高压直流输电有哪些优势?

直流稳压电源_双向直流电源_回馈型电子负载_苏州万瑞达电气  发布时间:2021-10-13 12:48:42 作者:admin

相比于高压交流输电,高压直流输电有以下优势:

1、首先高压交流输电通常是三线制,而直流架空输电线路通常只需正负两条输电线即可(不过在采用双极金属回线接线方式的直流系统三线的,还有一根低绝缘的中性线),从输电线路成本来说,降低了三分之一。

2、分布电容对输电的影响。由于直流输电,因此线路电容基本不会影响电压的分布,而对于交流输电,对于架空线路,由于其具有分布参数,因此电压在输电线路中分布不均匀,当线路距离达到一定长度后,若线路轻载或空载则会产生容升现象,需要额外的并联电抗器来补偿。而对于电缆线路来说,电容的影响更加明显。因为电缆线路对地电容尤其大,若采用交流输电大部分功率都会被用来提供无功了,因此传输有功效率极低。因此海底电缆电路都是直流输电的,如最早的瑞典果特兰岛工程和国内的舟山直流输电工程。

3、直流输电不存在交流输电的稳定性问题,当交流输电时,如果输送功率接近静态稳定极限,若发生扰动,则会发生两端交流系统失去同步运行从而造成两端系统裂解,造成严重后果,因此需要自动重合闸装置,强行励磁装置等来解决稳定性问题,而直流输电则没有,稳定性问题,因为其两端交流系统分别经过整流和逆变变为直流因此无需同步运行,甚至两边交流运行频率可以不同。

4、直流系统可以用来连接不同的交流系统,而通常连接的系统也就是常说的背靠背系统,即整流和逆变集成在一个换流站中,两端可以连接不同的交流系统,如日本中部地区往北为60Hz电网,往南为50Hz,两种不同频率系统的联网就是靠背靠背系统。而我国比较有名的背靠背系统为灵宝背靠背系统。

5、直流系统的响应速度更快,短时故障切除能力更强,因为直流系统调节功率多采用电力电子器件(晶闸管、IGBT),相比机械开关其响应速度很快,而且短时间内可以迅速调节功率大小。而且当直流系统与交流系统并联运行时直流系统有利于增强整个系统的稳定性,因为当交流系统故障时,直流系统可以在短时间内增大传输功率从而保证传输功率的稳定。

之前直流输电的一大缺陷是没有成熟的直流断路器,2012年发明了混合式直流断路器后更加促进了直流输电的发展,而随着电力电子器件的不断更新和性能的提升,多端柔性直流输电技术将进一步发展。

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