高压直流电源技术的发展现状及应用(正式版)
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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。
直流输电技术的发展及其在我国电网中的作用1 绪论1.1 课题来源及研究的目的和意义随着市场经济的迅速发展,为了促进社会和经济的可持续发展,电力安全是目前我国急需关注的问题,也是最重要的能源安全问题,电力安全最贴近生活,对国计民生影响最大。
电力的安全建设对全国各行各业的正常运转以及人们的正常生活显得尤其重要。
另外,电力作为一种新式能源,其建设的安全性也同样意味着国家能源的安全。
因此,保证我国电力的安全建设和安全生产成为社会日益关注的问题,是我国电力企业应重点考虑的问题。
电力企业的建设的安全性对于企业的生产和运转是非常重要的。
并且电力安全的建设是我国电力企业最为重视的问题也是保证能源的安全的重要途径。
因为电力的安全性与人们的生活是密不可分的,因此,本文主要阐述了电力安全建设的现状,提出了电力安全建设存在的问题,并对电力安全建设的改善措施进行了探讨1.2国内外技术现状及发展趋势我国的经济发展正在飞速的进行,全国各行各业都在发生着深刻的变化,电力工程作为国家的基础工程,变化尤为明显。
由以前的国家统分统筹,变为现在的分配为主、市场为辅,真正做到了惠及全体人民。
但是由于中国的版图庞大,电力工程出现了新特征:范围广、任务杂、跨度大等。
这样的情况下,电力安全状况不能保证,为今后的安全工作开展埋下了隐患。
在我国,企业风险管理是一个相对薄弱环节。
风险意识不强,风险管理工作薄弱,是企业发生重大风险事件的重要原因。
由此,根据《企业国有资产监督管理暂行条例》(国务院令第378号)关于“国有及国有控股企业应当加强内部监督和风险控制”的要求,国务院国有资产监督管理委员会于2006年6月6日出台了《中央企业全面风险管理指引》(以下简称《指引》)。
《指引》对中央企业开展全面风险管理工作的总体原则、基本流程、组织体系、风险评估、风险管理策略、风险管理解决方案、监督与改进、风险管理文化、风险管理信息系统等方面进行了详细阐述,对《指引》的贯彻落实也提出了明确要求。
特高压直流输电技术及其应用一、概述特高压直流输电技术是一种高效能、低损耗、远距离长输、抗干扰能力强且可靠性高的电力输电技术。
特高压直流输电技术的应用不仅可以改善电网的无功角,提高稳定性,而且还可以优化电网的结构布局,提高电能利用率。
二、技术原理特高压直流输电技术是利用电力电子器件对交流电进行整流、变换、滤波处理后,形成直流电,再通过输电线路对直流电进行传输的一项新技术。
特高压直流输电系统主要由换流站、高压直流输电线路和终端换流站等组成。
电源通过换流站的交流侧接入,变为直流电后经过高压直流输电线路输送到接收站,再通过终端换流站变为交流电接入电网。
三、优点1. 低损耗:采用直流输电可避免交流输电过程中会产生的电抗、电流互感等损失。
2. 远距离高效能输电:直流输电线路作为可替代交流输电的新型电网架构,其输送长度远高于交流输电,可在远距离长距离输送电力。
3. 抗干扰能力强:特高压直流输电技术在功率变化、相位跳跃、短时间过载、负载波动以及输电线路受到外来干扰等情况下仍能保证良好的电能传输和供应。
4. 可靠性高:通过对换流站、输电线路、终端换流站等设备进行可靠性设计,并采取智能化技术,可确保特高压直流输电系统的稳定性和安全性。
四、应用1. 遥远地区电力输送:特高压直流输电技术能够长距离超远距离输送电力,为遥远地区的电力需求提供解决方案,并充分利用负载率,实现对电力资源的优化利用。
2. 解决电网瓶颈问题:特高压直流输电技术具有抗干扰能力强和输电长度远的特点,可以有效解决传统交流输电在电网瓶颈问题上的限制。
3. 可再生能源输送:随着可再生能源发电技术的不断发展,特高压直流输电技术可以用于传输风力发电、太阳能发电等可再生能源的电力。
4. 铝、铜资源集中地输电:利用特高压直流输电技术,可以将铝、铜等原材料在世界范围内集中输电,进一步实现资源优化布局。
五、发展前景特高压直流输电技术是未来电力送输的主要方向。
作为一项领先的电力技术,其优越的性能和可靠性,将推动电力输送的新型模式。
高压直流输电一、高压直流输电系统(HVDC)概述众所周知,电的发展首先是从直流开始的,但很快就被交流电所取代,并且在相当长的一段时间内,在发电、输电和用电各个领域,都是交流电一统天下的格局。
HVDC技术是从20世纪50年代开始得到应用的。
经过半个世纪的发展,HVDC技术的应用取得了长足的进步。
据不完全统计,目前包括在建工程在内,世界上己有近百个HVDC 工程,遍布5大洲20多个国家。
其中,瑞典在1954年建成投运的哥特兰(Gotland)岛HVDC 工程(20MW,100kV,90km海底电缆)是世界上第一个商业化的HVDC工程,由阿西亚公司(ASEA,今ABB集团)完成;拥有最高电压(±600kV)和最大输送容量(2 x 3150MW)的HVDC工程为巴西伊泰普(Itaipu)工程;输送距离最长(1700km)的HVDC 工程为南非英加——沙巴(1nga2Shaba)工程;电流最大的HVDC工程在我国:如三常、三广和贵广HVDC工程,额定直流电流均为3000A。
HVDC的发达地区在欧洲和北美,ABB和西门子等公司拥有最先进的HVDC技术,美国是HVDC工程最多的国家。
HVDC在我国是从20世纪80年代末开始应用的,起步虽然较晚,但发展很快。
目前包括在建工程在内,总输送容量已达18000MW以上,总输送距离超过7000km,该两项指标均已成为世界第一。
我国第一个HVDC工程是浙江舟山HVDC工程(为工业试验性工程),葛沪HVDC工程是我国第一个远距离大容量HVDC工程,三常HVDC工程是我国第一个输送容量最大(3000MW)的HVDC工程,灵宝(河南省灵宝县)背靠背HVDC工程是我国第一个背靠背HVDC工程。
我国已投运的HVDC工程见表1。
表1我国已投运的HVDC工程另外,2010年前后建成投运的HVDC工程有四川德阳——陕西宝鸡(1800 MW、±500 kV,550km)、宁夏银南——天津东(3000MW、±500kV,1200km)等;至2020年前后,还计划建设云南昆明——广东增城、金沙江水电基地一华中和华东HVDC工程以及东北——华北、华北——华中、华中——南方背靠背HVDC工程等十几个HVDC工程。
2024年高压直流接触器市场发展现状一、市场概览高压直流接触器是一种用于控制高压直流电路的关键设备,广泛应用于电力系统、轨道交通、新能源等领域。
随着电力系统的发展和能源转型,高压直流接触器市场呈现出较快的增长趋势。
二、市场驱动因素高压直流接触器市场的发展离不开以下几个主要因素的推动:1.电力系统的升级和扩容:随着电力需求的增长,电力系统需要进行升级和扩容。
高压直流接触器作为电力系统中重要的设备之一,在扩大电力传输能力和提高系统稳定性方面发挥着关键作用。
2.新能源发展:随着可再生能源的快速发展,如风电和光伏等,高压直流接触器在电能输送和接入电网方面的需求也大幅增加。
这种发展趋势带动了高压直流接触器市场的增长。
3.轨道交通的发展:高压直流接触器在高速铁路、地铁和有轨电车等轨道交通系统中起到重要的控制和保护作用。
随着城市化进程的加快和交通需求的增长,这些领域对高压直流接触器的需求也在不断上升。
三、市场规模据市场研究机构的数据显示,2019年全球高压直流接触器市场规模约为XX亿美元,并且预计在未来几年内将以X%的复合年均增长率增长。
亚太地区是全球高压直流接触器市场的最大市场,其次是欧洲和北美地区。
四、市场竞争格局目前,全球高压直流接触器市场竞争激烈,主要的厂商包括ABB、西门子、施耐德电气等。
这些公司在技术研发、产品创新和市场推广等方面积极投入,以满足不断增长的市场需求。
五、市场挑战与机遇高压直流接触器市场面临一些挑战,包括技术难题、市场竞争和市场监管等方面的问题。
同时,随着电力系统的升级和新能源的快速发展,市场上也存在着巨大的机遇。
1.技术难题:高压直流接触器需要具备高可靠性、低损耗和高效率等特点,而这些特点往往较难实现。
因此,技术研发和创新对于行业的发展至关重要。
2.市场竞争:市场上存在较多的高压直流接触器供应商,他们之间的竞争也很激烈。
企业需要加强自身竞争力,提高产品质量和服务水平,以在市场中占据优势地位。
2023年高压直流输电系统(HVDC系统)行业市场调研报告市场概述:高压直流输电系统(HVDC系统)被广泛应用于电力输电、电力互联、电力交易等领域。
它具有输电距离远、输电损耗小、容易跨越障碍物等特点,能够有效提供高效、稳定、安全的电力传输服务。
据市场调查数据显示,HVDC系统市场规模逐年扩大,预计将继续保持增长趋势。
市场现状:目前全球HVDC系统市场主要由欧美发达国家和中国等新兴国家占据主要份额。
其中,欧美国家的传统电网建设较早,已经形成了一定的HVDC系统网络。
中国的HVDC系统应用也较为广泛,尤其是在长途高容量输电、水电送电、海上风电等领域,华能、南方电网等大型国有企业在HVDC系统领域具有较强实力。
在HVDC产业链的上游,主要为电力装备生产厂商,如ABB、西门子等,他们的业务范围主要包括直流输电站的设计、制造、安装和运维等。
随着科技的突飞猛进,以及政府对新能源和海外市场的扶持,近年来国内本土的相关企业也逐渐崛起。
在HVDC系统的中游,主要为电力工程公司,如中国电建、中国电力建设等,他们负责实施HVDC项目、招标、工程监理、测试等环节。
在HVDC产业链的下游,主要为用电企业、电力交易市场等,这些企业可以通过HVDC系统获取稳定的电力,并进一步推动电力市场的发展。
市场前景:随着全球能源消费的不断增长,迫切需要建立高效、可持续的能源输送及分配体系,HVDC系统在此领域发挥着至关重要的作用。
国内外政府不断加大对新能源、清洁能源等领域的支持和投入,也将进一步推动HVDC系统的发展。
未来,随着技术的不断加强和成本降低,HVDC系统将会在海上风电、大规模能源输送、西电东送、内蒙古清洁能源输送等领域得到更广泛的应用。
据市场研究报告数据预测,到2025年,全球HVDC市场规模将达到317亿美元,其中中国市场规模将达到92亿美元。
市场挑战:HVDC系统运维成本较高,需要专业技术人员和设备进行维护。
同时,由于HVDC系统的复杂性及安全性,其设备的研发、制造和运维单位具有很高的专业门槛,进入门槛相对较高。
对我国高压直流输电的探讨近年来,随着经济的快速发展,工业化水平不断提高,我国的用电量越来越大,采用高压直流输电的方法能够有效减少在线路传输过程中的用电损耗,解决远距离、大容量、高电压输送电的问题。
本文主要研究了我国高压直流输电的发展现状,并分析了高压直流输电的特点以及发展前景。
标签:高压直流;输电;应用1 前言由于我国的技术水平相对落后,导致我国电力系统的发展相对滞后,我国能源分布与电力资源使用很不均衡,电力输送的特点为大容量、长距离输电,为了减少电量损耗,我国目前主要研究高压直流输电技术和特高压直流输电技术。
随着我国高压直流输电技术日趋成熟,高压直流输电技术在电力系统中得到了广泛的应用,标志着我国高压直流输电时代的来临。
2 高压直流输电技术的发展现状我国关于高压直流输电技术的研究起步较晚,发展也相对滞后,由于技术不成熟,至今也没有在电力输送系统中得到广泛的应用。
我国目前采用的输电发展为全国联网、南北互供、西电东输的趋势,近年来,我国高压直流输电技术取得了显著进步,随着高压直流输电技术日趋成熟,我国将逐渐兴建一批远距离、大容量、超高压的直流输电工程,采用高压直流输电新技术,能够减少输电损耗,提高输电效率,进一步完善我国电网建设,提高电网运行的稳定性和可靠性。
我国电力输送的现状为长距离、大容量输电,所以采用直流非同步联网的方式能够有效的维护电网的稳定,解决多网互联的环流问题以及非协议功率传输问题,实现对短路电流的限制。
直流联网可以快速安全的调节直流系统,通过快速的故障支援有效的减少输送电事故损失。
但是高压直流输电也存在着自身的缺陷,高压直流输电换流装置的价格比较昂贵,购置或更换的成本高;高压直流输电两端换流站消耗的无功功率多,需要进行无功补偿,高压直流输电中换流器容易产生谐波影响,造成发电机和电容器过热,也对换流器和通信系统产生影响;不能通过变压器改变电压等级等等。
也就是说,我国高压直流输电技术发展还不十分成熟,尽管高压直流输电优势明显,但仍有很多问题亟待解决。
高压直流输电的特点及发展前景摘要:综述了输电方式的变化及直流输电系统的构成,并对其优缺点进行了比较阐述。
关键词:输电电力系统高压直流特高压输电随着能源开发、电能传输以及电力系统的规模不断扩大,采用直流输电的必要性日益被人们认识。
直流输电不仅是一种节省能源损耗的输电方式,而且在开发利用边远地区的能源和开发新能源、新发电方式等方面,直流输电技术更是一种有效的手段,必将越来越广泛地得到采用。
高压压直流输电近年来在世界上得到了讯速的发展,到目前为止,总容量达50gqw左右。
其中,在我国相继建成了100kv舟山海底电缆送电工程、500kv葛上直流输电工程、500kv天广直流输电工程,以及正在建设的三峡直流输电工程。
输电是发电和用电中间环节,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,可以取得更大经济效益。
一、hvdc的发展1、国外发展概况:对电的认识和电科学的发展源于直流。
hvdc标志性事件第一阶段(1954年前)-试验性阶段以hvdc首次成功试验为标志。
主要特征:1)工程运行参数较低,运行方式复杂,可靠性低;2)换流设备几乎都是低参数的汞弧阀;3)发展速度较慢。
第二阶段(1954-1972年)--稳步发展阶段以hvdc首次投入商业运行为标志。
主要特征:1)hvdc完全进入实用化阶段;2)hvdc的用途扩大;3)换流设备仍是汞弧阀,但是参数和质量大大提高。
到1977年最后一个采用汞弧阀换流的直流工程(加拿大纳尔逊河ⅰ期工程)建成,世界上共有12项采用汞弧阀换流的直流工程投入运行。
第三阶段(1970年-)--大力发展阶段以 hvdc首次全部采用晶闸管元件为标志。
主要特征:1)换流设备几乎都采用晶闸管;2)几乎所有工程都是超高压工程;3)单回线输电能力增强;4)发展速度非常快,规模越来越大。
2、国内hvdc工程概况和输电容量1958,我国开始研究hvdc。
高压直流输电系统(HVDC系统)市场调研报告1. 背景介绍高压直流输电系统,即HVDC系统,是一种用于远距离、大容量电力输送的电力传输系统。
相比传统的交流输电系统,HVDC系统具有较低的输电损耗、更高的输电能力和灵活性等优势。
本文将对HVDC系统市场进行调研分析,并探讨其发展趋势和前景。
2. 市场规模及增长趋势HVDC系统市场在过去几年取得了快速增长,预计未来几年将继续保持良好的增长势头。
其中,亚太地区是HVDC系统市场增长最为迅猛的地区,主要受益于该地区电力需求的不断增长以及远距离电力输送的需求。
此外,新兴经济体的电力供应不足问题也促使HVDC系统市场的发展。
3. HVDC技术发展动态HVDC技术在过去几十年中不断取得突破和进展。
其中,VSC(Voltage Source Converter)技术是目前HVDC系统中应用最广泛的技术。
VSC技术具有较低的电流谐波含量、快速响应时间和灵活性等优势。
此外,随着可再生能源的快速发展,HVDC系统在海上风电、太阳能发电等领域的应用也越来越广泛。
4. HVDC系统应用领域HVDC系统主要应用于以下几个领域: - 长距离电力输送:HVDC系统具有较低的输电损耗,适用于远距离大容量的电力输送,特别是在山区、水域等地形复杂的区域;- 短距离电力输送:HVDC系统也可以用于短距离的电力输送,特别是供电负荷不稳定或需要提供多种供电方式的场景; - 远程开发和利用可再生能源:HVDC系统可以实现远程开发和利用可再生能源,促进可再生能源的开发和利用;- 国际间电力交换:HVDC系统可以实现不同国家和地区之间的电力交换,促进能源的跨国流动。
5. HVDC系统市场竞争格局当前,HVDC系统市场存在较为激烈的竞争。
主要竞争者包括ABB、西门子、GE等国际知名企业以及一些本土企业。
这些企业在技术研发、产品创新和市场开拓方面都具有一定优势。
此外,随着HVDC技术的不断发展,新兴的科技企业也在加入市场竞争。
2024年高压直流输电系统(HVDC系统)市场需求分析引言高压直流输电系统(High Voltage Direct Current,简称HVDC系统)是一种通过直流电进行能量传输的电力系统。
随着能源需求的不断增长和传统交流输电系统的局限性,HVDC系统在电力行业中的应用越来越广泛。
本文将对HVDC系统市场需求进行分析,包括市场规模、市场趋势及未来发展方向。
市场规模HVDC系统市场具有巨大的潜力和吸引力。
根据市场研究机构的数据,2019年全球HVDC系统市场规模超过100亿美元,并预计在未来几年持续增长。
这主要得益于HVDC系统具有传输效率高、输电距离远、输电损耗低等优势,能够满足不同地区的能源需求。
市场趋势能源转型推动市场需求全球范围内的能源转型趋势是HVDC系统市场增长的主要推动力之一。
随着可再生能源的不断发展和普及,如风能、太阳能等,HVDC系统成为了连接分布式能源和电力网络的重要工具。
HVDC系统可以有效地将分散的可再生能源转化成可靠的电能并输送到消费地,解决传统输电系统面临的限制。
互联互通需求增加随着经济全球化进程的不断推进,国际间的电力互联互通需求也在增加。
HVDC 系统作为跨国能源合作的工具,可以实现多国电网之间的互联互通。
此外,HVDC系统还能够有效地解决不同国家之间的电压和频率差异问题,提高电力互联互通的可行性和稳定性,满足不同地区间的能源供应需求。
增加的海底电缆项目HVDC系统在海底电缆项目中的需求也在不断增加。
随着海上风电场、跨海电力输送项目的兴起,HVDC系统作为海底电缆的主要传输技术,具有优越的性能和可靠性。
预计未来几年将有更多的海底电缆项目投入运营,进一步推动HVDC系统市场的发展。
未来发展方向技术创新驱动市场增长在HVDC系统市场中,技术创新是推动市场增长的关键因素之一。
未来,随着科技的进步和投资的持续增加,HVDC系统的功率密度、输电距离、输电效率等方面将进一步提升,满足不断增长的能源需求。
高压直流继电器市场分析现状简介高压直流(HVDC)继电器是一种用于控制电力传输的关键设备,广泛应用于电力系统中。
本文将对当前高压直流继电器市场的现状进行分析。
市场规模目前,高压直流继电器市场呈现出稳定增长的趋势。
这主要得益于全球电力需求的增加和新能源的普及。
根据市场研究机构的数据,高压直流继电器市场规模在过去几年里实现了两位数的年均增长率,预计在未来几年内仍将保持较高的增长势头。
市场驱动因素分析1.新能源开发:随着可再生能源(如风能和太阳能)的快速发展,HVDC技术成为大规模电力传输的首选方式。
因此,高压直流继电器需求大幅增加。
2.能源互联互通:国际间跨境能源互联互通是高压直流继电器市场的另一个重要驱动因素。
HVDC技术可以实现不同电网之间的互联互通,提高电力传输效率。
3.网络可靠性要求:现代电力系统对网络可靠性要求越来越高,高压直流继电器作为关键设备,能够有效提高系统的可靠性和稳定性。
市场细分高压直流继电器市场可按应用领域划分为以下几个细分市场: 1. 电力输电:占据了市场份额的大部分。
HVDC技术在长距离、大容量电力输送方面有着明显的优势,因此需求持续增长。
2. 智能电网:随着智能电网的发展,高压直流继电器在电力调度、能源优化等方面发挥着重要作用,该市场呈现出高速增长趋势。
3. 工业应用:高压直流继电器在工业生产中也有广泛应用,如电力变换器、冶金等领域。
市场竞争格局目前,高压直流继电器市场竞争程度较高,主要竞争者包括ABB、西门子、GE等知名企业。
这些企业在技术研发、产品质量、服务等方面具有一定的竞争优势。
此外,一些新兴企业也在不断涌现,加剧了市场竞争。
市场地域分布高压直流继电器市场的地域分布相对分散。
全球范围内,欧洲、亚洲和北美地区是市场需求最大的地区。
这些地区的电力需求较高,且对HVDC技术有着较大的需求。
市场前景与机遇随着可再生能源的快速发展、电力系统对网络可靠性要求的不断提高,高压直流继电器市场的前景广阔。
电力系统中高压直流输电技术研究近年来,随着我国电力需求的不断增长和新能源电力生产的快速发展,电力系统中高压直流输电技术也得到了广泛的应用和推广。
高压直流输电技术作为一种高效、稳定、节能、环保的电力输送方式,在电力系统中的应用前景非常广阔。
一、高压直流输电技术的发展历程高压直流输电技术最早可以追溯到二十世纪五十年代,当时在美国纽约首次实现了直流高压输电。
此后,欧洲、日本、中国等多个国家和地区陆续开展了高压直流输电技术的研究和应用。
在我国,高压直流输电技术的研究始于六十年代,八十年代开始建设直流输电线路,如1979年建设的世界上第一条±500kV高压直流输电线路——南极电站至指南针站1000千伏直流输电工程。
此后,中国在高压直流输电技术领域的研究和应用不断取得了新的进展和成果。
二、高压直流输电技术的特点和优势高压直流输电技术相较于传统的交流输电方式,有以下几个特点和优势:1. 可以跨越长距离输电高压直流输电线路的输电距离远远超过了交流输电线路的极限距离。
在适宜的输电距离范围内,高压直流输电线路比交流输电线路更加经济、合理。
2. 传输损耗小高压直流输电方式具有低传输损耗的明显优势。
直流电的电流方向是一定的,不会出现交流电的电流反向及电磁场的损耗。
因此,高压直流输电比起交流输电来说可节省大量能量。
3. 适应能力强高压直流输电非常适合大容量和远距离输电,并能够满足大规模电力交换的需要。
特别是在输电线路中断、发生故障等情况下,保证系统稳定和可靠性方面具有明显的优势。
三、高压直流输电技术的应用领域高压直流输电技术在我国的应用范围非常广泛,涵盖了大规模跨区域输电、拐点输电、特殊地形输电、海上风电等多个领域。
1. 大规模跨区域输电我国电力需求和发电布局的不同使得跨区域输电日益增多。
而高压直流输电线路可以在远距离范围内稳定传输大量电力,因此是跨区域输电中的重要手段。
2. 拐点输电拐点输电是为了跨越自然界的地形障碍而建设的输电线路。
特高压直流输电的技术特点与应用分析摘要:当前我国电力事业发展迅速,人们对电力资源的依赖程度也越来越高,特高压直流输电的广泛应用,能够有效提升电力传输效率,为电力企业带来更大的经济和社会效益。
本文对特高压直流输电的技术特点和应用进行了分析。
关键词:特高压直流输电;技术特点;应用近些年我国经济发展迅速,国家和政府部门对特高压电网建设工作的重视程度也越来越高。
由于我国国土面积辽阔,电力资源存在着分布不均衡的特点,2009年特高压直流输电示范线路“晋东南--南阳--荆门”的成功投运,标志着我国特高压输电大规模应用时代拉开帷幕。
特高压电网指的就是1100kV级交流和±800kV级直流的输电电网,加强对相应技术的研究,能有效解决我国电力资源分布不均匀的问题,也是实现大规模电力运输所必须要采取的手段。
本文就从特高压直流输电的技术特点为切入点,对其进行了分析。
1.建设特高压直流输电线路的意义当前我国经济发展迅速,人们用电需求不断上升,而且我国在电力资源分配上存在着不均衡的特点,努力缩小地区发展差距,通过建设特高压直流输电,能够实现电力资源的远距离传输,可以为地区经济发展提供强有力的保障。
我国国情决定了电力基础设施建设依然还有很长的路要走,在发展过程中,要大力推动基础设施建设,充分发挥特高压直流输电技术稳定性高、容量大等应用优势,将经济发展较好的地区的资源,合理分配到其他地区,从整体上推动我国的发展。
在该技术应用的过程中,能够通过一系列设备将交流电转变为直流电,再通过换流站将其转换成交流电,可满足不同地区的用电需求。
2.特高压直流输电技术特点2.1电网结构简单特高压直流输电主要采用了点对点的传输模式,不会在电力资源传输过程中造成浪费,在较远距离的电力传输上,能够直接实现从该地区向另一地区的传送,利用直流输电的方式就可以完成交流、直流电网并联输电,电网的整体结构十分简单,而且也便于工作人员进行调控,只需要确定送电端口和受电端口即可。
高压直流输电设计技术与未来发展趋势【摘要】中国电网已经进入了一个交直流互补的时代.由于直流输电技术的发展日新月异及其在跨区域大电网发展中所体现出来的优越特性,使直流输电技术在中国获得了很大的发展空间.本文简要介绍了直流输电工程的发展历史及实际应用,交直流输电各自的优缺电,直流设备的制造技术及技术发展等,叙述了直流输电技术发展,了解其与换流技术的发展有密切关系,元器件开发很重要。
【关键词】直流输电;高压;换流器;HVDC一、国内外技术现状及发展趋势高压直流(HVDC)技术,自50年代兴起后,已经历了40多年的发展,成为一项日趋成熟的技术。
至2002年,世界上已成功投运的HVDC工程已达82项,预计至2010年,世界还将有约20项HVDC工程投入运行。
80年代,随着可控硅技术以及世界电网技术发展,HVDC技术得到一个阶跃性的发展。
其一,由于联网的要求,背靠背工程有14项,约占新建工程的一半;其二,建成了目前世界上最长的直流线路。
1700KM的扎伊尔英加—沙巴工程以及电压等级最高(士600KV)、输送容量最大(3150MW)的巴西伊太普工程。
90年代,世界第一个复杂的三端HVDC工程(魁北克—新英格兰工程)完成,并建成了世界上最长的海缆(250km)HVDC工程(瑞典—德国的BALTIC 工程)。
随着电网技术和电力电子技术的发展,HVDC技术将会继续深化其可控性强的特点,同时克服其对电网带来的一些不利因素(如谐波)及换流站造价较高的弱点,加强其在电网发展中的作用,直流控制系统回路图见图1。
二、我国未来直流输电技术开发的总体目标和重点任务根据葛上和天广HVDC工程及三峡工程、西电东送工程以及全国联网工程的需要,发展我国的HVDC技术;重点开发远距离高压直流输电和背靠背HVDC 技术,借鉴国内外的经验,确保三峡HVDC工程的成功建设和运行;实施HVDC 主设备国产化工程。
2007年12月,国家发展改革委核准西北与华中联网灵宝背靠背扩建输变电工程,本工程新增换流容量75万千瓦,新建500千伏线路38.6公里,330千伏线路238.6公里。
高压直流电源高压直流电源,又称直流高压电源,其特点是体积小、重量轻、效率高、功率大、纹波小、储能低和高稳定度、高牢靠性。
目录高压直流电源简介直流高电压发生装置参数与规格SIMCOECM直流高电压发生装置产品说明高压直流电源简介高压直流电源又称直流高压电源,它是由交流市电或三相电输入,数千伏以上或数万伏以上直流电压输出的电源,输出功率数百瓦至数千瓦,一般可稳压或稳流。
早先的直流高压电源是将交流市电或三相电由工频高压变压器升压变成交流高压电,然后整流滤波得到直流高压电。
由于频率低,电源的体积和重量都比较大,转换效率和稳定度差。
随着开关电源技术的进展与成熟,采纳高频开关变换技术结合高压电源的特点而研制的直流高压电源成为主流。
其特点是体积小、重量轻、效率高、功率大、纹波小、储能低和高稳定度、高牢靠性。
为了充足不同使用的要求,有些直流高压电源制成稳压稳流自动转换的形式。
直流高电压发生装置参数与规格型号:ECM—20(Lite)输出电压DC0—20kV输出电流0—0.7mA脉动(Peak—Peak)10%输出极性(指定)正或负输入电源(AC)90—130Vもしくは207—253V周波数47—63Hz消耗电力48W尺寸(W×D×H)mm164×290×106重量(kg)5.2材质钢铁、粉末涂层涂饰颜色棕色,浅驼色使用环境温度0—40℃输出电压表示LCD表示输出电流表示无高压输出端子数4I/OSub—D25p超载表示内藏设定锁机构无远程On/Off有ECM—30输出电压DC0—30kV输出电流0—5mA脉动(Peak—Peak)5%输出极性(指定)正或负输入电源(AC)85—264V周波数47—63Hz消耗电力240W寸法(W×D×H)mm272×340×106重量(kg)8.2材质钢铁、粉末涂层涂饰颜色棕色,浅驼色使用环境温度0—55℃输出电压表示LCD表示输出电流表示LCD表示高压输出端子数4I/OSub—D25p超载表示内藏设定锁机构钥匙交换方式远程On/Off有ECM—60输出电压DC0—60kV输出电流0—2.5mA脉动(Peak—Peak)5%输出极性(指定)正或负输入电源(AC)85—264V周波数47—63Hz消耗电力240W寸法(W×D×H)mm272×388×106重量(kg)8.2材质钢铁、粉末涂层涂饰颜色棕色,浅驼色使用环境温度0—55℃输出电压表示LCD表示输出电流表示LCD表示高压输出端子数4I/OSub—D25p超载表示内藏设定锁机构钥匙交换方式远程On/Off有直流高电压发生装置参数ECM—60输出电压DC0—60kV输出电流0—2.5mA脉动(Peak—Peak)5%输出极性(指定)正或负输入电源(AC)85—264V周波数47—63Hz消耗电力240W寸法(W×D×H)mm272×388×106重量(kg)8.2材质钢铁、粉末涂层涂饰颜色棕色,浅驼色使用环境温度0—55℃输出电压表示LCD表示输出电流表示LCD表示高压输出端子数4I/OSub—D25p超载表示内藏设定锁机构钥匙交换方式远程On/Off有1:静电带电装置在材料表面使之带电,让其他的材料贴紧系统。
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In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan,
So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
(示范文本)
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审核:_______________
单位:_______________
高压直流电源技术的发
展现状及应用(正式版)
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编订人:某某某
审批人:某某某
高压直流电源技术的发展现状及应
用(正式版)
使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的
可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。 材料内容可根据实际情
况作相应修改,请在使用时认真阅读。
1 高压直流电源的基本工作原理和应用
高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式
的高压电源的一种电子仪器设备,高压直流电源按输
出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电
源已经广泛应用于各行各业,农业领域也有应用,例
如农业环境静电除尘,静电喷雾杀虫,农业物料静电
喷涂包裹,农产品加工中的静电植绒、农业生物静电
效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着
农业科学技术的不断发展进步,农业科学研究和农业
工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多,对其
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精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作
等方面都提出了许多新的要求,现有的高压直流电源
已经不能满足农业领域中的许多需要,研究和开发适
合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一
种客观需求,而且其社会效益和经济效益都比较显
著,市场前景比较光明。
回顾高压直流电源发展历史,高压直流电源最初
是将工频电压直接经高压变压器升压后整流滤波,或
升压后再倍压整流后得到高压的,其基本原理如图1
所示。随着科学技术的发展,后来高压直流电源才发
展到了线性高压直流电源。
图1 典型线形高压直流电源示意
2 高压直流电源近年来的发展
20世纪70年代世界电源史上发生了一场革命,
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即20Hz的开关频率结合脉宽调制技术(PWM)在电源领
域的应用。到目前为止,电源的频率已经达到数百
Hz,应用先进的准谐振技术甚至可以达到兆Hz水
平。提高振荡器输出频率可降低高压变压器、电抗
器、平滑电容器、高压电容器等电子器件基本性能要
求和结构体积,进而缩小高压电源体积。高频化使高
压电源体积大幅度的减小,轻巧便携,实用性和使用
方便性明显得到改善。
近几年,随着电子电力技术的发展,新一代功率
器件,如MOSFET,IGBT等应用,高频逆变技术的逐
步成熟,出现了高压开关直流电源,同线性电源相比
较高频开关电源的突出特点是:效率高、体积小、重
量轻、反应快、储能少、设计、制造周期短。由于它
的优越特性,现在已逐渐取代了传统的高压线性直流
电源。
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图2是高压开关直流电源示意图。同图1相比
较,它采用了脉宽调制技术,PWM技术和BUCK变换
器结合以及PWM技术和逆变器技术结合,实现了高压
开关直流电源输出电压稳压和输出电流的限流功能。
图2 典型开关高压直流电源示意
目前,世界各国正在大力研制开发新型高压高频
电源,包含新的电源理论、新型模块化电路、新型电
子器件等,以满足电子设备小型化、高效化和高性能
化的时代发展要求。 3 高压直流电源发展中的
问题和难点
随着新的电子元器件、新的电磁材料、新的电源
变换技术、新的控制理论及新的专业软件的不断涌
现,并不断地被应用于开关电源,使得开关电源的性
能不断提高,特点不断更新,出现了如频率高、效率
高、功率密度高、可靠性高等新特性。现代的高压开
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关直流电源有两大技术特别突出。
(1)关键功率新部件的应用:
①快速转换器件,像晶体管、功率MOSFETS、
IGBTS、SCRS等;
②低功耗、高性能,适用于高频的新型变压器铁
心材料的应用,比如铁氧体、非晶材料等;
③低耗散因素的大容量电容的发展和应用;
④低前向电压降的快速整流器应用等。
(2)先进变换技术的发展:
①零电流串联和并联谐振开关技术(即ZCS);
②零电压LCC谐振逆变技术(即ZVS);
③软开关和相控谐振技术;
④正反激励和推挽逆变器技术。
(3)伴随着高新技术的逐步应用,新的技术问题
也随之出现,主要表现在高频化可以提高电源性能,
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减少变压器的体积和纹波系数。但由于高频高压变压
器是高频高压并存,出现了新的技术难点:
①高频高压变压器体积减小,频率升高,分布容
抗变小,绝缘问题异常突出;
②大的电压变化比使变压器的非线性严重化,漏
感和分布电容都增加,使其必须与逆变开关隔离,否
则尖峰脉冲会影响到逆变电路的正常工作,甚至会击
穿功率器件;
③高频化导致变压器的趋肤效应增强,使变压器
效率降低。
鉴于上述情况,高频高压变压器如何设计是目前
研究的一个难点和热点问题。最近出现的平面变压器
在设计理念上不同于传统的设计方式,普通平面变压
器已经投入生产和应用,如果高频高压变压器也能平
面化,将会再次大大缩小电源体积,提高其工作效
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率。
(4)由于高压电源的频率很高,导致功率开关器
件开断频繁,能耗增大,这就对逆变器的拓扑结构应
有所选择。采用软开关和同步整流技术,可有效降低
伴随高频化带来的损耗。同时采用逆变器和准谐振电
路相结合的技术,通过电压或电流的谐振,使开关打
开或断开时电压或电流为零,使能耗大大减小。为了
减少变压器漏感的不利影响,可以将变压器漏感作为
逆变器的一部分,即逆变--谐振--变压器漏感,用一
体化思想进行整体设计。
(5)在控制检测部分,高频高压开关电源采用了
数字集成电路(IC),而不像线性电源完全是模拟电
路。开关电源以模拟方式控制输出电压,以数字方式
进行开关操作,高精度而稳定地输出电压。采用数字
控制技术,可进行连续和不连续模式的转换,采用
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PWM(脉宽调制技术)和PFM(频率调制技术),和DC-
DC(直流--直流)变换器、逆变器等技术,出现了强电
弱电间的相互影响加强。检测部位的高压电压(近
10kV),对后续的电子元器件(精密电阻等)提出了更
高的性能要求。
4 国内外高压直流电源发展的简单现状
目前,国外高压开关直流电源比较成熟,像
Spellman、Classman等高压电源公司已生产出小型
化、高效化、智能化的高压直流电源,然而价格比较
昂贵,国内直流高压开关电源研究起步较晚,与先进
国家相比有较大差距。尤其在高频、高性能直流高压
开关电源方面,国内还没有形成批量生产能力,国内
厂商,比如大连电源技术有限公司、河南舞钢规划设
计研究所等生产的高压直流电源,价格均在数万元以
上,相对农业应用而言还是比较昂贵的。目前在农业
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领域中,迫切需要物美价廉,能满足多种不同工况要
求的多规格、多品种、系列化的高质量、高性能的高
压直流电源。
5 结束语
我国是一个农业大国,农业生产领域需要的科学
技术非常之多,有些领域对高压直流电源技术的需要
十分迫切,但目前能适合农业领域要求的高压直流电
源很少,针对农业领域的具体情况,研究开发多种高
压直流电源具有较强的现实意义,也蕴藏着很大的商
机。
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