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高压直流输电与特高压沟通输电的比照研讨

2017-08-03 06:33分类:机械维修 阅读:

  我国电网的特征是动力本钱与经济翻开地舆散布极不均衡,有必要翻开长间隔、大容量电能传输技能,选用新的或更高一级电压等级,结束西南水电东送和华北火电南送。如今国表里的研讨会集在高压直流(HVDC)和特高压沟通(UHV)输电技能。这篇文章试就这两种技能的运用现状、优缺点进行比照,并估量这两种技能在我国的翻开远景。?

1 国表里高压直流与特高压沟通输电的运用概略

跟着电力电子和核算机技能的活络翻开,直流输电技能日趋完善,在运送才谐和送电间隔上已可和特高压沟通竞赛。多端直流输电技能也取得了一些作业履历: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年末全国际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,额外容量为1 200 MW,输电间隔为1 080 km。天然生成桥—广州500 kV直流输电线路全长980 km,额外运送功率1 800 MW。此外,三峡—华东两回直流输电计划已审定。?

如今国外单个直流输电项意图输电容量正在逐渐添加,表1为其间典型代表。
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特高压沟通输电技能的研讨始于60年代后半期,前苏联从80年代开端发明西伯利亚—哈萨克斯坦—乌拉尔1 150 kV输电工程,运送容量为5 000 MW,全长2 500 km,从1985年起已有900 km线路按1 150 kV计划电压作业。1988年日本开端创谋福岛和柏崎—东京1 000 kV400余km线路。意大利也坚持了几十km的无载线路作特高压输电研讨。美国AEP则在765 kV的根底上研讨1 500 kV特高压输电技能。?

可是,80年代中期往后国际经济翻开减缓,美国和别的一些国家都推延或暂时丢掉特高压沟通输电技能,只需前苏联的1 150 kV工程投运,日本的特高压输电线路降压至500 kV作业。?

2 高压直流输电与特高压沟通输电的优缺点比照?

从经济方面思考,直流输电有如下利益:?

(1) 线路造价低。关于架空输电线,沟通用三根导线,而直流通常用两根选用大地或海水作回路时只需一根,能节约许多的线路发明费用。关于电缆,由于绝缘介质的直流强度远高于沟通强度,如通常的油浸纸电缆,直流的容许作业电压约为沟通的3倍,直流电缆的出资少得多。?

(2) 年电能丢掉小。直流架空输电线只用两根,导线电阻损耗比沟通输电小;没有感抗和容抗的无功损耗;没有集肤效应,导线的截面运用充沛。别的,直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电烦扰都比沟通线路小。?

所以,直流架空输电线路在线路发明初出资和年作业费用上均较沟通经济。?

直流输电在技能方面有如下利益:?

(1) 不存在体系安稳疑问,可结束电网的非同期互联,而沟通电力体系中悉数的同步发电机都坚持同步作业。两头沟通输电体系的等值电路见图1。运送功率为:P=(E1E2/XΣ)sinδ,式中:E1、E2别离为受送端沟通体系的等值电势;XΣ为线路、发电机、变压器的等值电抗;δ为两电势的相角差 。

由此可见,在必定输电电压下,沟通输电容许运送功率和间隔遭到网络构造和参数的绑缚,还须选用跋涉安稳性的办法,添加了费用。而用直流输电体系联接两个沟通体系,由于直流线路没有电抗 ,不存在上述安稳疑问。因而,直流输电的运送容量和间隔不受同步作业安稳性的绑缚,还可联接两个纷歧样频率的体系,结束非同期联网,跋涉体系的安稳性。

(2) 绑缚短路电流。如用沟通输电线联接两个沟通体系,短路容量增大,乃至需求替换

断路器或增设限流设备。可是用直流输电线路联接两个沟通体系,直流体系的“定电流操控”将活络把短路电流绑缚在额外功率邻近,短路容量不因互联而增大。?

(3) 调度活络,作业牢靠。直流输电经过可控硅换流器能活络调整有功功率,结束“潮流翻转”(功率活动方向的改动),在正常时能确保安稳输出,在事端状况下,可结束健全体系对缺点体系的急迫协助,也能结束振动阻尼和次同步振动的按捺。在交直流线路并排作业时,假定沟通线路发作短路 ,可时刻短增大直流运送功率以削减发电机转子加快,跋涉体系的牢靠性。?

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