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电工技术基础 高压直流输电的优缺点是什么？何时采用直流输电？
(1)直流输电的主要优点是：①不增加电网的短路容量；②便于实现两大电网的非同期联网运行和不同频率的电网的联网；③利用直流系统的功率调制能提高电力系统的阻尼，抑制低频振荡，提高并列运行的交流输电线的输电能力。与交流输电相比，直流输电的优点主要表现在以下几个方面。
1)实现交流系统的异步联网。频率、电压不同或相同的交流系统可以通过直流输电线或“交流直流交流型”的“背靠背”换流站实现异步联网运行，两个交流系统之间不需要保持同步运行。输送容量由换流阀电流允许值决定，输送容量和距离不受两端的交流系统同步运行的限制，有利于远距离大容量输电。这样既可得到联网运行的经济效益，又避免交流联网在发生事故时的互相影响。
2)没有系统稳定问题。输电距离和容量不受两端电力系统同步运行稳定性限制，因此直流输电系统不存在系统稳定问题。若两个大容量交流系统互联，而需要交换的功率较小时，如果采用交流线路联网，由于两端交流系统的电压或频率运行情况的变化，交流联络线路很容易过负荷或发生跳闸，而通过直流输电连接两个大容量的交流系统，就能够实现交换功率较小的电网互联。
3)直流输电调节灵活。直流输电系统的功率调节比较容易而且迅速，因此直流输电能够保证稳定地输送功率，并且在一端电网事故情况下，利用这种快速控制可由正常运行电网对事故电网进行紧急支援，从而改善线路两侧交流系统的运行稳定性能。当然在交流、直流输电线并联运行时，当交流线路发生故障时，也可短时增大直流输送功率，提高系统稳定性。
4)限制短路电流。电力系统用交流线路互联，将使短路电流增大，断路器的遮断容量可能不够。若用直流线路连接两个交流系统，直流的“定电流控制”将快速地把短路电流限制在额定电流值，可以限制交流系统的短路电流。
5)适宜海底电缆输电。由于电缆线路的电容比架空线路大得多，因此较长的海底电缆交流输电很难实现，而采用直流电缆线路由于输送距离不受电容电流的限制就比较容易；同时直流电缆线路还有耐受电压高、输送容量大、输电密度高、损耗小、寿命长等优点。
6)直流输电线路造价和运行成本低。直流输电线路若为架空线路，则只需采用正负两极两根导线，在输送功率相同情况下比交流电六根导线节省材料，再加上直流杆塔结构简单，线路走廊较窄，造价经济，且直流输电线路损耗率小，运行费用也省。同时直流线路的输送能力强，一回±500kV的直流线路可输送电能3000～3500MW，±800kV的直流线路则可输送电能4800～6400MW；直流线路无电容电流，沿线的电压分布均匀，不需装设并联电抗器。
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。
(2)与交流输电相比，直流输电的缺点主要表现在以下几个方面。
1)直流输电换流站与交流变电站相比设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高，可靠性也相应降低。
2)换流器设备较贵。直流输电换流设备及其控制、保护系统比较复杂，换流器大都采用晶闸管元件构成，目前换流器的造价较贵。因此直流输电的建设费用要比同等规模交流变电站要高。
3)消耗一定的无功功率。直流输电换流器需要消耗大量的无功功率，一般情况下，约为输送直流功率的50%～60%，因此换流站的交流侧需要安装一定数量的无功补偿设备，一般是利用具有电容性的交流滤波器提供无功功率。
4)产生谐波影响。换流器运行中控制不稳定，在交流侧和直流侧都将产生谐波电流和电压，是一个谐波电流源，使电容器和发电机过热，也对通信系统产生干扰。为了限制谐波影响，一般在交流侧安装滤波器，交流滤波器的电容兼做无功补偿。对于直流架空线路，在直流侧也需要装设直流滤波器。
5)缺乏高压直流开关。由于直流不存在零点，以致熄弧比较困难，因此目前尚无适用的高压直流开关。现在是把换流器的控制脉冲信号闭锁，起到部分开关的作用。但是缺乏高压直流开关对发展多端直流电网有一定影响。
6)直流输电以大地作为回路时，会引起沿途金属构件和管线腐蚀。
7)直流输电线路难于引出分支线路，绝大部分只用于端对端送电。
从以上分析可知，在输送功率相等的情况下，直流输电与交流输电相比，有一个经济成本费用合算问题，虽然直流输电的换流器费用较贵，但其输电线路的单位造价却比交流输电线路低，为此当输电距离增加到一定值时，直流线路所节省的费用完全可以抵偿换流站增加的费用，一般我们把这个距离称为交、直流输电等价距离。所以，一个输电系统究竟应该采用直流输电还是交流输电，完全取决于技术上和经济上的比较。一般在技术上和经济上合理时，宜采用直流输电。
上一篇：变压器过负荷时应如何消除？
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