遠距離輸電技術(shù)

1、第八章第八章 遠距離輸電技術(shù)遠距離輸電技術(shù)湖南工程學(xué)院湖南工程學(xué)院湖南工程學(xué)院短路電流與受端系統(tǒng)容量關(guān)系短路電流與受端系統(tǒng)容量關(guān)系三峽三峽18.200GW18.200GW 短路電流短路電流( (kAkA) )60402010 受端容量受端容量 （GVAGVA）51.90034.60017.3008.600最大最大鏈?zhǔn)酵诫娋W(wǎng)鏈?zhǔn)酵诫娋W(wǎng)（長（長46004600公里，容量公里，容量1.41.4億（億（140GVA140GVA）交流交流湖南工程學(xué)院主要內(nèi)容主要內(nèi)容重點重點難點難點n 交流遠距離輸電交流遠距離輸電n 并聯(lián)電抗器的作用并聯(lián)電抗器的作用n 高壓直流輸電高壓直流輸電n 靈活交流輸電系統(tǒng)靈活

2、交流輸電系統(tǒng)p 超高壓交流輸電線路的電容效應(yīng)超高壓交流輸電線路的電容效應(yīng)p 并聯(lián)電抗器限制工頻過電壓及抑制潛供電流的原因并聯(lián)電抗器限制工頻過電壓及抑制潛供電流的原因p 特高壓交流輸電的技術(shù)特點、優(yōu)越性特高壓交流輸電的技術(shù)特點、優(yōu)越性p 靈活交流控制器的分類靈活交流控制器的分類p 電容效應(yīng)電容效應(yīng)p 特高壓交流輸電的優(yōu)越性特高壓交流輸電的優(yōu)越性p 電力電子技術(shù)在靈活交流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用電力電子技術(shù)在靈活交流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用湖南工程學(xué)院20082008年底特高壓交流試驗示范工程投入運行；年底特高壓交流試驗示范工程投入運行； 2010 2010年特高壓直流送電華東，華北年特高壓直流送電華東，華北華中

3、華中華東華東（“三華三華”）特高壓同步電網(wǎng)初步形成；）特高壓同步電網(wǎng)初步形成； 2012 2012年，年，“三華三華”特高壓同步電網(wǎng)將形成特高壓同步電網(wǎng)將形成“兩縱兩兩縱兩橫橫”格局，實現(xiàn)格局，實現(xiàn)陜北、晉東南、蒙西陜北、晉東南、蒙西等等煤電基地煤電基地和和西南西南水電基地水電基地的能源優(yōu)化配置，的能源優(yōu)化配置，中東部負荷集中地區(qū)中東部負荷集中地區(qū)能更好能更好地接受區(qū)外電力。地接受區(qū)外電力。湖南工程學(xué)院核心指標(biāo)核心指標(biāo)20062007200820092010售電量（億千瓦時）售電量（億千瓦時）1709719742212352274826891輸電線路長度輸電線路長度* *（公里）（公里）413

4、219413219457104496332561456618837變電設(shè)備容量變電設(shè)備容量* * *（萬千伏（萬千伏安）安）113779134270160142188654213193營業(yè)收入（億元）營業(yè)收入（億元）854510107114071258015427資產(chǎn)總額（億元）資產(chǎn)總額（億元）1212813618164351841921192城市供電可靠率（城市供電可靠率（% %）99.83999.88099.86599.90399.906農(nóng)網(wǎng)供電可靠率（農(nóng)網(wǎng)供電可靠率（% %）99.49199.54199.54599.61599.636線損率（線損率（% %）6.406.296.106.1

5、25.9820102010年，國家電網(wǎng)公司名列財富世界企業(yè)年，國家電網(wǎng)公司名列財富世界企業(yè)500500強第強第8 8位，是位，是 全球最大的公用事業(yè)企業(yè)全球最大的公用事業(yè)企業(yè)以上輸電線路以上輸電線路 * * *110110（6666）千伏及以上變電設(shè)備）千伏及以上變電設(shè)備湖南工程學(xué)院湖南工程學(xué)院l “三縱三橫一環(huán)三縱三橫一環(huán)”耗資耗資27002700億億l 到到20202020年，我國特高壓這一網(wǎng)絡(luò)更加擴年，我國特高壓這一網(wǎng)絡(luò)更加擴張。以華北、華東、華中（張。以華北、華東、華中（“三華三華”）特高壓）特高壓同步電網(wǎng)為中心東北特高壓電網(wǎng)、西北同步電網(wǎng)為中心東北特高壓電網(wǎng)、西北750750千伏電網(wǎng)

6、為送端，各千伏電網(wǎng)為送端，各大煤電基地、大水電基大煤電基地、大水電基地、大核電基地、大可再生能源基地地、大核電基地、大可再生能源基地為聯(lián)結(jié)，為聯(lián)結(jié)，一幅全國一幅全國“堅強智能電網(wǎng)堅強智能電網(wǎng)”的圖畫呈現(xiàn)在世人的圖畫呈現(xiàn)在世人面前。面前。湖南工程學(xué)院長線基本方程及穩(wěn)態(tài)解長線基本方程及穩(wěn)態(tài)解交流遠距離輸電交流遠距離輸電電壓方程：電壓方程：電流方程：電流方程：均勻無損長線等效電路示意圖均勻無損長線等效電路示意圖utidxLduu0iduutdxCdii0湖南工程學(xué)院二階齊次微分方程通解（正弦穩(wěn)態(tài)解）二階齊次微分方程通解（正弦穩(wěn)態(tài)解）長線的基本方程：長線的基本方程：相位系數(shù)相位系數(shù)波速波速架空線：架空

7、線：波阻抗波阻抗xSinjBxCosAUxCosBxSinjAZCI1v001CLv kmvfoo/06.0103005018022300CLZCsmv300 500CZ湖南工程學(xué)院線路的自然功率線路的自然功率電感電容效應(yīng)電感電容效應(yīng)電容效應(yīng)電容效應(yīng)法拉第效應(yīng)法拉第效應(yīng)湖南工程學(xué)院電容效應(yīng)電容效應(yīng)CLUUELC1 時，時，回路呈容性回路呈容性湖南工程學(xué)院三、空載線路的電壓分布三、空載線路的電壓分布1.1.電源容量為無窮大電源容量為無窮大（X Xs s=0=0）邊界條件：邊界條件：02I121UUCosxCosCosxCosUUUX21湖南工程學(xué)院沿線電壓分布規(guī)律：沿線電壓分布規(guī)律： 沿線電壓按

8、余弦規(guī)律分布；沿線電壓按余弦規(guī)律分布； 末端電壓最高；末端電壓最高； 末端電壓隨長度增長而加大。末端電壓隨長度增長而加大。湖南工程學(xué)院若若1=1500km1=1500km =0.06x1500=90=0.06x1500=90Cos =0Cos =0則則U2U2，達諧振點，達諧振點電磁波的工頻波長電磁波的工頻波長工頻波長工頻波長稱之為稱之為 波長諧振波長諧振41kmfv600050103541460001500湖南工程學(xué)院l 線路用等值集中參數(shù)（阻抗）來代替線路用等值集中參數(shù)（阻抗）來代替末端開路時末端開路時( ( ) )的首端入口阻抗的首端入口阻抗Z ZRKRK當(dāng)當(dāng) , ,Z ZRKRK呈容性

9、呈容性02I90lctgZjZSinjCosZCCRKUUIU2211湖南工程學(xué)院末端短路時（末端短路時（ ）的受端入口阻抗）的受端入口阻抗Z ZRdRd當(dāng)當(dāng) ，Z ZRdRd 呈感性呈感性02U90tgZjCosISinZIjZCCRdIU2211湖南工程學(xué)院一、對空載長線末端電壓的限制一、對空載長線末端電壓的限制湖南工程學(xué)院并聯(lián)電抗器的作用：并聯(lián)電抗器的作用：由于并聯(lián)電抗器的電感能補償線路由于并聯(lián)電抗器的電感能補償線路對地電容，減小流經(jīng)線路的電容電對地電容，減小流經(jīng)線路的電容電流，從而可消弱電容效應(yīng)，限制空流，從而可消弱電容效應(yīng)，限制空線末端的電壓升高。線末端的電壓升高。并聯(lián)電抗器的容量并

10、聯(lián)電抗器的容量空長線的無功功率空長線的無功功率CLKQQT 補償度補償度湖南工程學(xué)院可見：線末接有可見：線末接有X XL L時，使時，使2ULX0 xxos)(11CUCosUUm無并聯(lián)電抗器時，無并聯(lián)電抗器時，首、末端電壓關(guān)系首、末端電壓關(guān)系可見：線末接有可見：線末接有X XL L時，使時，使 ( (并聯(lián)容量并聯(lián)容量 ) )時，時，出現(xiàn)最大值的點向線路中部移動出現(xiàn)最大值的點向線路中部移動當(dāng)當(dāng) 時，有最大值時，有最大值2U湖南工程學(xué)院小結(jié)小結(jié)：空載線路首、末端電壓的關(guān)系空載線路首、末端電壓的關(guān)系不考慮電源等值電抗不考慮電源等值電抗末端接并聯(lián)電抗器末端接并聯(lián)電抗器EUCos12os11CUCos

11、UUm湖南工程學(xué)院二、對潛供電流的抑制二、對潛供電流的抑制湖南工程學(xué)院湖南工程學(xué)院高壓直流輸電高壓直流輸電一、高壓直流輸電與高壓交流輸電的比較一、高壓直流輸電與高壓交流輸電的比較（一）經(jīng)濟上一）經(jīng)濟上 （二）技術(shù)（二）技術(shù)上上l 線路線路l 兩端設(shè)備兩端設(shè)備l 架空線路架空線路500km500km， 電纜線路電纜線路500km500km時時 采用直流輸電具有采用直流輸電具有 更高的經(jīng)濟性更高的經(jīng)濟性l 接線方式接線方式l 電容電流電容電流l 可靠性和靈活性可靠性和靈活性l 穩(wěn)定性穩(wěn)定性l 潮流的調(diào)節(jié)潮流的調(diào)節(jié)l 短路電流短路電流l 聯(lián)絡(luò)線聯(lián)絡(luò)線湖南工程學(xué)院輸送功率：輸送功率：（架空線路）三相交

12、流三相交流雙極交流雙極交流直流對地電壓直流對地電壓交流對地電壓有效值交流對地電壓有效值導(dǎo)體允許通過的導(dǎo)體允許通過的交流電流有效值交流電流有效值導(dǎo)體允許通過的導(dǎo)體允許通過的 電流電流當(dāng)當(dāng) 時時2daUU CosIUPaaa3CosIUdd23dddIUP2943. 0CosdaPP 湖南工程學(xué)院功率損耗：功率損耗：l 三相交流三相交流l 雙極直流雙極直流輸送功率相同時，直流功率損耗為交流輸電輸送功率相同時，直流功率損耗為交流輸電功率損耗的功率損耗的2/32/3倍倍RCosUPRIPdaaa2222323RUPRIPAddd2222232cos432adPP湖南工程學(xué)院結(jié)論結(jié)論1.1.當(dāng)輸送功率相

13、同時，其線路造價低當(dāng)輸送功率相同時，其線路造價低（建設(shè)費用）（建設(shè)費用）線路線路:2:2根根架空線路桿塔結(jié)構(gòu)比較簡單架空線路桿塔結(jié)構(gòu)比較簡單線路走廊較窄線路走廊較窄2.2.當(dāng)輸送功率相同時，其功率損耗小當(dāng)輸送功率相同時，其功率損耗小（運行費用）（運行費用）3.3.電纜電纜湖南工程學(xué)院兩端設(shè)備兩端設(shè)備l 換流器換流器l 濾波器濾波器l 無功補償設(shè)備無功補償設(shè)備l 換流站造價高換流站造價高交直流等價輸電距離交直流等價輸電距離湖南工程學(xué)院二、直流輸電的優(yōu)缺點及適用場合二、直流輸電的優(yōu)缺點及適用場合 優(yōu)點優(yōu)點1.1.當(dāng)輸送功率相同時，其線路造價低當(dāng)輸送功率相同時，其線路造價低2.2.當(dāng)輸送功率相同時，

14、其功率損耗小當(dāng)輸送功率相同時，其功率損耗小3.3.兩端交流電力系統(tǒng)不需要同步運行，兩端交流電力系統(tǒng)不需要同步運行，輸電距離不受電力系統(tǒng)同步運行穩(wěn)定輸電距離不受電力系統(tǒng)同步運行穩(wěn)定性的限制性的限制4.4.直流線路的電壓、電流、功率的調(diào)節(jié)比較直流線路的電壓、電流、功率的調(diào)節(jié)比較容易和迅速容易和迅速湖南工程學(xué)院5.5.可以實現(xiàn)不同頻率或相同頻率交流可以實現(xiàn)不同頻率或相同頻率交流 系統(tǒng)之間的非同步聯(lián)系系統(tǒng)之間的非同步聯(lián)系6.6.直流輸電線路在穩(wěn)態(tài)運行時沒有電容電流直流輸電線路在穩(wěn)態(tài)運行時沒有電容電流 沿線電壓分布平穩(wěn)沿線電壓分布平穩(wěn) 線路電壓降較?。▋H電阻性壓降）線路電壓降較?。▋H電阻性壓降） 線路部

15、分不需要無功補償裝置線路部分不需要無功補償裝置7.7.每個極可以作為一個獨立回路運行，便于每個極可以作為一個獨立回路運行，便于 檢修，分期投資金和建設(shè)檢修，分期投資金和建設(shè)湖南工程學(xué)院 缺點缺點l諧波諧波l消耗無功消耗無功l換流站造價高換流站造價高l高壓直流斷路器高壓直流斷路器l大地回流造成的腐蝕及對交流系統(tǒng)的影響大地回流造成的腐蝕及對交流系統(tǒng)的影響l閉鎖閉鎖湖南工程學(xué)院直流輸電的主要用途直流輸電的主要用途1.1.遠距離大功率輸電遠距離大功率輸電2.2.海底電纜送電海底電纜送電3.3.不同頻率或相同額定頻率非同步運行不同頻率或相同額定頻率非同步運行的交流系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)的交流系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)4.4

16、.用地下電纜向用電密度高的城市供電用地下電纜向用電密度高的城市供電湖南工程學(xué)院直流輸電的接線方式直流輸電的接線方式單極直流輸電單極直流輸電單極兩線直流輸電單極兩線直流輸電雙極直流輸電雙極直流輸電湖南工程學(xué)院1.1.單極直流輸電單極直流輸電換流站與直線線路的連接端點換流站與直線線路的連接端點特點：特點：結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟 地電流對地下埋設(shè)設(shè)備的金屬地電流對地下埋設(shè)設(shè)備的金屬 物腐蝕嚴(yán)重物腐蝕嚴(yán)重 對交流系統(tǒng)的影響對交流系統(tǒng)的影響湖南工程學(xué)院陽極（鐵）陽極（鐵）陰極陰極 不腐蝕陰極不腐蝕陰極22OHFeOHFe3OHFe222HHe湖南工程學(xué)院地中直流電流地中直流電流地中直流電流對于交流

17、輸電系統(tǒng)的影響示意圖地中直流電流對于交流輸電系統(tǒng)的影響示意圖湖南工程學(xué)院2.2.單極兩線直流輸電單極兩線直流輸電l 無大地回流無大地回流湖南工程學(xué)院3.3.雙極直流輸電雙極直流輸電湖南工程學(xué)院三、換流站的工作原理三、換流站的工作原理直流輸電系統(tǒng)的原理接線圖（雙極）直流輸電系統(tǒng)的原理接線圖（雙極）換流器換流閥 閥 閥臂湖南工程學(xué)院換流站換流站整流站：把三相交流電變換成直流電整流站：把三相交流電變換成直流電 的換流站的換流站逆變站：把直流線路送來的直流電變逆變站：把直流線路送來的直流電變 換成交流電的換流站換成交流電的換流站湖南工程學(xué)院 特點特點l 只輸送有功功率，不輸送無功功率只輸送有功功率，不

18、輸送無功功率l 換流閥在運行時，它對交流、直流換流閥在運行時，它對交流、直流l 系統(tǒng)兩側(cè)都將產(chǎn)生諧波系統(tǒng)兩側(cè)都將產(chǎn)生諧波u在換流站兩側(cè)均必須采用濾除諧波的在換流站兩側(cè)均必須采用濾除諧波的 措施措施湖南工程學(xué)院惠州鵝城換流站惠州鵝城換流站湖南工程學(xué)院兩端直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖兩端直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖換流站全貌換流站全貌湖南工程學(xué)院兩端直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖兩端直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成原理圖湖南工程學(xué)院換流站內(nèi)晶閘管閥廳換流站內(nèi)晶閘管閥廳湖南工程學(xué)院湖南工程學(xué)院換流站閥廳外的換流變壓器換流站閥廳外的換流變壓器湖南工程學(xué)院換流站外場地上的直流濾波電容組換流站外場地上的直流濾波電容組湖南工程學(xué)院1.

19、1.換流站的組成換流站的組成換流變壓器換流變壓器平波電抗器平波電抗器換流器換流器湖南工程學(xué)院l 可控硅導(dǎo)通條件可控硅導(dǎo)通條件 1. 1.閥承受正向電壓閥承受正向電壓 2. 2.控制級得到觸發(fā)脈沖信號控制級得到觸發(fā)脈沖信號l 可控硅導(dǎo)通后關(guān)斷條件可控硅導(dǎo)通后關(guān)斷條件 1. 1.閥承受反向電壓閥承受反向電壓 2. 2.電流過零電流過零湖南工程學(xué)院2.2.換流站的工作原理換流站的工作原理換流器的原理接線圖換流器的原理接線圖（1 1）整流工作狀態(tài)）整流工作狀態(tài)三相橋式整流電路三相橋式整流電路湖南工程學(xué)院)65sin()2sin()6sin(tEetEetEemcmbmal 假設(shè)假設(shè)1 1）三相電源對稱

20、）三相電源對稱2 2）平波電抗很大，負載電流）平波電抗很大，負載電流I Id d無紋波無紋波湖南工程學(xué)院3 3）可控硅閥）可控硅閥K K1 1KK6 6為理想狀態(tài)為理想狀態(tài)導(dǎo)通時壓降為零，關(guān)斷后阻抗導(dǎo)通時壓降為零，關(guān)斷后阻抗為無窮大為無窮大 L Ls s=0=0湖南工程學(xué)院控制角：可控硅承受正向電壓起到加觸發(fā)脈沖使其道控制角：可控硅承受正向電壓起到加觸發(fā)脈沖使其道通的瞬間所對應(yīng)的電角度通的瞬間所對應(yīng)的電角度換相：從一個可控硅道通變換為另一個可控硅的過程換相：從一個可控硅道通變換為另一個可控硅的過程湖南工程學(xué)院 過程演示過程演示K6K1導(dǎo)導(dǎo)通通K2開通開通K6斷開斷開K1K2導(dǎo)通導(dǎo)通湖南工程學(xué)院

21、六組輪流導(dǎo)通六組輪流導(dǎo)通六脈動整流電路六脈動整流電路每組可控硅導(dǎo)通時間每組可控硅導(dǎo)通時間 電角度電角度每一可控硅導(dǎo)通時間為每一可控硅導(dǎo)通時間為 電角度電角度 K K6 6、K K1 1 K K1 1、K K2 2 K K2 2、K K3 3（U Uabab） （U Uacac） (U(Ubcbc) ) K K3 3、K K4 4 K K4 4、K K5 5 K K5 5、K K6 6（U Ubaba） （U Ucaca） （U Ucbcb）湖南工程學(xué)院湖南工程學(xué)院CosECosEtdtSinEtdeeEdommbadr33)()3(33)()(3332mdoEE33直流輸出電壓平均值直流輸出電

22、壓平均值E Edrdr直流輸出電壓隨控制角的增加而減少直流輸出電壓隨控制角的增加而減少 時，直流輸出電壓為零時，直流輸出電壓為零整流狀態(tài)控制角的變化范圍：整流狀態(tài)控制角的變化范圍：090090湖南工程學(xué)院換相角：從開始觸發(fā)換相到完全換相所經(jīng)過的電角度換相角：從開始觸發(fā)換相到完全換相所經(jīng)過的電角度換相壓降換相壓降)32arccos(cosdmsIELdsIL3湖南工程學(xué)院湖南工程學(xué)院（2 2）逆變工作狀態(tài)（）逆變工作狀態(tài)（9090 180180）V Vd d0 0，I Id d0 0，直流側(cè)吸收功率，直流側(cè)吸收功率圖圖10-18 10-18 直流輸電系統(tǒng)直流輸電系統(tǒng)CosEVdod湖南工程學(xué)院我

23、國直流輸電的發(fā)展概括我國直流輸電的發(fā)展概括已經(jīng)投運和在建的直流輸電工程已經(jīng)投運和在建的直流輸電工程（1 1）舟山直流輸電工程）舟山直流輸電工程 19871987年年1212月投入試運行月投入試運行 額定電壓額定電壓100kv100kv，功率，功率50MW50MW（2 2）葛上直流輸電工程）葛上直流輸電工程 19891989年底建成單級年底建成單級500KV,500KV,輸送電力輸送電力600MW600MW 1990 1990年建成雙極年建成雙極500kv500kv，輸送電力，輸送電力1200mw1200mw（3 3）天廣直流輸電工程）天廣直流輸電工程 額定電壓額定電壓500kv500kv，輸送

24、功率，輸送功率1800mw1800mw（4 4）嵊泗直流輸電工程）嵊泗直流輸電工程 20032003年正式投入運行年正式投入運行 額定電壓額定電壓50kv50kv，輸送功率雙極，輸送功率雙極60mw60mw湖南工程學(xué)院（5 5）三常直流輸電工程）三常直流輸電工程 20002000年開始建設(shè)年開始建設(shè) 全長全長890km890km 2002 2002年底已建成單級年底已建成單級500kv 500kv 輸送電力輸送電力1500mw1500mw 2003 2003年年5 5月建成雙極月建成雙極500kv 500kv 輸送電力輸送電力3000mw3000mw（6 6）三廣直流輸電工程）三廣直流輸電工程

25、 20032003年開始建設(shè)年開始建設(shè) 2003 2003年底建成單級年底建成單級500kv 500kv 輸送電力輸送電力1500mw1500mw 2004 2004年上半年建成雙極年上半年建成雙極500kv 500kv 輸送電力輸送電力3000mw3000mw（7 7）貴廣直流輸電工程）貴廣直流輸電工程 20012001年開始建設(shè)年開始建設(shè) 全長全長900km900km 2004 2004年建成單級年建成單級500kv 500kv 輸送電力輸送電力1500mw1500mw 2005 2005年建成雙極年建成雙極500kv 500kv 輸送電力輸送電力3000mw3000mw（8 8）靈寶背靠

26、背直流輸電工程）靈寶背靠背直流輸電工程 20012001年開始建設(shè)年開始建設(shè) 2005 2005年建成年建成 雙極雙極120kv 120kv 輸送電力輸送電力360mw360mw湖南工程學(xué)院特高壓輸電的優(yōu)越性特高壓輸電的優(yōu)越性 提高傳輸容量和傳輸距離，線路的電壓等級是提高傳輸容量和傳輸距離，線路的電壓等級是 確定其傳輸能力的關(guān)鍵因素確定其傳輸能力的關(guān)鍵因素 節(jié)約占地成本，采用特高壓輸電提高了走廊的節(jié)約占地成本，采用特高壓輸電提高了走廊的 利用率利用率 能有效限制系統(tǒng)的短路電流能有效限制系統(tǒng)的短路電流 當(dāng)輸電距離和輸電容量達到一定數(shù)量時，特高當(dāng)輸電距離和輸電容量達到一定數(shù)量時，特高 壓輸電是比較

27、經(jīng)濟的壓輸電是比較經(jīng)濟的 提高輸電電壓對減少線路損耗有明顯效果提高輸電電壓對減少線路損耗有明顯效果湖南工程學(xué)院超高壓交流輸電技術(shù)的發(fā)展超高壓交流輸電技術(shù)的發(fā)展 19651965年魁北克電網(wǎng)建成年魁北克電網(wǎng)建成735kv735kv線路線路 19691969年美國年美國AEPAEP電力公司建成電力公司建成765kv765kv線路線路 8080年代巴西伊泰普工程的年代巴西伊泰普工程的765kv765kv輸電系統(tǒng)輸電系統(tǒng) 前蘇聯(lián)建成的前蘇聯(lián)建成的1150kv1150kv的特高壓線路的特高壓線路 19921992年日本建成的年日本建成的1000kv1000kv的特高壓線路的特高壓線路 中國西北電網(wǎng)地中國

28、西北電網(wǎng)地750kv750kv線路線路 目前運行的目前運行的1000kv1000kv輸電系統(tǒng)（輸電系統(tǒng)（2008-12-302008-12-30）湖南工程學(xué)院超高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展超高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展19541954年建成的瑞典的海底直流輸電年建成的瑞典的海底直流輸電19721972年建成的年建成的QuebecQuebec與與New BrunswickNew Brunswick之間的之間的HVDCHVDC巴西益普泰的巴西益普泰的600kv600kv的直流輸電系統(tǒng)的直流輸電系統(tǒng)前蘇聯(lián)埃及巴斯圖茲至歐洲中部前蘇聯(lián)埃及巴斯圖茲至歐洲中部750kv750kv的直流輸?shù)闹绷鬏旊娤到y(tǒng)電系統(tǒng)500kv

29、500kv的直流輸電系統(tǒng)已大規(guī)模應(yīng)用的直流輸電系統(tǒng)已大規(guī)模應(yīng)用800kv800kv的直流輸電系統(tǒng)的直流輸電系統(tǒng)湖南工程學(xué)院我國大容量交直流輸電技術(shù)我國大容量交直流輸電技術(shù) 我國用電量需求和資源的極不平衡，長距離、我國用電量需求和資源的極不平衡，長距離、 大容量的大容量的“西電東送西電東送”和和“北電南送北電南送”，遠遠超過，遠遠超過 550kv 550kv經(jīng)濟輸電的范圍經(jīng)濟輸電的范圍 黃河上游千萬黃河上游千萬kwkw以上水電資源開發(fā)及陜北以上水電資源開發(fā)及陜北 大坑口火電開發(fā)，迫切需要提高電壓等級，大坑口火電開發(fā)，迫切需要提高電壓等級， 西北上西北上750kv750kv電壓等級電壓等級湖南工程

30、學(xué)院中國大容量交直流輸電技術(shù)中國大容量交直流輸電技術(shù)國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司正在醞釀國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司正在醞釀1000kv1000kv交流輸電的建設(shè)交流輸電的建設(shè)南方電網(wǎng)公司正在醞釀南方電網(wǎng)公司正在醞釀800kv800kv直流輸電的直流輸電的建設(shè)建設(shè)上海電纜研究所開始研究輕型大截面導(dǎo)線上海電纜研究所開始研究輕型大截面導(dǎo)線技術(shù)技術(shù)緊湊型線路也在進一步建設(shè)中緊湊型線路也在進一步建設(shè)中湖南工程學(xué)院表一：世界五大直流輸電國家直流工程總計表一：世界五大直流輸電國家直流工程總計我國各直流輸電工程的技術(shù)參數(shù)我國各直流輸電工程的技術(shù)參數(shù)湖南工程學(xué)院中國大區(qū)電網(wǎng)地互聯(lián)方案中國大區(qū)電網(wǎng)地互聯(lián)方案湖南工程

31、學(xué)院湖南工程學(xué)院Flexible Alternative Current Transmission System靈活交流輸電系統(tǒng)靈活交流輸電系統(tǒng)FACTSFACTS（柔性交流輸電系統(tǒng)）（柔性交流輸電系統(tǒng)）10.4 10.4 柔性交流輸電系統(tǒng)柔性交流輸電系統(tǒng)湖南工程學(xué)院傳統(tǒng)交流輸電系統(tǒng)存在的問題傳統(tǒng)交流輸電系統(tǒng)存在的問題 電力系統(tǒng)局部故障如果處理不當(dāng)，則會造成電力系統(tǒng)局部故障如果處理不當(dāng)，則會造成 事故擴大，甚至危及整個系統(tǒng)事故擴大，甚至危及整個系統(tǒng) 由于穩(wěn)定性問題而使線路得不到充分利用由于穩(wěn)定性問題而使線路得不到充分利用 短路電流隨系統(tǒng)容量增大，斷路器在斷流短路電流隨系統(tǒng)容量增大，斷路器在斷流

32、 容量和動熱穩(wěn)定性方面可能滿足不了要求容量和動熱穩(wěn)定性方面可能滿足不了要求 電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，調(diào)控手段缺乏，電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，調(diào)控手段缺乏， 安全運行管理難度大安全運行管理難度大湖南工程學(xué)院機械開關(guān)的局限機械開關(guān)的局限 調(diào)節(jié)速度慢調(diào)節(jié)速度慢 調(diào)整頻率有限調(diào)整頻率有限 可靠性差，壽命短可靠性差，壽命短湖南工程學(xué)院柔性交流輸電系統(tǒng)柔性交流輸電系統(tǒng)已以已以大功率可控硅大功率可控硅部件組成的部件組成的電子開關(guān)電子開關(guān)代替現(xiàn)有的代替現(xiàn)有的機械開關(guān)機械開關(guān)，靈活自如地調(diào)節(jié)，靈活自如地調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓、功角和線路參數(shù)。使電力系電網(wǎng)電壓、功角和線路參數(shù)。使電力系統(tǒng)變得更加靈活、可控、安全可靠。從統(tǒng)變得

33、更加靈活、可控、安全可靠。從而能在不改變現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的情況下提而能在不改變現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的情況下提高系統(tǒng)的高系統(tǒng)的輸送能力輸送能力，增加其，增加其穩(wěn)定性穩(wěn)定性湖南工程學(xué)院FACTSFACTS控制設(shè)備接入電力系統(tǒng)的方式控制設(shè)備接入電力系統(tǒng)的方式并聯(lián)型并聯(lián)型串聯(lián)型串聯(lián)型混合型混合型靜止無功補償器靜止無功補償器SVCSVC（Static Var compensatorStatic Var compensator）靜止同步調(diào)相器靜止同步調(diào)相器STATCOMSTATCOM（Static Synchronous Static Synchronous Compensator Compensator）可控串聯(lián)補償器可控串聯(lián)補償器TCSCTCSC（Thyristor Controlled Series CapacitorThyristor Controlled Series Capacitor）統(tǒng)一潮流控制器統(tǒng)一潮流控制器UPFCUPFC（Unified Power Flow ControllerUnified Power Flow Cont