電機(jī)、電容器等設(shè)備由于附加損耗增加而過熱，縮短壽命；</p><p>　　2、產(chǎn)生諧波放大甚至諧振，危及設(shè)備安全；</p><p>　　3、引起電機(jī)機(jī)械振動；</p><p>　　4、對電信設(shè)備產(chǎn)

82、生干擾；</p><p>　　5、使控制保護(hù)設(shè)備誤動作；</p><p><b>　　6、降低測量精度。</b></p><p>　　3.4換流器特征諧波</p><p>　　特征諧波：在假設(shè)條件下，換流器交流測的各相電流和直流側(cè)的整流電壓中所包含的諧波。即換流器交流測特征諧波和換流器直流側(cè)特征諧波。</p>

83、<p>　　3.4.1特征諧波分析的假設(shè)條件</p><p>　　交流電源為對稱的正弦波；</p><p>　　交流輸電系統(tǒng)及換流變壓器主抗對稱；</p><p>　　不計交流系統(tǒng)中各元件的電阻及換流變壓器的激磁導(dǎo)納；</p><p>　　平波電抗器的電感為無窮大；</p><p>　　晶閘管具有理想的開

84、關(guān)特征；</p><p><b>　　等間隔觸發(fā)。</b></p><p>　　3.4.2換流器交流測特征諧波</p><p>　　影響諧波電流數(shù)值的因素:</p><p>　　1、換相角：隨著的增加，每次諧波有多個極值點，但總趨勢為下降。</p><p>　　2、觸發(fā)角α：α增加，各次諧波數(shù)值減

85、小，但影響小。</p><p>　　3、諧波次數(shù)：增加，各次諧波數(shù)值減小。</p><p>　　3.4.3換流器直流測特征諧波</p><p>　　影響諧波電壓數(shù)值的因素：</p><p>　　1、換相角：隨著的增加，每次諧波有多個極值點，但總趨勢為上升。</p><p>　　2、觸發(fā)角α：α增加，各次諧波數(shù)值增大。&

86、lt;/p><p>　　3、諧波次數(shù)：增加，各次諧波數(shù)值減小。</p><p>　　3.5高壓直流聯(lián)絡(luò)線的分類</p><p>　　單極HVDC聯(lián)絡(luò)線:只有一極導(dǎo)線或者兩極導(dǎo)線中只有一極導(dǎo)線上有電流在輸送電能，單極系統(tǒng)可以采用正極性或者負(fù)極性，換流站出線端對地為正則為正極，為負(fù)則為負(fù)極。通常采用負(fù)極，因為電磁干擾和可聽噪聲因素。單極系統(tǒng)不同形式接線:因其回線方式不同有大

87、地回線、金屬回線、雙導(dǎo)線并聯(lián)大地回線等3種方式。</p><p>　　雙極HVDC聯(lián)絡(luò)線:采用兩根導(dǎo)線，一正一負(fù)，每一端有兩個額定電壓的換流器串聯(lián)在直流側(cè)。正常運行時，兩極電流相等，無接地電流，兩極可獨立運行。雙極系統(tǒng)因中性點的接地方式不同有三種類型:(1)雙極中性點兩端接地；(2)雙極中性點一端接地；雙極金屬中線。</p><p>　　同級HVDC聯(lián)絡(luò)線:同級聯(lián)絡(luò)線導(dǎo)線數(shù)不少于兩根，所有

88、導(dǎo)線為同極性。</p><p>　　3.6 特高壓直流輸電的主要技術(shù)特點</p><p>　　與特高壓交流輸電技術(shù)相比，UHVDC的主要技術(shù)特點為：</p><p>　?。?）UHVDC系統(tǒng)中間不落點，可點對點、大功率、遠(yuǎn)距離直接將電力輸送至負(fù)荷中心；</p><p>　　（2）UHVDC控制方式靈活、快速，可以減少或避免大量過網(wǎng)潮流，按照送

89、、受兩端運行方式變化而改變潮流；</p><p>　?。?）UHVDC的電壓高、輸送容量大、線路走廊窄，適合大功率、遠(yuǎn)距離輸電；</p><p>　　（4）在交直流混合輸電的情況下，利用直流有功功率調(diào)制可以有效抑制與其并列的交流線路的功率振蕩，包括區(qū)域性低頻振蕩，提高交流系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性；</p><p>　?。?）當(dāng)發(fā)生直流系統(tǒng)閉鎖時，UHVDC兩端交流系統(tǒng)將承受

90、很大的功率沖擊。</p><p>　　3.7 對于特高壓直流輸電線路導(dǎo)線型式的選擇</p><p>　　在特高壓直流輸電工程中，線路導(dǎo)線型式的選擇除了要滿足遠(yuǎn)距離安全傳輸電能外，還必須滿足環(huán)境保護(hù)的要求。其中，線路電磁環(huán)境限值的要求成為導(dǎo)線選擇的最主要因素。同時，從經(jīng)濟(jì)上講，線路導(dǎo)線型式的選擇還直接關(guān)系到工程建設(shè)投資及運行成本。因此特高壓直流導(dǎo)線截面和分裂型式的研究，除了要滿足經(jīng)濟(jì)電流密度

91、和長期允許載流量的要求外，還要在綜合考慮電磁環(huán)境限值以及建設(shè)投資、運行損耗的情況下，通過對不同結(jié)構(gòu)方式、不同海拔高度下導(dǎo)線表面場強(qiáng)和起暈電壓的計算研究，以及對電場強(qiáng)度、離子流密度、可聽噪聲和無線電干擾進(jìn)行分析，從而確定最終的導(dǎo)線分裂型式和子導(dǎo)線截面。對于±800 千伏特高壓直流工程，為了滿足環(huán)境影響限值要求，尤其是可聽噪聲。</p><p><b>　　3.8 本章小結(jié)</b>&l

92、t;/p><p>　　本章主要針對直流電的基本構(gòu)成和特征諧波展開討論，并對特高壓直流輸電的技術(shù)和如何選擇線路的導(dǎo)線型式進(jìn)行加深的了解。近年來國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)公司逐步發(fā)展特高壓輸電技術(shù)，加快特高壓電網(wǎng)建設(shè)，提升大范圍優(yōu)化配置能量資源的能力。</p><p>　　第四章 柔性直流輸電</p><p>　　4.1 柔性直流輸電技術(shù)的特點</p><p&g

93、t;　　柔性直流輸電是以全控型電力電子器件、電壓源換流器和新型調(diào)制技術(shù)為突出標(biāo)志的新一代直流輸電技術(shù)，具有無需無功補(bǔ)償和電網(wǎng)支撐換相、占地面積和環(huán)境影響小等特點。</p><p>　　從技術(shù)上來說，柔性直流輸電是以電壓源換流器為核心的新一代直流輸電技術(shù)，其采用最先進(jìn)的電壓源型換流器和全控器件，是常規(guī)直流輸電技術(shù)的換代升級。相比于交流輸電和常規(guī)直流輸電，在傳輸能量的同時，還能靈活地調(diào)節(jié)與之相連的交流系統(tǒng)電壓。具有可

94、控性較好、運行方式靈活、適用場合多等顯著優(yōu)點。</p><p>　　柔性直流輸電系統(tǒng)適用于可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、孤島和城市供電等方面，特別是在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)方面，柔性直流輸電系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢最為明顯。</p><p>　　柔性直流輸電技術(shù)在提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)動態(tài)無功支撐，改善電能質(zhì)量，解決非線性負(fù)荷、沖擊性負(fù)荷和三相不平衡等產(chǎn)生的問題，保障敏感設(shè)備供電等方面也都具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢。&l

95、t;/p><p>　　4.2 柔性直流輸電技術(shù)的優(yōu)勢</p><p>　　與傳統(tǒng)直流輸電相比，柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在孤島供電、有功功率與無功功率控制等方面。如在孤島供電中，常規(guī)直流要求在島上具備發(fā)電機(jī)組之類的電源點，而柔性直流只需設(shè)備啟動的電源。將有功功率和無功功率比作淋浴房中的熱水管和冷水管，常規(guī)直流只能控制熱水管，而柔性直流可以靈活調(diào)解冷水和熱水的流向、水量、比例等。與交流輸電相比，

96、柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在長距離輸電、新能源消納、成本控制等方面。如在長距離電纜輸電中，交流電纜越長，電能損耗越高，輸送的有效電能越少，就像燒好的開水沿著管子往外送，管子越長，水溫越低，末端用戶就可能用不上熱水；柔性直流這相當(dāng)于一根保溫管，直到末端用戶，水溫都是恒定的。</p><p>　　更為重要的是，柔性直流輸電可傳輸來自多個站點的風(fēng)能、太陽能等清潔能源，通過大容量、長距離的電力傳輸通道，到達(dá)多個城市的負(fù)荷

97、中心，為新能源并網(wǎng)、大城市供電等領(lǐng)域提供； 一種有效的解決方案。</p><p>　　4.3 柔性直流輸電技術(shù)開發(fā)的作用和意義</p><p>　　柔性直流輸電是構(gòu)建智能化電網(wǎng)的重要裝備，對于堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全、可靠運行，有著顯著的促進(jìn)作用，是改變大電網(wǎng)發(fā)展格局的戰(zhàn)略選擇。</p><p>　　4.4 柔性直流輸電典型應(yīng)用領(lǐng)域</p>

98、<p>　?、?風(fēng)電場并網(wǎng)；② 多端直流互聯(lián)；③ 太陽能發(fā)電并網(wǎng)；④ 海上鉆井平臺/孤島供電；</p><p>　?、?特大城市供電；⑥ 電網(wǎng)互聯(lián)</p><p>　　4.5 柔性直流輸電國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　柔性直流輸電技術(shù)是當(dāng)今世界上電力電子應(yīng)用技術(shù)的制高點；</p><p>　　目前國際上還只有ABB一家公司有

99、商業(yè)運行的柔性直流輸電工程；</p><p>　　我國在柔性直流輸電技術(shù)研究方面的起步相對較晚，與國際先進(jìn)水平相比具有一定的差距；</p><p>　　但由于柔性直流輸電本身具有的巨大優(yōu)勢，國內(nèi)多個科研機(jī)構(gòu)和高校都積極開展了柔性直流輸電的相關(guān)研究工作，取得了顯著的成果。</p><p>　　2011年7月25日，我國自主研發(fā)的首個柔性直流輸電(上海南匯風(fēng)電場)工程正

100、式投入運行，該工程額定電壓為±30KV，額定電流為300A，采用模塊化多電平換流器拓?fù)洹?lt;/p><p>　　4.6 國外對柔性直流輸電的規(guī)劃</p><p>　　美、英、德3國都規(guī)劃在2020年前建設(shè)50條左右的柔性直流輸電線路。隨著可斷器件、直流電網(wǎng)制造水平的不斷提高，柔性直流輸電將會成為直流電網(wǎng)中最主要的輸電方式。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，隨著新能源的快速發(fā)展，柔性直流輸電技術(shù)的市場

101、需求將更加強(qiáng)勁，未來10年內(nèi)，世界范圍內(nèi)的柔性直流輸電市場規(guī)模將在1000億元以上。然而，柔性直流輸電還將面臨如何實現(xiàn)高電壓、大功率、架空線路使用、混合結(jié)構(gòu)直流輸電等方面的挑戰(zhàn)。</p><p>　　4.7 柔性直流輸電對可再生能源發(fā)展的意義</p><p>　　從柔性直流輸電技術(shù)本身來說，它能夠給風(fēng)電場提供良好的動態(tài)無功支撐，避免風(fēng)電場的無功補(bǔ)償設(shè)備投資，同時提供優(yōu)異的并網(wǎng)性能，防止風(fēng)電

102、場的電壓波動對交流系統(tǒng)的影響，并同時改善風(fēng)電場對系統(tǒng)波動的抗干擾能力。由于能夠提供電壓支撐作用，它還能大幅度提升風(fēng)電場在交流系統(tǒng)發(fā)生故障情況下的低電壓穿越能力，另外，由于柔性直流輸電不受距離限制，因此也是國外大型遠(yuǎn)距離海上風(fēng)電場并網(wǎng)的唯一選擇?；谝陨巷@著優(yōu)勢，柔性直流輸電目前已成為國際上公認(rèn)的風(fēng)電場并網(wǎng)的最佳技術(shù)方案。</p><p>　　目前柔性直流輸電換流站的單位成本大約為常規(guī)直流輸電的1.5倍左右，但是隨

103、著技術(shù)的改進(jìn)以及工程的大量應(yīng)用，其造價也在逐漸降低。尤其是當(dāng)傳輸距離較長時，使用柔性直流輸電方案與交流輸電相比其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性就更為優(yōu)越。因此在我國風(fēng)電場(尤其是海上風(fēng)電場)大規(guī)模開發(fā)利用越來越多的情況下，柔性直流輸電技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，對于滿足我國清潔高效的能源利用的需要，有著顯著的意義。</p><p>　　4.8 柔性直流輸電不同等級的經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　柔性直流輸電技術(shù)是智

104、能電網(wǎng)發(fā)展具有代表性的關(guān)鍵技術(shù)之一。</p><p>　　針對陸上輸電系統(tǒng)采用柔性直流輸電時的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了詳細(xì)分析。考慮相同的輸送容量在柔性直流輸電電壓區(qū)間(-12^P，12^P)內(nèi)，選取2種電壓等級下的換流站造價、電纜造價、傳輸損耗和運行成本等經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行了比較，得出以下結(jié)論。</p><p>　　幾百兆瓦及以下的柔性直流輸電工程，電壓等級水平在幾十千伏到幾百千伏之間。</p&g

105、t;<p>　　工程電壓等級越高，換流站造價越高。</p><p>　　工程電壓等級越高，電纜所消耗的原材料越少，電纜造價越小。</p><p>　　考慮換流站、電纜和其他因素，工程電壓等級越高，柔性直流輸電的總工程造價越小。</p><p>　　工程電壓等級越高，運行維護(hù)費用和傳送費用越小。</p><p>　　從長遠(yuǎn)看，隨著

106、柔性直流輸電技術(shù)的成熟，已經(jīng)換流站等設(shè)備的造價進(jìn)一步降低，柔性直流輸電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性將會更好，綜合優(yōu)勢更加明顯，從而更具有推廣應(yīng)用價值。</p><p><b>　　4.9 本章小結(jié)</b></p><p>　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，核心設(shè)備成本的降低，對于在大城區(qū)以至全國范圍內(nèi)消納大規(guī)?？稍偕茉矗嵝灾绷鬏旊娂夹g(shù)較其他輸電技術(shù)將更具有競爭力，將其廣泛應(yīng)用在我國

107、新能源并網(wǎng)、城市電網(wǎng)及孤島供電等方面將是完全有可能的。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　電力是我們生活、工作中最重要的能源，雖然隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，各種輸電系統(tǒng)能緩解一定的供電壓力，但這不是從根本上解決問題，因為人口的增長，社會的發(fā)展也會跟隨著增大供電的壓力。雖然論文是圍繞著“直流輸電技術(shù)的發(fā)展及其在我國電網(wǎng)中的作用”來展開，但個人認(rèn)

108、為，我們更應(yīng)該思考如何節(jié)約電能，以最小的能源，環(huán)境代價滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求。電力浪費，成為電能消耗的一個巨大黑洞。</p><p>　　因此建議供電部門應(yīng)該加強(qiáng)用電需求側(cè)管理，積極引導(dǎo)社會科學(xué)用電、節(jié)約用電，提高社會各界開展需求側(cè)管理的積極性和實施效果。同時根據(jù)電力電量平衡結(jié)果，制訂科學(xué)合理的錯峰方案，切實保障社會正常供用電秩序，和加快電價改革與靈活開展錯峰置換、峰谷置換等多種形式的電力交易，實現(xiàn)相互調(diào)劑支援。

109、</p><p>　　需求側(cè)管理在有效緩解電力供需矛盾、提高用電效率以及促進(jìn)節(jié)能減排等方面能發(fā)揮著重要作用。所以，我們可以通過加強(qiáng)用電管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的節(jié)電措施，以達(dá)到減少電能的直接和間接損耗，提高能源效率和保護(hù)環(huán)境目的。在發(fā)展電力電子技術(shù)的同時，也應(yīng)該注重意識到節(jié)約電能的重要性及如何科學(xué)的使用電力能源,更加愛護(hù)我們?nèi)祟愐蕾嚿娴募覉@。</p><p><b>　

110、　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、天廣±500KV高壓直流輸電系統(tǒng)建模及仿真 《中國電力》 2013年 第06期</p><p>　　2、基于固有頻率的高壓直流輸電線路故障測距 《中國電力》 2013年 第07期</p><p>　　3、柔性直流與交流線路平行走線工頻電磁影響 《中國電力》 2013年 第09期</p>

111、<p>　　4、鐵路輸煤與高壓直流輸電可靠性的比較 《中國電力》 2013年 第10期</p><p>　　5、2013年6月經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)電力建設(shè) 《中國電力》2013年 第11期</p><p>　　6、750KV交流變電站導(dǎo)體電暈校核的新方法 《電力建設(shè)》 2013年 第06期</p><p>　　7、世界首個特高壓直流輸電工程完成孤

112、島運行 (同上)</p><p>　　8、直流改造工程評價體系及特性評價指標(biāo) 《電力建設(shè)》 2013年 第08期</p><p>　　9、新疆750KV二通道交流輸電線路對鄰近輸油輸氣管道電磁影響的仿真研</p><p><b>　　(同上) </b></p><p>　　10、柔性直流輸電技術(shù)是新能源并網(wǎng)的一大拐點

113、 《電力建設(shè)》 2013年 第09期</p><p>　　11、2013年中國電力供需形勢分析預(yù)測 (同上)</p><p>　　12、一種適合與直流配電網(wǎng)的雙向穩(wěn)壓型電壓平衡器 </p><p>　　《電力建設(shè)》 2013年 第10期</p><p>　　13、一種新型變壓器直流偏磁抑制裝置 《電力建設(shè)》 2013年 第11期</