直流輸電的特點及發(fā)展前景

1、 直流輸電的特點及發(fā)展前景 摘要：近幾年來，我國的科學技術發(fā)展迅猛，先進科學技術在各個行業(yè)和領域中都逐漸得到廣泛的應用，極大的推動力社會的進一步發(fā)展。電力資源作為人類生存和發(fā)展的不可或缺的資源之一，在人類發(fā)展進程中發(fā)揮了重要的作用，隨著人們生活水平和質量的提高，對電力資源的要求也有所提升。本文主要是從高壓直流輸電技術的現(xiàn)狀以及高壓直流輸電技術的發(fā)展前景兩個方面對高壓直流輸電技術做出了深入的分析和研究，這對加強對高壓直流輸電技術的應用提供了有價值的參考依據(jù)，有助于促進社會的長效發(fā)展。 關鍵詞：高壓直流輸電技術；現(xiàn)狀；發(fā)展前景；晶閘管1 高壓直流輸電技術的特點 1.1容量較大 高壓直流輸電技術是隨

2、著社會發(fā)展而不斷進步的一種先進技術，其突出特征便在于容量大，該特征的存在，可以更高效地回避功角穩(wěn)定問題給電力輸送帶來的實際影響，屬于一種電力傳輸較高的技術類型。因為部分電力傳輸系統(tǒng)在正式運行階段，會受靜態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)的應用而出現(xiàn)輸送容量下降的現(xiàn)象，從而需要將高壓直流輸電技術引入該領域，最終起到提升電力輸送容量的安全性及實際質量的效果。 1.2耗材量少 耗材量較低也構成了高壓直流輸電技術的重要特征，它需要有關人員對其具有詳細的了解和把握。在傳統(tǒng)的輸電線路體系中，往往要借助多條交流線路、導線的作用，才能完成電力傳輸?shù)幕救蝿眨a(chǎn)生的電力傳輸效果也相當顯著，但線路的整體布置及相關的材料損耗方面卻不盡如

3、人意。與之相對的，借助高壓直流輸電技術，就能在很大程度上提升線路材料的使用效率，并且優(yōu)化線路的布局與規(guī)劃效果，優(yōu)勢明顯。有數(shù)據(jù)表明，高壓直流輸電技術在整個輸電環(huán)節(jié)，所對應的其輸送量可以達到交流輸電線路的兩倍之多，這不只是可以改善電力傳輸?shù)膶嶋H效率和質量，還能直接為用戶帶來更加優(yōu)質的電力資源。 1.3容易互聯(lián) 對交流輸電系統(tǒng)來說，并網(wǎng)中的多個不同需要保持同步運轉的節(jié)奏，以免在設備中產(chǎn)生過大的循環(huán)電流而對設備造成直接的損害，甚至造成停電的后果。而直流輸電兩端的交流系統(tǒng)是不需同步運行的，它能夠在不同或者相同額定頻率的交流系統(tǒng)間達到非同期聯(lián)絡的效果，進而強化兩側交流系統(tǒng)互為備用的性能，幫助其更好地應對

4、緊急事故，毫無疑問，這種格局可以大大提升交流系統(tǒng)地安全性以及供電的經(jīng)濟性。2 高壓直流輸電技術的現(xiàn)狀 2.1廣泛的應用直接觸發(fā)式和大容量的晶閘管 就直流輸電中的換流器來說，是其中的關鍵設備，最開始使用的是水銀汞弧閥，隨著科學技術的發(fā)展，逐漸開始替換成晶閘管。通過多次的改進和優(yōu)化之后，控制閥的幾何尺寸大大減小，整體結構更加緊湊，同時承受電流和電壓的控制也有所增強，減少了所使用的晶閘管數(shù)量。比如在某一工程中，通過并聯(lián)兩個直徑為56mm的晶閘管之后，電流能夠達到1850a，如果想承受住額定電壓的話，就必須串聯(lián)125個晶閘管，晶閘管的數(shù)量和整體結構體積都比較大；而隨著科學技術的發(fā)展，通過使用一個直徑為

5、100mm的晶閘管，其電流就能夠達到2450a，最大持續(xù)電流為4000a，僅使用了54個晶閘管，晶閘管的數(shù)量和整體結構體積都顯著減少。同時隨著晶閘管技術的發(fā)展，開始使用直接觸發(fā)晶閘管，這樣一來，借助光纖脈沖信號就能夠直接觸發(fā)晶閘管。在直接觸發(fā)晶閘管中，主管能夠與保護監(jiān)測、觸發(fā)放大等有效結合，外加電子單元取消，控制閥電路大大簡化。 2.2串聯(lián)電容器換相技術 在傳統(tǒng)的高壓直流輸電轉換器中，無功功率需要通過交流電網(wǎng)來獲取，這也就表示在電路中需要使用較多的無功補償設備，并且度受端交流系統(tǒng)的容量要去也比較高，如果不能達到要求的話，則很容易出現(xiàn)換相失敗問題。為了有效的避免出現(xiàn)這些問題，還需要加強對電路接線

6、方式的深入研究，其中最主要的就是串聯(lián)電容器換相電路。其具體的做法就是將一個固定電容器接入到換流器和換流變壓器當中，這樣能夠促進換流器轉換效率的提升，同時無功消耗也有所減少，降低了發(fā)生換相失敗的可能性，整體運行的穩(wěn)定性大大提升。如果技術條件允許的話，還可以結合有源濾波器，將大型并聯(lián)補償裝置取消，實現(xiàn)技術的進一步優(yōu)化。 2.3電壓源換流器 原先在觸發(fā)了換流器之后，如果想自然關閉的話，必須保證電流過零點，另外二端交流系統(tǒng)也需要是有源的，這會在一定程度上限制著高壓直流輸電技術的控制和應用。通過使用電壓源換流器，由于門極的功率比較大，因此晶閘管就能夠被關斷，實現(xiàn)電流關斷和導通控制的自由性，整體的控制自由

7、度有效提升。 2.4新型直流電纜 隨著不斷發(fā)展的高壓直流輸電技術，直流電纜的制造技術也有效提升，在制造過程中通過使用成熟的擠壓工藝技術，生產(chǎn)出新型的交聯(lián)聚乙烯直流電纜，可靠性和電壓承受能力都顯著增強，機械強度和柔性明顯改善，其中最主要的特點就是材料的自重大大減輕，敷設難度有所下降，提高了安全性。3 高壓直流類型輸電技術前景分析 3.1在遠距離電力傳輸中的應用 隨著社會的進步、技術的不斷創(chuàng)新發(fā)展，各種現(xiàn)代化電子信息技術和設備得到設計、制造，給各行各業(yè)的發(fā)展提供了重要助力，許多行業(yè)的生產(chǎn)效率、運行可控性都因此實現(xiàn)質的飛躍。在高壓直流輸電領域，也同樣受到新型電子設備的巨大影響，例如高壓輸電系統(tǒng)中的換

8、流器設備，就可以起到控制造價成本的作用，同時保證其實際效能的等價發(fā)揮。因為在高壓直流類型輸電系統(tǒng)中對此類設備有了大量引進，當這些設備的價格降低時，還會帶來整個高壓直流類型輸電系統(tǒng)的同步降價，這也為高壓直流技術的推廣運用打下了良好的基礎。 3.2電網(wǎng)互聯(lián)當中的應用 在高壓直流類型輸電技術優(yōu)化下，這項技術有了更加廣泛的應用，尤其是在現(xiàn)代跨洋類型的電力傳輸當中更是有著不可替代的技術優(yōu)勢。并且高壓直流類型輸電技術在現(xiàn)代電網(wǎng)互聯(lián)體系當中也表現(xiàn)出了良好的傳輸可靠性、優(yōu)質資源節(jié)約效果以及高質量的收益。目前各國都在充分的挖掘高壓直流類型輸電技術的價值，增加高壓直流類型輸電工程的建設數(shù)量，從而達到降低各個電網(wǎng)之

9、間相互影響，強化電網(wǎng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。 3.3市場化運作優(yōu)勢 在新的時代背景下，市場早已千變萬化，電力行業(yè)的進步帶來了電力輸送質量的提高、電力可靠性的增強等可喜局面。而在這一過程中，為實現(xiàn)系統(tǒng)潮流的控制，就必須達到電力在電網(wǎng)中自由傳輸?shù)幕厩疤?。在控制電網(wǎng)電流傳輸方面，高壓直流電與交流電二者之間有著巨大的差異，前者可擺脫交流電網(wǎng)兩端的局限，直接根據(jù)電力輸送計劃實現(xiàn)全面監(jiān)控，以免出現(xiàn)環(huán)流、潮流繞行等狀況，這就在很大程度上提升了電力市場的管理效率。尤其是在我國國土面積的情況下，為實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，實施了西電東送的偉大工程，在這一工程的實施階段，高壓直流在遠距離輸電中的作用是舉足輕重的。在電力行業(yè)不斷繁榮，高壓直流輸電將打開更為廣闊的市場，而在輸變新材料層出不窮的背景下，直流輸電設備成本會逐漸降低，高壓直流的輸電優(yōu)勢將更為顯著。4 結語 總的來說，無論是在大型電網(wǎng)或者是距離較遠的輸電線路中，還是在中小型電網(wǎng)中，高壓直流輸電技術都具有較大的應用潛力。并且隨著科學技術的持續(xù)發(fā)展，高壓直流輸電技術還會得到進一步的改進和優(yōu)化，會越來越成