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高压直流输电与特高压交流输电的比较摘要综述了高压直流输电与特高压交流输电的应用现状，对二者的优缺点进行了比较研究，并预测了这两种输电技术在我国的发展前景。
0 引言我国电网的特点是能源资源与经济发展地理分布极不均衡，必须发展长距离、大容量电能传输技术，采用新的或更高一级电压等级，实现西南水电东送和华北火电南送。
目前国内外的研究集中在高压直流(HVDC)和特高压交流(UHV)输电技术。
本文试就这两种技术的应用现状、优缺点进行比较，并预计这两种技术在我国的发展前景。
1 国内外高压直流与特高压交流输电的应用概况随着电力电子和计算机技术的迅速发展，直流输电技术日趋完善，在输送能力和送电距离上已可和特高压交流竞争。
多端直流输电技术也取得了一些运行经验：意大利到撒丁岛和柯西岛的三端直流输电工程于80年代投运；美国波士顿经加拿大魁北克到詹姆斯湾拉迪生的五段直流输电工程，全长1500 km，1992年全线建成投入五端。
到1996年底全世界已投运的直流输电工程有56个，输电容量达54.166 GW［1］。
我国的葛洲坝—上海500 kV双极联络直流输电工程1989年投运，额定容量为1 200 MW，输电距离为1 080 km。
天生桥—广州500kV直流输电线路全长980 km，额定输送功率1 800 MW。
此外，三峡—华东两回直流输电方案已审定。
目前国外单个直流输电项目的输电容量正在逐步增加，表1为其中典型代表。
特高压交流输电技术的研究始于60年代后半期，前苏联从80年代开始建设西伯利亚—哈萨克斯坦—乌拉尔1 150 kV输电工程，输送容量为5 000 MW，全长2 500 km，从1985年起已有900 km线路按1 150 kV设计电压运行。
1988年日本开始建设福岛和柏崎—东京1 000 kV 400余km线路。
意大利也保持了几十km的无载线路作特高压输电研究。
美国AEP则在765 kV的基础上研究1 500 kV特高压输电技术。
请指教：直流电与交流电在应用中的优缺点 最佳答案 高压直流输电方式与高压交流输电方式相比，有明显的优越性．历史上仅仅由于技术的原因，才使得交流输电代替了直流输电．下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较，从而说明它们各自在应用中的价值． 交流电的优点主要表现在发电和配电方面：利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能（水流能、风能……）、化学能（石油、天然气……）等其他形式的能转化为电能；交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比，造价大为低廉；交流电可以方便地通过变压器升压和降压，这给配送电能带来极大的方便．这是交流电与直流电相比所具有的独特优势．
直流电的优点主要在输电方面： ①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 直流输电采用两线制，以大地或海水作回线，与采用三线制三相交流输电相比，在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也可以输送相同的电功率，而输电线和绝缘材料可节约1／3． 如果考虑到趋肤效应和各种损耗（绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等），输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍．因此，直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半．同时，直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单，线路走廊占地面积也少． ②在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起损耗． 在一些特殊场合，必须用电缆输电．例如高压输电线经过大城市时，采用地下电缆；输电线经过海峡时，要用海底电缆．由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器，在交流高压输线路中，空载电容电流极为可观．一条200kV的电缆，每千米的电容约为0.2μF，每千米需供给充电功率约3×103kw，在每千米输电线路上，每年就要耗电2.6×107kw·h．而在直流输电中，由于电压波动很小，基本上没有电容电流加在电缆上 ③直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行．交流远距离输电时，电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差；并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ，但实际上常产生波动．这两种因素引起交流系统不能同步运行，需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整，否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备，或造成不同步运行的停电事故．在技术不发达的国家里，交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时，它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行，不需进行同步调整． ④直流输电发生故障的损失比交流输电小．两个交流系统若用交流线路互连，则当一侧系统发生短路时，另一侧要向故障一侧输送短路电流．因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁，需要更换开关．而直流输电中，由于采用可控硅装置，电路功率能迅速、方便地进行调节，直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流，故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样．因此不必更换两侧原有开关及载流设备． 在直流输电线路中，各级是独立调节和工作的，彼此没有影响．所以，当一极发生故障时，只需停运故障极，另一极仍可输送不少于一半功率的电能．但在交流输电线路中，任一相发生永久性故障，必须全线停电． 另外提醒一下:在直流输电系统中，只有输电环节是直流电，发电系统和用电系统仍然是交流电． 分享给你的朋友吧：
高二物理知识点电路中的交流电与直流电的区别高二物理知识点：电路中的交流电与直流电的区别在学习物理的过程中，我们常常会接触到两种不同的电流形式，即交流电和直流电。
它们在电路中的应用和特性有诸多区别。
本文将从电流方向、电压变化、传输损耗以及应用等角度来探讨交直流电的区别。
一、电流方向直流电是指电流方向始终保持不变的电流形式。
在直流电路中，电流总是从正极流向负极，电子只沿着一个方向运动。
这意味着直流电的电压极性是固定的。
而交流电则表示电流方向有规律地周期性地改变的电流形式。
在交流电路中，电流不断改变方向，正负极交替出现。
这是由于交流电源中的电压是一个周期性变化的正弦波，当电压的正弦值为正时，电流为正向，而当电压的正弦值为负时，电流方向则相反。
二、电压变化在直流电路中，电压始终保持恒定不变。
这意味着直流电的电压波形是一条平直线。
常见的直流电源有电池。
直流电的电压变化不会随时间发生改变，因此适合用于许多电子设备，如手机、计算机等。
与此相反，交流电的电压是以一定频率周期性变化的。
一般来说，交流电的电压波形是正弦波形。
交流电常见的电压频率有50赫兹和60赫兹，它们分别对应电网的频率。
这种变化的电压可以通过变压器进行升降压，并在电网和家庭中传输，从而被广泛应用于供电系统。
三、传输损耗直流电在传输过程中的能量损耗相对较小。
由于直流电的电流方向始终一致，电流通过导线时，电子相互之间没有频繁的碰撞和相互排斥的情况，减少了导线的电阻和能量损耗。
因此，直流电适合应用于长距离的能量传输，如高压直流输电。
而交流电在传输过程中的能量损耗相对较大。
由于交流电的电流方向不断改变，电流通过导线时，电子会频繁地发生碰撞和相互排斥的情况，导致导线的电阻和能量损耗增加。
因此，交流电在长距离传输能量时，需要进行升压和降压操作，以减小能量损耗。
四、应用直流电在各种电子设备中广泛应用，如手机、计算机、电视等。
由于直流电的性质稳定可靠，适合小功率电子设备的供电，如智能手表、遥控器等。
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。
直流电交流电通俗理解直流电和交流电是我们生活中常见的两种电流类型。
虽然它们都是电流的形式，但它们之间存在着明显的差异。
本文将以直流电和交流电为主题，深入探讨它们的定义、特点和应用，并通过一些通俗易懂的例子来加深我们对它们的理解。
1. 直流电是一种电流，它的电荷流动方向始终保持不变。
直流电源可以是电池或者太阳能电池等。
我们可以将直流电比喻为一条笔直的道路，电荷在其中按照固定的方向流动。
2. 直流电的特点是稳定性好，因为其电荷流动方向一致。
这使得直流电在需要稳定电压、电流的设备中得到广泛应用，例如在电子设备中的电源供应和电动机的驱动。
直流电还广泛应用于太阳能发电、电动车充电等领域。
3. 交流电是电荷在电路中来回振荡流动的电流。
它的电荷流动方向不断变化，就像是一条来回摆动的路径。
我们可以将交流电比喻为一条折线的道路，电荷在其中不断地变换方向。
4. 交流电的特点是变化性强，因为其电荷流动方向不断变化。
这使得交流电在传输和分配电能方面具有优势，例如在家庭和工业中的电力供应。
交流电还可以通过变压器进行调整，以便在长距离传输时减少能量损失。
5. 直流电和交流电的区别不仅在于电荷流动方向的稳定性，还在于它们的波动性质。
直流电的波形是稳定的，没有明显的波动。
而交流电的波形是周期性变化的正弦曲线，其频率通常为50Hz或60Hz。
直流电和交流电是电流的两种主要形式。
直流电的特点是稳定性好，适用于需要稳定电压、电流的设备；交流电的特点是变化性强，适用于电力传输和分配。
它们都在我们的生活中起着重要的作用。
对于个人用户来说，我们在购买家用电器时，需要留意其使用的电流类型，确保其与我们家庭用电的类型相匹配。
在我个人的理解中，直流电和交流电不仅是一种物理现象，更是我们生活中电力运输和应用技术的基础。
了解和理解这两种电流的原理和特点，有助于我们更好地利用电力资源，提高电能利用效率。
通过学习直流电和交流电，我们能够更深入地理解电流传输和应用的原理。
直流输电原理
直流输电是一种电力传输方式，以直流电作为传输介质。
与交流输电相比，直流输电具有一些独特的原理和特点。
直流输电的原理是利用直流电的恒定电压和电流特性，在输电过程中减小能量的损耗和损失。
直流电的电流不会随时间而变化，因此电流的损耗较小，能够减少电线的导线负载和电流导线的损耗。
另外，直流电的功率因数接近1，电压和电流之间的相位差较小，能减少线路的无功功率损耗。
直流输电采用高压传输，可以大大减小输电线路的电流，从而降低电阻损耗。
此外，直流输电还能提供稳定的电流和电压，适合远距离的电力传输。
直流输电还能避免交流电输电过程中的电磁干扰问题，提高电力传输的稳定性和可靠性。
为了实现直流输电，需要使用直流输电装置，如直流输电变压器和直流输电线路。
直流输电变压器能够将高压直流电转换为低压直流电，以适应不同的功率需求。
直流输电线路一般使用大直径的电缆，以减小线路电阻，降低能量损耗。
总的来说，直流输电利用直流电的恒定特性，减小能量的损耗和损失，提高电力传输的效率和可靠性。
它具有适应远距离输电、降低能量损耗和提高电力传输稳定性的优势，因此在一些特殊的需求和场景下得到广泛应用。
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。
交流输电和直流输电的区别和应用 高二物理《交变流电》这一章节中，我们向学生讲授了交流输电，有学生问起直流是否好可以输电啊？直流输电和交流输电有和不同、区别？我们为何没有用直流输电呢？当学生这么问时，我们教师就应该向学生详细的说一下现实中有关交流输电和直流输电的有关知识。 输电是发电和用电的中间环节，现代输电工程中并存着两种输电方式，高压交流输电和高压直流输电，两种方式各有自己的长处和不足，同时使用它们，可以取得更大的经济效益。 一、输电方式的变化 人类输送电力，已有一百多年的历史了。输电方式是从直流输电开始的，1874年俄国彼得堡第一次实现了直流输电，当时输电电压仅100V，随着直流发电机制造技术的提高，到1885年，直流输电电压已提高到6000V，但要进一步提高大功率直流发电机的额定电压，存在着绝缘等一系列技术困难，由于不能直接给直流电升压，使得输电距离受到极大的限制。不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。 19世纪80年代末发明了三相交流发电机和变压器。1891年，世界上第一个三相交流发电站在德国劳风竣工，以3104V高压向法兰克福输电，此后，交流输电就普遍的代替了直流输电。但是随着电力系统的迅速扩大，输电功率和输电距离的进一步增加，交流电遇到了一系列不可克服的技术上的障碍，大功率换流器（整流和逆流）的研究成功，为高压直流输电突破了技术上的障碍，因此直流输电重新受到了人们的重视。1933年，美国通用电器公司为布尔德坝枢纽工程设计出高压直流输电的装置；1954年在瑞典，从本土到果特兰岛，建立起了世界上第一条远距离高压直流输电工程。 二、直流输电系统 在直流输电系统中，只有输电环节是直流电，发电系统和用电系统仍然是交流电。如图所示为高压直流输电的典型线路示意图。在输电线路的始端，发电系统的交流电经换流
变压器1T、2T升压后，送到整流器1H、2H中去。整流器的主要部件是可控硅变流器和进行交直流变换的整流阀，它的功能是将高压交流电变为高压直流电后，送入输电线路，直流电通过输电线路1L和2L送到逆变
器3H和4H中。逆变器的结构与整流器相同而作用刚好相反，它把高压直流电变为高压交流电。再经过变压器3T和4
T
降压，交流系统A的电能就输送到交流系统B中。在直流输电系统中，通过改变换流器的控制状态，也可以把交流系统B中的电能送到系统A中去，也就是说整流器和逆变器是可以相互转换的。 三、交流电和直流电的优缺点比较 高压直流输电与高压交流输电相比，有明显的优越性。历史上仅仅由于技术的原因，才使得交流输电代替了直流输电。下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较，从而说明它们各自在应用中的价值。 交流电的优点主要表现在发电和配电方面：利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能（水流能、风能…..）、化学能（石油、天然气……）等其他形式的能转化为电能；交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流器相比，造价更低廉；交流电可以方便地通过变压器升压和降压，这给配送电能带来了极大的方便；这是交流电与直流电相比所具有的独特优势。 直流电的优点主要表现在输电方面：
1、 输送功率相同时，直流输电所用的线材仅为交流输电32～21。 直流输电采用两线制，可以以大地和海水作回线，与采用三线制三相交流输电相比，在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也可以输送相同的
电功率，而输电线和绝缘材料可节约1/3。设两线制直流输电线路输送功率为dP，则
dddIUP2；设三线制三相交流输电线路所输送的电功率为aP，cos3aaaIUP。
对于超高压线路，功率因数一般较高，可取为0.945。设直流输电电压等于交流输电电压
的最大值，即adUU2，且adII，则1945.0322aaaaadIUIUPP。 如果考虑到趋肤效应和各种损耗（绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等），输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的确1.33倍。因此，直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半。同时，直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单，线路走廊占地面积也小。 2、在输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起的损耗。 在一些特殊场合，必须用电缆输电。例如高压输电线经过大城市时，采用地下电缆；输电线经过海峡时，要用海底电缆。由于电缆芯线和大地之间形成同轴电容在交流高压输
电线路中，空载电容电流极为可观，一条200kV的电缆，每千米的电容约为F2.0，每
千米需供给充电功率约为kW1033，在每千米输电线路上，每年就要耗电hkW106.27。而在直流输电中，由于电压波动很小，基本上没有电容电流加在电缆
上。 3、直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行。 交流远距离输电时，电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差；并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为Hz50，但实际上常产生波动。这两种因数常引起交流系统不能同步运行，需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很能够强的技术加以调整，否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备，或造成不同步运行的停电事故。在技术不发达的国家里，交流输电距离一般不超地300km，而直流输电线路互连时，它两端的的交流电网可以用各自的频率和相位运行，不需进行同步调整。 4、直流输电发生故障的损失比交流输电小 两个交流系统若用交流线路互连，则当一侧线路发生短路时，另一侧要向一侧输送短路电流，因此使两系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁，需要更换开关，而直流输电中，由于采用可控硅装置，电路功率能迅速、方便地进行调节，直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流，故则交流系统的短路电流与没有互连时一样，因此不必更换两侧原有开关及载流设备。 在直流输电线路中，各极是独立调节和工作的，彼此没有影响。所以，当一极发生故障时，只需停运故障极，另一极仍可输送不少于一半功率的电能。但在交流输电线路中，任一相发生永久性故障，必须全线停电。 四、我国直流输电现状及发展前景 我国在1977年就建成了第一条31kV直流输电工业性实验电路。我国超高压直流输电工程，有从葛洲坝至上海的500kV线路和青海龙羊峡至北京的输电工程。 直流输电在我国有广阔的发展前景，主要体现在以下方面： 1、我国能源与负荷分布不均，需要大容量远距离输电。目前，我国的主要能源（水力资源和煤炭资源）主要集中在西南、中南、西北及华北地区，而负荷主要集中在京津地区、东北及华东、华南地区。所以不可避免要进行大容量远距离输电。青海龙羊峡至北京的输电工程就属于这一类的。 2、用直流线路联络两个交流系统，以取得较大的经济效益。葛洲坝至上海直流输电工程属于这一类的。 3、用海底电缆跨海送电。我国沿海岛屿众多，许多岛屿（如舟山群岛、海南岛、崇明岛、台湾岛等到）需要由大陆送电或互联并网。舟山直流输电工程就属于这一类的。 4、用直流输电向大城市中心供电，以解决大城市电能日益增长的迫切需要。在英国，已由金斯诺思用直流输电同伦敦供电。我国上海、北京等大城市不久也将会实现。
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，而直流单极只需1根，双极只需2根。对于电缆线路，其投资费和运行费都更为经济，这也是越来越多的大城市采用地下直流电缆的原因。 二、线路有功损耗小： 直流线路没有感抗和容抗，也就没有无功损耗。而且由于直流架空线路具有“空间电荷”效应，即集肤效应，其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。 三、适宜于海下输电： 如果用交流，除了心线的电阻损耗外，还有绝缘中的介质损耗以及铅包和铠装中的磁感应损耗等。而用直流，则基本上只有心线的电阻损耗。 四、没有系统的稳定问题： 交流系统有一定的电抗，输送的功率有一定的极限，如果超过这极限，送端的发电机和受端的发电机可能失去同步而造成系统的解列。 五、能限制系统的短路电流： 六、调节速度快，运行可靠： 在交、直流线路并联运行时，当交流系统发生短路，可暂时增大直流输送的功率以减小发电机转子加速，就可以提高系统运行的可靠性了。
为什么潮流计算中必须有一个而且只有一个平衡节点? 平衡节点是根据潮流计算的需要认为确定的一个节点。在潮流计算未得出结果之前，网络中的功率损耗不能确定，因而网络中至少有一个含有电源的节点的功率不能确定，这个节点最后要担当功率平衡的任务，所以称为平衡节点。此外，为了计算的需要必须设定一个节点的电压相位角为零，作为其他节点电压的参考，成为电压基准点。实际潮流计算时，总是把平衡节点和电压基准点选成同一个节点。
电力市场(electricity market) 广义的电力市场是指电力生产、传输、使用和销售关系的总和。狭义的电力市场是指竞争性的电力市场，是电能生产者和使用者通过协商、竞价等方式就电能及其相关产品进行交易，通过市场竞争确定价格的机制。
负荷预测(load forecast) 通过研究国民经济和社会发展的各种相关因素与电力需求之间的关系，预测电力用户的需电量和最大负荷。 负荷预测是根据系统的运行特性、增容决策、自然条件与社会影响等诸多因数，在满足一定精度要求的条件下，确定未来某特定时刻的负荷数据，其中负荷是指电力需求量（功率）或用电量；负荷预测是电力系统经济调度中的一项重要内容，是能量管理系统(EMS)的一个重要模块。
