直流输电和交流输电各自优缺点

【专业知识】直流输电与交流输电相比优点有哪些（1）不存在稳定问题。

由于直流输电并不要求它所联接的两端同步，输电线路上也没有电抗，因而不存在稳定问题，也不存在因此引起的对输电距离及容量的限制问题。

（2）直流输电不仅本身无稳定问题，而且可以提高它两端交流系统的稳定性。

因为对交流系统来说，直流系统等于是增加了一个没有功角限制的电源，它可以改善与它联接的交流系统的静稳定和动稳定。

（3）直流线路造价低，约为同级电压交流线路的65%，有色金属消耗量小。

（4）输送容量大。

交流输电时最大电压为额定值的21/2倍，直流输电下两者相等，交流输电无功电流对有功电流有限制。

直流无此限制，因此在相同的绝缘水平及线路建造费用条件下，直流输电可输送的功率约为同等电压交流输电功率的1.5倍。

（5）线路损失小。

直流输电没有无功电流及电力，在传输相同功率下，线路的电流及功率损耗比交流输电小，也不产生需要补偿的无功功率。

另外，导线周围没有交变电磁场，其电晕损耗也小。

（6）在系统扩大并与其他系统相连接时，采用交流输电往往由于系统短路容量的增大，造成原系统中开关断路容量不足，需要更换大容量开关。

而利用直流输电则可隔开交流系统的故障电流，使之不进入健全系统，因而不增大系统短路容量，同时也可使交流系统的电压不致过分降低。

直流系统本身故障时，其电流即被切断，也不影响交流系统。

（7）直流输电对功率及输电电压增高的适应性强。

由于直流输电线路建设费用低而换流站造价高，所以可采用线路一次按最终规划目标建设，换流装置则采用随系统输电规模加大而逐步增加串并联组数，使直流电压及电流逐步增大的办法建设，使系统规划获得最好的规划期整体效果。

（8）输电可靠性高。

直流输电下一极线路故障时，另一极利用大地作回路还可送出一半功率。

如果采用高速的换流器控制及开关操作使全极换流器并联运行，以二倍的线路电流单极运行，还可继续保持输送额定功率。

（9）直流输电下潮流的控制比交流容易。

直流输电与交流输电优缺点汇总1．HVDC的优点（1）直流输电线路造价低，对于架空线路，当线路建设费用相近时，直流输电的功率约为交流输电功率的1.5倍,对于电缆线路,直流输电的功率更大于1.5倍交流输电功率.（2）直流输电和交流输电线路，如绝缘水平相当，采用相同截面的导线，可输送大致相同的功率，由于节约一根导线，杆型也较简单，可降低线路造价30%～40%左右。

（3）采用双极型直流输电方式时，其换流站可分期建设，先建设其中一极，投入运行，以降低工程的初期投资。

（4）双极直流输电系统中，如果其中一极的设备发生故障，另一极仍能以大地作备用回路，带半负载运行，而交流输电则无法做到这一点。

（5）直流输电不存在磁滞损耗和涡流损耗，线损较小，节约能量。

（7）直流输电对通讯的干扰小于交流输电。

（8）交流电网用直流隔开后，由于电网小了其短路容量也较小，对电气设备有利，事故停电的影响范围也较小，提高了电网运行的安全性。

2．HVDC的缺点（1）直流输电的换流装臵造价较高，抵消了一部分建设直流线路所节省的投资。

（2）大容量换流装臵的本身是一个谐波源，会使电网的电压和电流波形产生畸变，因此在交流侧和直流侧均应装设滤波装臵，以抑制谐波分量。

（3）HVDC线路两端的换流站都要消耗无功功率，需要装设约为输送功率40%～60%的并联电容器组进行补偿。

（4）目前HVDC的电气设备，直流断路器尚在研制中，直流避雷器、直流电压、电流互感器以及线路上专用的直流绝缘子尚需依赖进口，由于生产批量不大，制造成本及价格较昂贵。

交直流输电优缺点对比随着电力系统的扩大，输电功率的增加，输电距离增长，交流输电遇到了一些技术困难，现在直流输电作为解决输电技术困难的方向之一。

交流输电遇到了什么困难，直流输电又有什么优点呢？导线不但有电阻，还有电感。

较细的导线，电阻的作用超过电感.在输电功率大，输电导线横截面积大的情况下，对交流来说，感抗会超过电阻，但对稳定的支流则只有电阻，没有感抗。

直流输电与交流输电相比优点有哪些（1）不存在稳定问题。

由于直流输电并不要求它所联接的两端同步，输电线路上也没有电抗，因而不存在稳定问题，也不存在因此引起的对输电距离及容量的限制问题。

（2）直流输电不仅本身无稳定问题，而且可以提高它两端交流系统的稳定性。

因为对交流系统来说，直流系统等于是增加了一个没有功角限制的电源，它可以改善与它联接的交流系统的静稳定和动稳定。

（3）直流线路造价低，约为同级电压交流线路的65%，有色金属消耗量小。

（4）输送容量大。

交流输电时最大电压为额定值的21/2倍，直流输电下两者相等，交流输电无功电流对有功电流有限制。

直流无此限制，因此在一样的绝缘水平及线路建造费用条件下，直流输电可输送的功率约为同等电压交流输电功率的1.5倍。

（5）线路损失小。

直流输电没有无功电流及电力，在传输一样功率下，线路的电流及功率损耗比交流输电小，也不产生需要补偿的无功功率。

另外，导线周围没有交变电磁场，其电晕损耗也小。

（6）在系统扩大并与其他系统相连接时，采用交流输电往往由于系统短路容量的增大，造成原系统中开关断路容量缺陷，需要更换大容量开关。

而利用直流输电则可隔开交流系统的故障电流，使之不进入健全系统，因而不增大系统短路容量，同时也可使交流系统的电压不致过分降低。

直流系统本身故障时，其电流即被切断，也不影响交流系统。

（7）直流输电对功率及输电电压增高的适应性强。

由于直流输电线路建设费用低而换流站造价高，所以可采用线路一次按最终规划目标建设，换流装置则采用随系统输电规模加大而逐步增加串并联组数，使直流电压及电流逐步增大的方法建设，使系统规划获得最好的规划期整体效果。

（8）输电可靠性高。

直流输电下一极线路故障时，另一极利用大地作回路还可送出一半功率。

如果采用高速的换流器控制及开关操作使全极换流器并联运行，以二倍的线路电流单极运行，还可继续保持输送额定功率。

（9）直流输电下潮流的控制比交流容易。

当交流输电下系统形成网孔形电力网时，由于电抗及无功潮流的影响，往往不易控制各线路的功率分配，造成某些线路带不上负荷，另一些线路则过载，甚至出现因某些线路过载跳闸引起连锁反应，使全网跨掉。

输电基本形式
输电是指电能从发电厂经过变电站和输电线路输送到用户用电地点的过程。

输电的基本形式主要有两种：交流输电和直流输电。

交流输电是利用交流电进行输电的方式。

交流输电是目前主要的输电方式，其主要特点是输电距离远，功率大，成本低。

交流输电线路通常采用铁塔或者电缆架设，输电线路的电压等级一般为35千伏、110千伏、220千伏、330千伏、500千伏等。

交流输电由于其输电损耗小、线路建设技术成熟、绝缘技术可靠、运行维护简便等优点，因此在长距离、大容量输电领域占有主导地位。

而直流输电是利用直流电进行输电的方式。

直流输电的主要特点是输电损耗小，线路占地少，电力传输能力强，适用于大功率长距离输电。

目前直流输电主要应用在特高压特长距离的输电工程和特殊输电环境下，比如海底输电、特长距离、跨国输电等。

直流输电技术的发展和应用，为电力输电提供了新的思路和技术手段。

总的来说，交流输电和直流输电各有其优缺点，根据输电距离、输电容量、线路投资、运行维护等方面的不同需求，选择合适的输电形式进行电力输送。

随着电力系统的不断发展和技术进步，输电形式也在不断完善和创新，为电力输送提供更加稳定、高效、可靠的保障。

输电形式的不断发展，将为电力系统的可持续发展提供更加健康有活力的动力支持。

随着电力系统的扩大，输电功率的增加，输电距离增长，交流输电遇到了一些技术困难，现在直流输电作为解决输电技术困难的方向之一。

交流输电遇到了什么困难，直流输电又有什么优点呢？导线不但有电阻，还有电感。

较细的导线，电阻的作用超过电感.在输电功率大，输电导线横截面积大的情况下，对交流来说，感抗会超过电阻，但对稳定的支流则只有电阻，没有感抗。

输电线一般是架空线，但跨过海峡给海岛输电时要用水下电缆，穿过人口密集的城市输电时要用地下电缆，电缆在金属芯线的外面包着一层绝缘皮，水和大地都是导体，被绝缘皮隔开的金属芯线和水（或大地）构成了电容器。

在交流输电的情况下，这个电容对输电线路的末端（受电端）起旁路电容的作用，并且随着电缆增长而增大，旁路电容会增大到交流几乎送不出去的程度。

这时交流输电已无实际意义，只能用直流输电，因为电容对稳定的直流不起作用。

设想有甲、乙两台交流发电机给同一条电路供电，假如甲的是正的最大值时，乙恰好是负的最大值，它们发的电在电路里恰好互相抵消，电路无法工作。

所以要电路正常工作，给同一条电路供电的所有发电机都必须同步运行，即同时达到正的最大值，同时达到负的最大值。

现代的供电系统是把许多电站连成一个电力网，要使电力网内许多发电机同步运行，技术上是很困难的。

直流输电就不存在同步问题。

现代的直流输电，只是输电这个环节是直流，发电仍是交流。

在输电线路的起端有专用的换流设备将交流变换为直流，在输电线路的末端也有专用换流设备将直流换为交流。

目前换流设备存在着制造难、价格高等困难，有待研究解决。

高压直流输电主要用于远距离大功率输电、海底电缆输电、非同步运行的交流系统之间的连络等方面。

随着大型水电站的开发和坑口电站的建设，以及大电网的互相连接，远距离大功率的直流输电必将在我国得到发展。

高压直流输电与高压交流输电相比，有下列优点：l)直流输电只要求2根导线，而交流输电要3根；2)无感抗、容抗、相位移和电压波动问题；3)由于没有感抗，在相同的送端电压情况下，传输相同的负荷到同一地点，直流输电线的电压降比交流输电的小，因此直流输电线路的电压调节特性要优于交流输电；4)直流系统中，导线的整个横截面都可以被利用；5)在相同的工作电压情况下，直流电网中的绝缘子上所承受的静电强度比交流电网中的小，因此直流线路的绝缘要求低；6)由于直流线路的电晕损失小，因此对通信线路的干扰较小；7)高压直流输电没有介质损耗，特别是在电缆情况下；8)由直流相联的2个电网之间不存在稳定和同步困难等问题。

1、<直流输电优缺点>优点：（1）直流输电架空线路只需正负两极导线、杆塔结构简单、线路造价低、损耗小。

（2）直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小，不易老化、寿命长，且输送距离不受限制。

（3）直流输电不存在交流输电的稳定问题，有利于远距离大容量输电。

（4）采用直流输电可实现电力系统之间的非同步联网。

（5）直流输电输送的有功功率和换流器消耗的无功功率均可由控制系统进行控制，可利用这种快速可控性来改善交流系统的运行性能。

（6）在直流电的作用下，只有电阻起作用，电感和电容均不起作用，直流输电采用大地为回路，直流电流则向电阻率低的大地深层流去，可很好地利用大地这个良导体。

（7）直流输电可方便地进行分期建设和增容扩建，有利于发挥投资效益。

（8）直流输电输送的有功及两端换流站消耗的无功均可用手动或自动方式进行快速控制，有利于电网的经济运行和现代化管理。

缺点：（1）直流输电换流站比交流变电所的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差。

（2）换流器对交流侧来说，除了是一个负荷（整流站）或电源（逆变站）以外，它还是一个谐波电流源；对直流侧来说，它还是一个谐波电压源。

（3）晶闸管换流器在进行换流时需消耗大量的无功功率（约占直流输送功率的40%~60%），每个换流站均需装设无功补偿设备。

（4）直流输电利用大地（或海水）为回路而带来一些技术问题。

（5）直流断路器由于没有电流过零点可以利用，灭弧问题难以解决，给制造带来困难。

2、<经济等价距离>当直流输电线路和换流站的造价与交流输电线路和变电站的造价相等时的输电距离称为经济等价距离。

3、<直流输电发展>(1)1882年，德国，HVDC首次成功试验 (2)1954年，瑞典，HVDC首次投入商业运行 (3)1972年，加拿大， HVDC首次全部采用晶闸管元件4、<晶闸管导通和关断>晶闸管的导通条件为：(1) 在阳极和阴极间加正向电压。

高压直流输电与交流输电相比
(1)输送相同功率时，线路造价低：交流输电架空线路通常采用3根导线，而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。

因此，直流输电可节省大量输电材料，同时也可减少大量的运输、安装费。

(2)线路有功损耗小：由于直流架空线路仅使用1根或2根导线，所以有功损耗较小，并且具有"空间电荷"效应，其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。

(3)适宜于海下输电：在有色金属和绝缘材料相同的条件下，直流时的允许工作电压比在交流下约高3倍。

2根心线的直流电缆线路输送的功率Pd比3根心线的交流电缆线路输送的功率Pa大得多。

运行中，没有磁感应损耗，用于直流时，则基本上只有心线的电阻损耗，而且绝缘的老化也慢得多，使用寿命相应也较长。

(4)系统的稳定性问题：在交流输电系统中，所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。

如果采用直流线路连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，所以不存在上述的稳定问题，也就是说直流输电不受输电距离的限制。

(5)能限制系统的短路电流：用交流输电线路连接两个交流系统时，由于系统容量增加，将使短路电流增大，有可能超过原有断路器的遮断容量，这就要求更换大量设备，增加大量的投资。

直流输电时，就不存在上述问题。

(6)调节速度快，运行可靠：直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。

如果采用双极线路，当一极故障，另一极仍可以大地或水作为回路，继续输送一半的功率，这也提高了运行的可靠性。

直流输电与交流输电的比较
长期以来，由于交流发电相对比较简单，不需整流，以及交流输电便于变压，便于采用高压输电以降低损耗，交流输电一直是输电的主要方式。

但随着电力系统的发展，输送容量和距离的增加，交流输电中的稳定问题及切断故障下的短路容量等问题日益复杂化，在大功率可控硅、直流输电自动控制等新技术的开发的今天，直流输电技术成为可能并且发展很快，已在世界范围内得到广泛应用。

 直流输电目前大多是两端直流输电，即送端换流后送到受端，逆变后送入供电网络，中间没有分支，没有构成直流的电网。

 直流输电与交流输电相比，其优点如下：
 (1)不存在稳定问题。

由于直流输电并不要求它所联接的两端同步，输电线路上也没有电抗，因而不存在稳定问题，也不存在因此引起的对输电距离及容量的限制问题。

 (2)直流输电不仅本身无稳定问题，而且可以提高它两端交流系统的稳定性。

因为对交流系统来说，直流系统等于是增加了一个没有功角限制的电源，它可以改善与它联接的交流系统的静稳定和动稳定。

 (3)直流线路造价低，约为同级电压交流线路的65%，有色金属消耗量小。

 (4)输送容量大。

交流输电时最大电压为额定值的21/2倍，直流输电下两者相等，交流输电无功电流对有功电流有限制。

直流无此限制，因此在相同的绝缘水平及线路建造费用条件下，直流输电可输送的功率约为同等电压交流输电功率的1.5倍。

 (5)线路损失小。

直流输电没有无功电流及电力，在传输相同功率下，线路的电流及功率损耗比交流输电小，也不产生需要补偿的无功功率。

另外，导线周。

特高压交直流输电的优缺点对比一、直流输电技术的优点1.经济方面：（1）线路造价低。

对于架空输电线，交流用三根导线，而直流一般用两根，采用大地或海水作回路时只要一根，能节省大量的线路建设费用。

对于电缆，由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度，如通常的油浸纸电缆，直流的允许工作电压约为交流的3倍，直流电缆的投资少得多。

（2）年电能损失小。

直流架空输电线只用两根，导线电阻损耗比交流输电小；没有感抗和容抗的无功损耗；没有集肤效应，导线的截面利用充分。

另外，直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。

所以，直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。

2.技术方面：（1）不存在系统稳定问题，可实现电网的非同期互联。

由此可见，在一定输电电压下，交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制，还须采取提高稳定性的措施，增加了费用。

而用直流输电系统连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，不存在上述稳定问题。

因此，直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制，还可连接两个不同频率的系统，实现非同期联网，提高系统的稳定性。

（2）限制短路电流。

如用交流输电线连接两个交流系统，短路容量增大，甚至需要更换断路器或增设限流装置。

然而用直流输电线路连接两个交流系统，直流系统的“定电流控制’，将快速把短路电流限制在额定功率附近，短路容量不因互联而增大。

（3）调节快速，运行可靠。

直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率，实现“潮流翻转”（功率流动方向的改变），在正常时能保证稳定输出，在事故情况下，可实现健全系统对故障系统的紧急支援，也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。

在交直流线路并列运行时，如果交流线路发生短路，可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速，提高系统的可靠性。

（4）没有电容充电电流。

直流线路稳态时无电容电流，沿线电压分布平稳，无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象，也不需要并联电抗补偿。

交流电源和直流电源的区别和优点
生活中的两种基本用电方式是交流电和直流电，那么这两者之间到底有什么区别呢？整理了二者的区别和各自的优点，大家快来了解一下吧！交流电源和直流电源的区别1、本质区别：直流电在一定时间范围内，电流大小和方向保持不变，而交流电其电流大小和方向呈现周期性变化。

2、直流电输电方式优于交流输电方式，而交流输电方式代替直流输电，在电发展史上只仅仅是技术的原因。

故，日常生活中所见的输电以交流输电方式为主。

交流电源和直流电源的优点交流电源的优点：交流电主要优点体现在发电及配电方面，采用电磁感应原理的交流发电机，可比较经济的将化学能、机械能及其它形式的能转为电能。

相比于直流电，造价较为低廉，还有交流电可以很方便的通过变压器来升降压，从而给配送电能带来极大方便。

总得概括就是，交流电获取方式比较容易、输送电能造价比较低廉、变压很便捷。

直流电源的优点：直流电优点主要在输电方面体现出来，在输送相同功率的直流电时，直流电输送线材相比交流电，节省线材为交流电的2/3~1/2。

直输流电系统因故障损失，相比于交流电其损失比交流电小。

直流输电时两侧交流系统无需同步运行。

在输电线路中，直流输电没电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，容易引起损耗。

特高压交直流输电的优缺点对比一、直流输电技术的优点1。

经济方面：（1)线路造价低。

对于架空输电线,交流用三根导线,而直流一般用两根，采用大地或海水作回路时只要一根，能节省大量的线路建设费用。

对于电缆，由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度，如通常的油浸纸电缆,直流的允许工作电压约为交流的3倍，直流电缆的投资少得多.（2)年电能损失小.直流架空输电线只用两根,导线电阻损耗比交流输电小;没有感抗和容抗的无功损耗;没有集肤效应,导线的截面利用充分。

另外，直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。

所以,直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。

2.技术方面：(1)不存在系统稳定问题，可实现电网的非同期互联。

由此可见，在一定输电电压下，交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制，还须采取提高稳定性的措施，增加了费用.而用直流输电系统连接两个交流系统,由于直流线路没有电抗，不存在上述稳定问题。

因此,直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制，还可连接两个不同频率的系统，实现非同期联网，提高系统的稳定性.（2）限制短路电流.如用交流输电线连接两个交流系统,短路容量增大，甚至需要更换断路器或增设限流装置。

然而用直流输电线路连接两个交流系统,直流系统的“定电流控制'，将快速把短路电流限制在额定功率附近,短路容量不因互联而增大。

（3）调节快速，运行可靠。

直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率,实现“潮流翻转"（功率流动方向的改变），在正常时能保证稳定输出，在事故情况下，可实现健全系统对故障系统的紧急支援，也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制.在交直流线路并列运行时，如果交流线路发生短路,可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速，提高系统的可靠性。

(4）没有电容充电电流。

直流线路稳态时无电容电流，沿线电压分布平稳,无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象,也不需要并联电抗补偿。

直流输电与交流输电的对比1． HVDC的优点（1）直流输电线路造价低，对于架空线路，当线路建设费用相近时，直流输电的功率约为交流输电功率的1.5倍,对于电缆线路, 直流输电的功率更大于1.5倍交流输电功率.（2）直流输电和交流输电线路，如绝缘水平相当，采用相同截面的导线，可输送大致相同的功率，由于节约一根导线，杆型也较简单，可降低线路造价30%～40%左右。

（3）采用双极型直流输电方式时，其换流站可分期建设，先建设其中一极，投入运行，以降低工程的初期投资。

（4）双极直流输电系统中，如果其中一极的设备发生故障，另一极仍能以大地作备用回路，带半负载运行，而交流输电则无法做到这一点。

（5）直流输电不存在磁滞损耗和涡流损耗，线损较小，节约能量。

（6）直流输电线所联系的两端交流电网不要求同步运行，直流输电本身也不存在稳定问题，输送的功率不受电力网稳定问题的限制。

（7）直流输电对通讯的干扰小于交流输电。

（8）交流电网用直流隔开后，由于电网小了其短路容量也较小，对电气设备有利，事故停电的影响范围也较小，提高了电网运行的安全性。

2． HVDC的缺点（1）直流输电的换流装臵造价较高，抵消了一部分建设直流线路所节省的投资。

（2）大容量换流装臵的本身是一个谐波源，会使电网的电压和电流波形产生畸变，因此在交流侧和直流侧均应装设滤波装臵，以抑制谐波分量。

（3）HVDC线路两端的换流站都要消耗无功功率，需要装设约为输送功率40%～60%的并联电容器组进行补偿。

（4）目前HVDC的电气设备，直流断路器尚在研制中，直流避雷器、直流电压、电流互感器以及线路上专用的直流绝缘子尚需依赖进口，由于生产批量不大，制造成本及价格较昂贵。

交直流输电优缺点对比随着电力系统的扩大，输电功率的增加，输电距离增长，交流输电遇到了一些技术困难，现在直流输电作为解决输电技术困难的方向之一。

交流输电遇到了什么困难，直流输电又有什么优点呢？导线不但有电阻，还有电感。