直流输电技术-总结与复习

1.高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器，高压直流输电线路，将直流电变换为交流电的逆变器组成。

2.高压直流输电的分类：长距离直流输电，背靠背直流输电方式，交、直流并联输电方式，交、直流叠加输电方式，三级直流输电方式。

3.直流系统的构成：直流单极输电（大地或海水回流方式，导体回流方式）；直流双极输电（中性点两端接地方式、中性点单端接地方式、中性线方式）；直流多回线输电（线路并联多回输电方式、换流器并联的多回线输电方式）；多端直流输电（并联多端直流输电方式、串联多端直流输电方式）。

4.高压直流输电的优点：<1>经济性、直流输电线路的造价和运行费用比交流输电低，而换流站的造价和运行费用均比交流变电所的高，所以对同样输电容量，输送距离越远，直流的经济性能越好！<2>互联性、相比交流输电，直流输电不存在功角稳定问题，可在设备容量及受端交流系统容量允许的范围内，大容量输电！<3>控制性、直流输电具有潮流快速可控的特点，可用于所连交流系统的稳定与频率控制！缺点：直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性比较差。

换流器在工作过程中会产生大量谐波，处理不当而流入交流系统的谐波会对交流电网的运行造成一系列问题，同时还有无功功率的影响！5.等价距离：通常规定，当直流输电线路和换流站的造价与交流线路和交流变电所的造价相等时的输电距离称为等价距离。

6.高压直流输电的主要适用场合：海底电缆输电，长距离架空线输电，BTB方式，短路容量对策。

7.换流器的作用：换流器不仅具有整流和逆变的功能，而且对整流器还有开关的功能。

通过对整流器实施快速控制，实现高压直流输电系统的起动和停运。

在交、直流系统故障以及故障后的恢复过程中，对整流器的快速控制可有效的保护直流输电系统，同时也是交流电网安全和稳定运行的重要保障。

8.换流阀组件电路图中各个部件的作用（书26页图2-5），静态均压电阻R：作用是克服各个晶闸管器件的分散性，使断态下各个晶闸管器件的电压尽可能一致。

直流输电复习资料1.高压直流输电系统的主要设备名称：换流变压器，换流器，平波电抗器，滤波器，无功补偿装置，直流接地极，交直流开关设备，直流输电线路，以及控制与保护装置，远程通信系统。

2.直流输电系统中交流滤波器的功能：滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。

对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。

3.逆变器采用定熄弧角控制的目的：防止换相失败，防止消耗无功过大。

4.直流输电系统换流站装设的无功补偿装置类型：机械投切式无功补偿装置、静止无功补偿装置.开关投切固定电容和同步调相机等几类。

5.晶闸管导通的条件：晶闸管门极上施加触发电流信号，同时阳极与阴极间的电压为正时，晶闸管被触发开通。

6.双桥整流器交直流侧主要特征谐波次数：双桥整流器的整流电压中只含有h=12k次数的谐波，k为自然数1,2,3…即双桥12脉动整流器整流电压中含有12,24,36,次谐波。

7.单桥整流器交直流侧主要特征谐波次数及其变化规律：单桥整流器相电流中所含谐波的次数h为h=6k+_1其中h=6k_1，5,11,17,23….次谐波具有负序性，而h=6k+1，7,13，19，25…次谐波具有正序性。

8.双桥整流器桥间的影响：一桥的换相与否不会影响另一桥的电流和电压。

一桥的换相使相邻桥所有未开通阀臂上的阳极与阴极电位之差，即阳极电压发生畸变。

这种畸变可能使下一个待开通阀臂在触发信号发出时，由于电压为负而不能开通，即出现延时开通。

由此说明双桥整流器桥间相互影响的实质是两桥共有一个耦合电感。

9.直流输电系统潮流调整在变动电流指令值过程中的要求:一定要确保电流裕度的存在，所以在输电功率增加时，先增大整流器的电流定值；反之，在减少输电功率时，先减少逆变器的电流指令值。

10.影响换相压降大小的因素：励磁电流、发电机转速以及负载性质对电流换相都有影响11.高压直流输电系统平波电抗器的作用：1防止轻载时直流电流断续2抑制直流故障电流的快速增加3减小直流电流纹波，与直流滤波器一起共同构成换流站直流谐波滤波电路4防止直流线路或直流开关站产生的陡波进入阀厅，从而使换流阀免遭过电压应力过大而损坏。

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高压直流输电期末复习要点：
1、从经济性、互连性、控制性等方面分析阐述高压直流输电的优点；
2、常规高压直流输电的缺点；
3、常规高压直流输电的主要适用场合；
4、高压直流输电技术发展经历的阶段；
5、直流输电的构成方式
5、等价距离概念；
6、常规高压直流输电的主要类型；
7、熟悉高压直流输电系统的主要设备名称；
8、直流输电系统中交流滤波器的主要功能；
9、直流输电系统中逆变器采用定熄弧角控制的目的；
10、直流输电系统换流站装设的无功补偿装置类型；
11、高压直流输电系统平波电抗器的作用；
12、高压直流输电系统换流变压器的作用；
13、换流阀组件电路中各元件的作用；
14、晶闸管导通的条件；
15、单桥整流器交、直流侧主要特征谐波次数及其变化规律；
16、影响换相压降大小的因素；
17、高压直流输电系统换流器具备的功能；
18、单桥整流器工况2-3时整流电压的特点；
19、6脉动整流器工作于2-3工况的的条件；
20、6脉动整流器换相角 的表达式、换相期间整流输出电压的表达式；
21、双桥12脉动整流器4-5工况时各电流、电压的表达。

22、双桥整流器桥间的影响；
23、双桥整流器交、直流侧主要特征谐波次数；
24、单桥逆变器实现直流电向交流电变换必须满足的条件；
25、直流输电系统中调整直流功率的方法；
26、高压直流输电系统换流器的控制方式；
27、高压直流输电系统的基本保护联动方式；
28、直流输电系统潮流调整在变动电流指令值过程中的要求；。

直流输电技术摘要直流输电是指，将发电厂发出的交流电，经整流器变换成直流电输送至受电端，再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网的一种输电方式。

主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网，具有线路投资少、不存在系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点。

直流输电系统主要由换流站（整流站和逆变站）、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成。

其中换流站是直流输电系统的核心，它完成交流和直流之间的变换。

直流输电的发展也受到一些因素的限制。

首先，直流输电的换流站比交流系统的变电所复杂、造价高、运行管理要求高；其次，换流装置（整流和逆变）运行中需要大量的无功补偿，正常运行时可达直流输送功率的40～60％；换流装置在运行中在交流侧和直流侧均会产生谐波，要装设滤波器；直流输电以大地或海水作回路时，会引起沿途金属构件的腐蚀，需要防护措施。

要发展多端直流输电，需研制高压直流断路器。

随着电力电子技术的发展，大功率可控硅制造技术的进步、价格下降、可靠性提高，换流站可用率的提高，直流输电技术的日益成熟，直流输电在电力系统中必然得到更多的应用。

当前，研制高压直流断路器、研究多端直流系统的运行特性和控制、发展多端直流系统、研究交直流并列系统的运行机理和控制，受到广泛的关注。

许多科学技术学科的新发展为直流输电技术的应用开拓着广阔的前景，多种新的发电方式──磁流体发电、电气体发电、燃料电池和太阳能电池等产生的都是直流电，所产生的电能要以直流方式输送，并用逆变器变换送入交流电力系统；极低温电缆和超导电缆也更适宜于直流输电，等等。

今后的电力系统必将是交、直流混合的系统。

关键字直流输电直流输电系统系统结构运行特点目录1.直流输电技术发展 (3)1.1汞弧阀换流时期 (3)1.2 晶闸管阀换流时期 (3)1.3 新型半导体换流设备的应用 (4)2. 轻型直流输电 (4)2.1直流输电的特点 (4)2.2轻型直流输电和普通直流输电的区别 (5)3. 直流输电系统 (5)3.1两端直流输电系统 (5)3.1.1 单极系统 (6)3.1.2 双极系统 (7)3.1.3 背靠背直流系统 (9)3.2多端直流输电系统 (9)4. 直流输电的换流技术 (10)4.1换流站的基本换流单元 (10)4.1.1 6脉动换流单元 (11)4.1.2 12脉动换流单元 (11)4.2直流输电换流技术的新发展 (12)4.2.1 传统直流输电的缺陷 (12)4.2.2 传统直流输电的新发展 (12)4.3基于电压源换流器的新型高压直流输电系统 (13)4.3.1 基于电压源换流器的新型直流输电的实现 (13)4.3.2 新型直流输电的控制方法 (14)4.3.3 新型直流输电的技术特点 (14)5. 直流输电的应用和发展 (14)5.1直流输电的应用 (14)5.2直流输电的发展 (15)1.直流输电技术发展电力技术的发展是从直流电开始的，早期的直流输电是不需要经过换流的直流输电，即发电、输电和用电均为直流电。

重要的输电技术总结输电技术是电力系统中重要的组成部分，它涉及电能传输、电能传递和电力系统的稳定运行。

随着电力需求的不断增加和电力系统的不断发展，输电技术也在不断改进和创新。

本文将就几种重要的输电技术进行总结。

第一，高温超导输电技术。

高温超导材料是一种具有零电阻和极高临界电流密度的材料，使得电能的传输更加高效和稳定。

相比传统的铜导线，高温超导材料导线的输电损耗更低，并且可以传输更大的电流。

高温超导技术的应用可以提高输电线路的容量和效率，减少能源损耗。

第二，直流输电技术。

直流输电相比交流输电具有更好的输电能力和更低的线路损耗。

通过使用变流器和换流器设备，将交流电转换为直流电进行输送，可以提高输电线路的容量和稳定性。

直流输电可以长距离传输电能，适用于大规模电力传输和交叉国界电力传输。

第三，柔性交流输电技术。

柔性交流输电技术使用特殊的输电线路，可以提高输电系统的容量和可控性。

柔性交流输电技术可以调整输电线路的电流和电压，适应电力系统负载的变化，并有效降低传输线路的损耗。

柔性交流输电技术可以提高电网的稳定性和可靠性，适用于大规模电力传输和变动负载的电力系统。

第四，智能输电技术。

随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，智能输电技术在电力系统中得到了广泛应用。

智能输电技术可以对电力系统进行实时监测和控制，实现智能化的电力调度和管理。

智能输电技术可以提高电力系统的运行效率和安全性，减少故障和事故的发生。

第五，无线输电技术。

无线输电技术是一种新兴的输电技术，可以实现电能的无线传输。

通过无线输电技术，可以减少传输线路的建设和维护成本，提高电能的传输效率。

无线输电技术可以应用于无线充电、室内输电和远程电能传输等领域。

总之，输电技术在电力系统中起着至关重要的作用。

随着科学技术的不断进步，输电技术也在不断创新和改进。

高温超导输电技术、直流输电技术、柔性交流输电技术、智能输电技术和无线输电技术等都是重要的输电技术，它们不仅提高了电力系统的传输能力和效率，而且提高了电力系统的稳定性和可靠性。

直流输电与F A C T S技术考试总结绪论·直流输电过程：一个交流变直流（整流）、传送、直流再变交流（逆变）的过程。

·直流输电的基本原理:从交流电力系统I向系统II输电时，换流站CS1将送端系统I的交流电变换成直流电，通过直流线路将功率输送到换流站CS2，再由CS2把直流电变换成三相交流电。

通常把交流变换成直流称为整流，而将直流变换成交流称为逆变。

CS1也称为整流站，而CS2又称为逆变站。

·直流输电与交流输电的比较：1，经济性：a线路(直流需两根导线，三相交流需三根)。

b两端设备（直流系统两端是换流站，造价更高，主要设备包括特有的换流器滤波器、和换流变压器、无功补偿设备；交流系统两端是交流变电站，包括变压器、断路器、隔离开关）。

c总费用与等价距离（当输电线路增加到一定值时，直流线路所节省的费用抵偿了换流站所增加的费用，此时交直流输电的总费用正好相等，这个距离称为交直流输电的等价距离。

输电距离大于等价距离时适宜采用直流输电）。

2，技术性：a稳定性（交流系统输送容量受到稳定性的限制，输送容量与输送距离乘积必须小于一定值；直流输电线路所输送容量只受到导线截面限制。

在交直流系统并列的场合，直流输电系统还可提高交流系统稳定性）。

b非同步联络线(交流联络线刚性联接，直流弹性联接)。

C新发电方式与系统的联接·直流输电优点：当输送相同的功率时，直流输电线路造价比交流线路低：可以非同步联网：输送容量不受稳定性限制；联网不增加短路容量；线路电晕干扰小；线路基本不存在电容电流，不需无功补偿。

缺点：换流站造价高于变电站；目前尚无适用的直流断路器，发展多端直流输电系统受到一定限制；不能使用变压器变换电压水平；运行过程中产生谐波；换流站需要大量的无功补偿；控制复杂。

适用场合：远距离大功率输电；海底电缆输电；用电缆向高密度大城市供电；不同额定频率或同频率非同步运行的交流系统之间的联络。

直流输电技术体系直流输电技术体系（Direct Current Transmission Technology）是一种电力传输方式，与传统的交流输电技术相比有很多优势。

和交流输电技术相比，直流输电技术容量更大、输电距离更远、输电损失更少。

直流输电技术目前被广泛应用于高压输电线路、海底电缆、能源互联网等领域。

直流输电技术体系包括以下方面。

1. 换流站技术直流输电技术靠换流站实现梯级功率转换。

换流站是直流输电系统的核心设备，把交流电能转换成直流电能，实现输电方向的转变。

换流站由交流侧整流机组、直流侧逆变机组以及互连变压器等部件组成。

换流站的设计对直流输电系统的稳定性和可靠性有很大影响。

2. 直流输电线路技术直流输电线路技术主要包括直流输电导线和直流输电杆塔的设计和制造。

为了减小电阻损耗，直流输电导线要选用高导电性能的材料，如铜、铝等。

直流输电线路的导线间距也有一定的要求，一般来说是5-7米，这可以尽可能的减少线路的交叉阻抗。

直流输电杆塔的制造也非常关键，因为直流输电线路的输电功率3. 直流输电电缆技术直流输电电缆是一种覆盖在高压输电线路或悬挂在杆塔上的电缆。

它将直流电输送到需要的地方，同时还可以提高电力传输的可靠性和稳定性，并减少对自然环境的影响。

直流输电电缆的输电能力和种类也有所不同，可以根据需要选择适合的电缆方式进行传输。

4. 直流输电控制技术直流输电控制技术是直流输电技术中最核心的技术之一。

直流输电技术需要保证电气信号的同步性，为了实现这一要求，需要使用先进的控制技术，来完成对整个直流输电系统的实时监测和控制。

同时，直流输电技术还需要适配电力系统的特点，如本地系统的电气参数、远地的电气参数等，确保直流输电系统稳定运行。

总之，直流输电技术体系的发展，可以为我国经济发展和新能源的利用提供重要的支撑。

未来，随着技术的不断发展和传输容量的不断提高，直流输电技术必将成为提高我国能源利用效率、构建可持续发展的新能源体系的重要手段。

1.直流输电发展：汞弧阀换流器时代、晶闸管时代、新型半导体换流设备时代三个阶段。

2.逆变条件：一个提供触发延迟超过90°的全控整流（Ud <0）电路，实现逆变。

3.换流器运行外特性：也称伏安特性，是指它输出的直流电压平均值Vd和直流电流Id 的函数关系。

4.变压器接线：可采用两个双绕组并联，也可采用一个三绕组，其中一个为星形连接，另一个为三角形连接。

5.过负荷：通常指直流电流高于其额定值，决定于直流电流。

分为连续过负荷，暂态过负荷，短期过负荷6.直流输电系统损耗分布：两端换流站损耗、直流输电线路损耗和接地极系统损耗7.控制系统分层结构从低到高如何分层：换流阀控制级、单独控制级、换流器控制级、极控制级、双极控制级、系统控制级。

8.换流器控制归根结底是：换流阀触发角的相位控制，其中相位控制有等触发角控制和等相位间隔控制。

9.换流器在运行中可能的控制方式主要有：定触发角、定直流电流、定直流功率、定γ角、定直流电压、无功功率控制。

10.直流输电控制系统功能：启停控制；功率控制；无功控制；换流变压器抽头控制；潮流反转控制；系统调制；运行人员控制；顺序控制。

11.换流站内主要设备：直流输电换流站由基本换流单元组成，基本换流单元有6脉动换流单元和12脉动换流单元两种类型，每个基本换流单元主要包括换流变压器、换流阀、交直流滤波器、控制保护设备、交直流开关设备等。

12.换流变压器型式：换流变压器的总体结构可以是三相三绕组式、三相双绕组式、单相双绕组式和单相三绕组式四种。

13.直流线路电晕与交流线路的不同交流线路电晕层中的带电离子只在导线周围很小区域内作往返运动，两相和相导线与大地间的广大空间，不存在带电离子。

直流线路发生电晕层中和导线极性相反的离子被拉向导线，而和导线极性相同的离子背离导线，沿电力线方向运动，这样两极和极导线与大地间的整个空间将充满带电离子。

14.直流线路的空间电场和离子流分布特点降低导线表面电场强度和提高电晕起始电场强度均可以减小合成电场和离子电流密度。