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第1章导论1.1高压直流输电概况1.1.1 交流输电还是直流输电？关于电能的输送方式，是采用直流输电还是交流输电，在历史上曾引起过很大的争论。
美国发明家爱迪生、英国物理学家开尔文都极力主张采用直流输电，而美国发明家威斯汀豪斯和英国物理学家费朗蒂则主张采用交流输电。
在早期，工程师们主要致力于研究直流电，发电站的供电范围也很有限，而且主要用于照明，还未用作工业动力。
例如，1882年爱迪生电气照明公司（创建于1878年）在伦敦建立了第一座发电站，安装了三台110伏“巨汉”号直流发电机，这是爱迪生于1880年研制的，这种发电机可以为1500个16瓦的白炽灯供电。
这一阶段发电、输电和用电均为直流电。
如1882年在德国建成的57km向慕尼黑国际展览会送电的直流输电线路（2kV，1.5kW）；1889年在法国用直流发电机串联而得到高电压，从毛梯埃斯（Moutiers）到里昂（Lyon）的230km直流输电线路（125kV，20MW）等，均为此种类型。
但是随着科学技术和工业生产发展的需要，电力技术在通信、运输、动力等方面逐渐得到广泛应用，社会对电力的需求也急剧增大。
由于用户的电压不能太高，因此要输送一定的功率，就要加大电流（P＝IU）。
而电流愈大，输电线路发热就愈厉害，损失的功率就愈多；而且电流大，损失在输电导线上的电压也大，使用户得到的电压降低，离发电站愈远的用户，得到的电压也就愈低。
直流输电的弊端，限制了电力的应用，促使人们探讨用交流输电的问题。
爱迪生虽然是一个伟大的发明家，但是他没有受过正规教育，缺乏理论知识，难以解决交流电涉及到的数学运算，阻碍了他对交流电的理解，所以在交、直流输电的争论中，成了保守势力的代表。
爱迪生认为交流电危险，不如直流电安全。
他还打比方说，沿街道敷设交流电缆，简直等于埋下地雷。
并且邀请人们和新闻记者，观看用高压交流电击死野狗、野猫的实验。
那时纽约州法院通过了一项法令，用电刑来执行死刑。
物理高压输电知识点总结高压输电是指在输电网中采用高电压来传输电能的一种技术。
通过提高输电线路的电压，可以减小电流，从而减小线路损耗，提高输电效率。
高压输电技术在现代电力系统中起着重要作用，本文将对高压输电的基本原理、技术特点和发展趋势进行总结。
一、高压输电的基本原理高压输电的基本原理是利用欧姆定律和功率公式来实现电能的远距离传输。
按照欧姆定律，电流的大小与电压和电阻成反比，即I=U/R。
因此，为了减小输电线路的电流，可以通过提高输电线路的电压来实现。
而根据功率公式P=UI，可以看出功率与电压和电流的乘积成正比，因此在保持功率不变的情况下，提高电压就可以减小电流。
基于以上原理，高压输电技术采用了交流输电和直流输电两种方式。
在交流输电中，采用了变压器来实现电压的升高和降低，而在直流输电中，则采用了换流站来实现电压的变换。
二、高压输电的技术特点1. 减小线路损耗通过提高输电线路的电压，可以减小输电线路的电流，进而减小线路损耗。
线路损耗主要来自于电阻损耗和感抗损耗，在输电线路的电流较大时，线路损耗将会增加。
因此，采用高压输电技术可以有效地减小输电线路的电阻损耗和感抗损耗，提高输电效率。
2. 节约线路投资采用高压输电技术可以减小输电线路的电流，这意味着可以采用较小截面的导线来承载相同的功率。
因此，可以节约线路的材料和施工成本，降低输电线路的投资。
3. 降低电网损耗高压输电技术不仅可以减小输电线路的损耗，还可以减小整个电网的损耗。
在输电线路的损耗减小后，可以减小变电站和配电线路的电流，进而降低电网的损耗，提高电网的经济性。
4. 提高电力系统的稳定性高压输电技术可以提高电力系统的稳定性，减小输电线路的电流可以减小线路的电磁辐射和电磁场的扰动，减小对周围环境和人体的影响。
此外，高压输电技术还可以提高电网的抗干扰性能，增强电力系统的抗扰性。
5. 实现异地输电高压输电技术可以实现异地输电，即可以将远距离的电能进行传输。
1、简述直流输电的基本原理从交流电力系统1向系统2输电时，换流站CS1将送端功率的交流电变换成直流电，通过直流线路将功率送到换流站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，而把直流变换成交流称为逆变。
CS1也称为换流站，CS2又称为逆变站。
2、简介“轻型直流输电”。
轻型HVDC是在绝缘栅双极晶闸管IGBT和电压源换流器基础上发展起来的一种新型直流输电技术，可自由地控制电流的导通或关断，从而使HVDC换流器具有更大的控制自由度。
3、列举直流输电适用场合远距离大功率输电；海底电缆输电；不同频率或者同频率非同步运行的两个交流系统之间的联络；用地下电缆向用电密度高的大城市供电；交流系统互联或配电网增容时作为限制短路电流的措施之一；配合新能源的输电。
4、延迟角、重叠角、超前角、熄弧角的概念延迟角：从自然换相点到阀的控制极上加以控制脉冲这段时间，用电气角度表示。
重叠角：换相过程两相同时导通时所经历的相位角。
超前角：从逆变器阀的控制极上加以控制脉冲到自然换相点这段时间，用电气角度来表示。
熄弧点：在自然换相结束时刻到最近一个自然换相点之间的角度。
5、见图6、见图7、为什么逆变器的熄弧角必须有一个最小值？在换相结束（V5关断）时刻到最近一个自然换相点（c4）之间的角度成为熄弧角。
由于阀在关断之后还需要一个使载流子复合的过程，因此熄弧角必须足够大，使换流阀有足够长的时间处于反向电压作用之下，以保证刚关断的阀能够完全恢复阻断能力。
如果熄弧角太小，在过c4点后V5又承受正向电压，而此时载流子尚未复合完，则V5不经触发就会导通，使V1承受反向电压而被迫关断。
这种故障被称为换相失败。
这就要求逆变器的熄弧角必须有一个最小值，其大小为阀恢复阻断能力所需时间加上一定裕度，一般为15度或更大一些。
8、见图9、见图10、HVDC对晶闸管元件的基本要求有哪些？耐压高；载流能力大；开通时间和电流上升率di/dt限制，防止刚刚开通时晶闸管局部过热而损坏元件；关断时间与电压上升率dV/dt的限制，防止未加触发脉冲时晶闸管提前导通。
常规直流输电的基本原理
常规直流输电的基本原理可以概括为以下几点:
一、直流输电的概念
直流输电是利用直流电压对电能进行长距离传输的过程。
与交流输电相比,直流输电线路结构简单,但也存在一定缺点。
二、直流输电的基本结构
直流输电系统主要包括发电机、变流站、输电线路、受电变流站和负载几个部分。
发变电站将交流电转换为直流电,经过输电线路,最后转换回交流电为负载供应电力。
三、直流输电的工作原理
1. 发电机组发出三相交流电。
2. 变流站将交流电整流为直流电,升高电压。
3. 高压直流电沿输电线路输送,减少电能损耗。
4. 接收变流站将直流电再转换为交流电,供应给用户。
5. 整个系统采用回馈控制调节电流、电压,保证稳定运行。
四、直流输电的优势
1. 线路投资减少,传输损耗小。
2. 可实现交联互济不同系统。
3. 输电容量可通过电压调节实现,易扩容。
4. 可采用先进的直流电网技术。
五、直流输电的劣势
1. 换流站投资和损耗较大。
2. 难以实现直接供电,需要变流设备。
3. 输电距离受电压等级限制。
4. 缺乏经验,维护转换设备复杂。
总之,直流输电可降低线路损耗,但更适合远距离跨区传输。
随着技术进步,直流输电会发挥更大优势。
赵婉君《高压直流输电》第一章直流输电工程是以直流电的方式实现电能传输的工程。
直流输电与交流输电相互配合构成现代电力传输系统。
目前电力系统中的发电和用电的绝大部分均为交流电，要采用直流输电必须进行换流。
也就是说，在送端需要将交流电变换为直流电(称为整流)，经过直流输电线路将电能送往受端；而在受端又必须将直流电变换为交流电(称为逆变)，然后才能送到受端的交流系统中去，供用户使用。
送端进行整流变换的地方叫整流站，而受瑞进行逆变变换的地方叫逆变站。
整流站和逆变站可统称为换流站。
实现整流和逆变变换的装置分别称为整流器和逆变器，它们统称为换流器。
直流输电工程的系统结构可分为两端〔或端对端)直流输电系统和多端直流输电系统两大类。
两端直流输电系统是只有一个整流站〔送端)和一个逆变站(受端)的直流输电系统，即只有一个送端和一个受端，它与交流系统只有两个连接端口，是结构最简单的直流输电系统。
多端直流输电系统与交流系统有三个或三个以上的连接端口，它有三个或三个以上的换流站。
例如，一个三端直流输电系统包括三个换流站，与交流系统有三个端口相连，它可以有两个换流站作为整流站运行，一个换流站作为逆变站运行，即有两个送端和一个受端;也可以有一个换流站作为整流站运行，两个作为逆变站运行，即有一个送端和两个受端。
目前世界上已运行的直流输电工程大多为两端直流输电系统，只有意大利一撒丁岛(三端)和魁北克一新英格兰(五端)直流输电工程为多端直流输电系统。
此外，纳尔逊河双极1和双极2以及太平洋联络线直流工程也具有多端直流输电的运行性能。
一、两端直流输电系统两端直流输电系统的构成主要有整流站、逆变站和直流输电线路三部分。
对于可进行功率反送的两端直流输电工程，其换流站既可以作为整流站运行，又可以作为逆变站运行。
功率正送时的整流站在功率反送时为逆变站，而正送时的逆变站在反送时为整流站。
整流站和逆变站的主接线和一次设备基本相同(有时交流侧滤波器配置和无功补偿有所不同)，其主要差别在于控制和保护系统的功能不同。
高压直流输电系统设计随着电力传输距离的增加和电力需求的不断增长，高压直流输电系统成为一种重要的电力传输方案。
高压直流输电系统设计是确保电能的高效传输和稳定供应的关键步骤。
本文将从高压直流输电系统的基本原理、系统设计要素、关键技术和设计考虑等方面进行探讨。
一、高压直流输电系统基本原理高压直流输电系统是通过将交流电转换为直流电，利用高压直流将电能从发电站输送到远距离需求点。
主要由以下组成部分构成：1. 发电机组：将机械能转化为电能，产生交流电。
2. 运动转换装置：将交流电转化为直流电。
3. 整流器变流器组：将交流电整流和变压，通过变流装置转换为高压直流电。
4. 输电线路：将高压直流电能从发电站输送到需求点。
5. 变流器整流器组：将高压直流电转换为交流电，供电至用户。
二、高压直流输电系统设计要素1. 输电距离：确定输电线路的长度，是设计过程的首要考虑因素。
2. 输电容量：根据用户的需求和电力网络的供需关系，确定输电系统的容量。
3. 输电损耗：通过系统设计以降低输电过程中的电能损失，提高输电效率。
4. 可靠性要求：根据电力供应的重要性和可靠性要求，设计相应的输电系统。
5. 技术经济指标：考虑系统的成本、维护费用和综合经济性能。
三、高压直流输电系统设计关键技术1. 输电线路选择：根据输电距离、电流容量和输电能力需求，选择适当的线路类型和优化输电线路的结构。
2. 设备选型：根据设计要求选择合适的发电机组、变流器、整流器等设备，并进行合理的配置。
3. 控制策略设计：设计合理的控制策略，包括保护设备和系统、电压、频率和功率等方面的控制策略。
4. 绝缘与温升控制：确保输电过程中绝缘性能良好，以及控制设备的温升情况。
5. 污秽度控制：制定有效的污秽度控制计划，保持设备表面的清洁，减少电力损耗。
6. 地理环境因素考虑：根据输电线路所处的地理环境，设计合理的支架和防护措施，防止设备被外界环境影响。
四、高压直流输电系统设计考虑1. 系统可靠性：根据电力供应的可靠性要求，设计高可靠性的输电系统，以确保电能的稳定供应。
《电力系统前沿知识讲座》前言高压直流输电在大容量、远距离输电的场合，尤其在我国“西电东送”和全国联网中起着主导作用。
目前世界上重大的高压直流输电工程主要集中在我国，直流输电新技术也主要在这些工程中应用。
高压直流输电的一些技术问题，尤其是特高压直流输电技术问题，不仅是中国电网前所未有的，而且是世界电网发展史中前所未有的，面临一些世界级难题。
在经济全球化背景下，开展高压直流输电的技术问题研究，解决高压直流输电技术和交直流混合电网运行中的难题，不仅对我国电网的安全稳定运行具有重要的意义，而且将为世界电网技术的发展做出贡献。
目录第一章: 超高压直流输电原理第二章：直流输电的优点第三章:直流输电的缺点第五章：直流输电工程系统构成第六章：直流输电的换流技术第七章：直流输电的换流技术第八章：换流变压器的保护措施第一章: 超高压直流输电原理高压直流输电线路如上图所示。
由图中可以看出直流输电的目的是把交流系统A的电能输送到交流系统B中去。
发电和用电系统都是以交流方式进行，只是输电部分是直流方式。
首先，交流发电机产生的交流电，通过系统A中的变压器，把电压值变换成需要的大小，再送到整流器，通过它把交流电变为直流电。
所得到的直流电，通过直流输电线路L输送到用电处的逆变器，由逆变器把直流电变为交流电，最后由变压器把逆变器出来的交流电压变成系统B应用时所需要的交流电压第二章：直流输电的优点与高压交流输电相比较，直流输电具有下列优点：一、输送相同功率时，线路造价低，对于架空线路，交流输电通常采用3根导线，而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。
输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输电的2/3～l/2。
另外，直流输电在线路走廊、铁塔高度、占地面积等方面，比交流输电优越。
对于电缆线路，直流电缆与交流电缆相比，其投资费和运行费都更为经济，这就是越来越多的大城市供电采用地下直流电缆的原因。
二、线路损耗小由于直流架空线路仅用1根或2根导线，所以导线上的有功损耗较小。
输电线路介绍及综合保护输电线路是将电能从发电厂输送到用户的重要设施。
本文将介绍输电线路的基本概念、组成部分及其综合保护方法。
一、输电线路概述输电线路由电缆或电线组成，可将高压电能从发电站输送到变电站或直接供电给大型工业用户。
分为高压直流输电线路和高压交流输电线路两种。
高压直流输电线路采用直流电流输送电能，具有输电损耗小、距离远等优点，常用于大规模跨国输电。
高压交流输电线路则采用交流电流输送电能，具有便于变压器升压降压等特点，常用于城市乃至乡村供电。
二、输电线路组成输电线路主要由以下部分组成：1. 导线：输电线路中的导线是电流传输的关键部分，一般采用铝合金或铜导线。
导线的截面积越大，导电能力越强。
2. 绝缘子：用于支撑导线并将导线与支架分离，以防止电流意外接地。
绝缘子常用陶瓷或聚合物制成。
3. 支架：用于支撑绝缘子和导线，使输电线路保持稳定。
支架通常由金属材料制成。
4. 杆塔：用于搭建输电线路的支撑结构，将输电线路高于地面以避免障碍物干扰。
三、综合保护方法为保证输电线路的安全可靠运行，需要采取以下综合保护方法：1. 防雷保护：通过安装避雷器等设备，防止雷电击中输电线路，保护线路和设备免受损害。
2. 过电压保护：利用避雷器或电力电子器件等，对过电压情况进行监测和控制，以防止电压过高损坏设备。
3. 接地保护：保证输电线路良好接地，以避免电流意外接地造成触电危险。
4. 温度保护：通过安装温度传感器等设备，监测输电线路温度，防止线路过载导致过热损坏。
5. 检修保护：定期检修输电线路，包括清理导线和绝缘子、检查支架等，确保线路正常运行。
综合采用以上维护方法，可有效保护输电线路的安全和可靠运行。
结论输电线路是电能输送的重要通道，了解其概念和组成部分对于正常运行至关重要。
综合保护措施的采取可确保输电线路的安全性和可靠性。
在输电线路的设计和运行中，应重视综合保护措施的落实，以保证电力系统的正常供电。
高压直流输电优点高压直流输电（HVDC，High-Voltage Direct Current）是一种广泛应用于电力传输的技术。
相较于交流输电，直流输电具有一些显著的优点。
以下是高压直流输电的主要优点详细分析：1.传输效率高：在相同的电压下，直流电的电阻损耗比交流电小得多。
此外，由于直流电不存在频率转换问题，因此不会因频率转换导致额外的功率损失。
2.稳定性高：直流输电的稳定性优于交流输电。
没有相位差和频率漂移等问题，这使得直流输电在长距离传输时能够保持更高的电能质量。
3.对负载变化响应快：直流输电系统对负载变化响应更快，因为直流电不存在频率和相位调整问题。
这使得直流输电在应对突发负载变化时具有更高的性能。
4.可实现多路输电：对于交流系统，如果要从不同的源头向多个目的地输电，需要使用额外的变压器和转换器。
但对于直流系统，只需增加更多的传输线路即可实现多路输电，这大大简化了输电系统的设计和操作。
5.兼容不同频率的系统：由于直流电不存在频率问题，因此高压直流输电系统可以轻松地与其他不同频率的系统进行连接。
这为跨国电力传输提供了可能，使电力网络更加互联互通。
6.环保：在同等传输功率下，直流输电线路的电磁辐射和电场强度都要低于交流线路。
此外，直流输电没有无功功率消耗，因此不会产生额外的碳排放，是一种更为环保的输电方式。
7.经济性：虽然直流输电系统的初次建设成本可能较高，但由于其高效率、低能耗、稳定性高等特点，长期运营成本和总投资通常低于交流输电系统。
8.易于扩展：对于高压直流输电系统，增加传输容量相对简单。
只需要在现有的传输线路上增加额外的传输设备即可，而不需要改变现有系统的基本结构。
9.无需无功补偿：直流输电不需要进行无功补偿，因为其不存在感性或容性负荷。
这减少了为交流系统提供无功支持所需的设备和投资。
10.适用于可再生能源：高压直流输电是可再生能源（如太阳能和风能）传输的重要工具。
这些能源产生的电力往往是间歇性的，且波动性较大。
高压直流输电原理及运行高压直流输电：将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。
高压直流输电原理图如下：换流器（整流或逆变）：将交流电转换成直流电或将直流电转换成交流电的设备。
换流变压器：向换流器提供适当等级的不接地三相电压源设备。
平波电抗器：减小注入直流系统的谐波，减小换相失败的几率，防止轻载时直流电流间断，限制直流短路电流峰值。
滤波器：减小注入交、直流系统谐波的设备。
无功补偿设备：提供换流器所需要的无功功率，减小换流器与系统的无功交换。
高压直流输电对比交流输电：1）技术性功率传输特性。
交流为了满足稳定问题，常需采用串补、静补等措施，有时甚至不得不提高输电电压。
将增加很多电气设备，代价昂贵。
直流输电没有相位和功角，无需考虑稳定问题，这是直流输电的重要特点，也是它的一大优势。
线路故障时的自防护能力。
交流线路单相接地后，其消除过程一般约0.4~0.8秒，加上重合闸时间，约0.6~1秒恢复。
直流线路单极接地，整流、逆变两侧晶闸管阀立即闭锁，电压降为零，迫使直流电流降到零，故障电弧熄灭不存在电流无法过零的困难，直流线路单极故障的恢复时间一般在0.2~0.35秒内。
过负荷能力。
交流输电线路具有较高的持续运行能力，其最大输送容量往往受稳定极限控制。
直流线路也有一定的过负荷能力，受制约的往往是换流站。
通常分2小时过负荷能力、10秒钟过负荷能力和固有过负荷能力等。
前两者葛上直流工程分别为10%和25%，后者视环境温度而异。
就过负荷而言，交流有更大灵活性，直流如果需要更大过负荷能力，则在设备选型时要预先考虑，此时需增加投资。
潮流和功率控制。
交流输电取决于网络参数、发电机与负荷的运行方式，值班人员需要进行调度，但又难于控制，直流输电则可全自动控制。
直流输电控制系统响应快速、调节精确、操作方便、能实现多目标控制。
短路容量。
两个系统以交流互联时，将增加两侧系统的短路容量，有时会造成部分原有断路器不能满足遮断容量要求而需要更换设备。
