高压直流输电HVDC课件.ppt
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- 高压 直流 输电 HVDC 课件
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1、高压直流输电v1、高压直流输电的发展v2、高压直流输电工程的特点v3、高压直流输电工程的系统构成v4、柔性直流输电v5、高压直流输电系统构成方式v6、中国的高压直流输电工程2023年1月28日12023年1月28日2HVDCHVDCHVDC2023年1月28日一、一、1、汞弧阀换流时期v1901年发明的汞弧整流管只能用于整流,不能逆变。1928年研制成功了具有栅极控制能力的汞弧阀,它不但可以用于整流,而且还可以进行逆变。大功率汞弧阀的问世是直流输电成为现实。但是,汞弧阀制造技术复杂、价格昂贵、逆弧故障率高,可靠性低、运行维护不方便,这些使得直流输电的发展受到限制。2023年1月28日42、晶闸
2、管换流时期v20世纪70年代以后,电力电子技术与微电子技术的发展,高压大功率晶闸管的问世,晶闸管换流阀和微机控制技术在直流输电工程中的应用,这些进步有效地促进了直流输电技术的发展。晶闸管换流阀比汞弧阀有明显的优势,以后所建的直流工程均采用晶闸管换流阀。2023年1月28日53、新型半导体换流设备的应用v20世纪90年代以后,新型半导体器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)得到广泛应用。1997年3月,世界第一个采用IGBT组成电压源换流器的直流输电工业性试验工程在瑞典中部投入运行。2023年1月28日6v由于IGBT单个元件的功率小,损耗大,不利于大型直流输电工程采用,新型集成门极换流晶闸管IGCT
3、和大功率碳化硅元件具有电压高、通流能力强、损耗低、体积小、可靠性高,并且具有自关断能力。因此,这些新型的半导体器件将会取代普通晶闸管,将在高压直流输电的发展中起到关键的推动作用。2023年1月28日72023年1月28日8HVDC技术的技术的发展历史发展历史汞弧整流器,汞弧整流器,50kV/200A真空管控制装置真空管控制装置第一个可控硅阀,第一个可控硅阀,50kV/200A用作监控的显示器用作监控的显示器悬挂式可控硅阀,悬挂式可控硅阀,150kV/914A采用微型机的控制系统采用微型机的控制系统HVDC的发展的发展二、直流输电工程的特点v与高压交流输电相比较,直流输电具有以下优点:v1、输送
4、相同功率时,线路造价低;v2、线路损耗小;v3、适宜于海底输电;v4、没有系统稳定问题;v5、能限制系统的短路电流;2023年1月28日9v6、调节速度快,运行可靠;v7、实现交流系统的异步连接;v8、直流输电可方便的进行分期建设和增容扩建,有利于发挥投资效益。2023年1月28日10直流输电工程的缺点v与高压交流输电相比较,直流输电具有以下缺点:v1、换流站的设备较昂贵;v2、换流装置要消耗大量的无功功率;v3、产生谐波影响;v4、换流装置几乎没有过载能力,对直流系统的运行不利;v5、缺乏高压直流开关;2023年1月28日11v6、直流输电利用大地或海水为回路带来了一些技术问题;v7、直流输
5、电线路难于引出分支线路,绝大部分只用于端对端送电。2023年1月28日12直流输电应用的场合:v1、远距离大功率输电;v2、海底电缆送电;v3、不同频率或同频率非周期运行的交流系统之间的联络;v4、用地下电缆向大城市供电;v5、配合新能源输电;2023年1月28日132023年1月28日14高压直流输电系统的经济优势:等价距离高压直流输电系统的经济优势:等价距离2023年1月28日15高压直流输电系统的经济优势:等价距离高压直流输电系统的经济优势:等价距离v直流输电线造价低于交流输电线路但换流站直流输电线造价低于交流输电线路但换流站造价却比交流变电站高得多。一般认为架空造价却比交流变电站高得多
6、。一般认为架空线路超过线路超过600-800km,电缆线路超过,电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济。直流输电较交流输电经济。v随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的发展,换流设备造价逐渐降低,等价距离缩发展,换流设备造价逐渐降低,等价距离缩短,使直流输电近年来发展较快。短,使直流输电近年来发展较快。v我国葛洲坝一上海我国葛洲坝一上海1100km。2023年1月28日16高压直流输电系统的经济优势:线损高压直流输电系统的经济优势:线损2023年1月28日17高压直流输电系统的经济优势:环境高压直流输电系统的经济优势:环境2023年1月28日18
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