摘要:对于两侧均有电力系统的长距离输电线路而言,交流输电存在弊端,相比较而言,直流输电具有显著优点。
关键词:长距离输电;流输电;直流输电
对于两侧均有电力系统的长距离输电线路而言,交流输电存在如下弊端:
1)输送距离短
一般情况下,若线路长度超过400公里,充电功率造成线路电压升高,线路中部电压抬升幅度就会超过线路绝缘水平。因此,需要在线路中部建设新的开关站或变电站,并安装高压电抗器,将长线分为若干段,通过高压电抗器降低电压。
2)异步无法联网
由于不同国家之间的交流输电网各有不同,而交流电力系统中所有的同步发电机必须保持同步运行,在一定输电电压下,交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制,还须采取提高稳定性的措施。
3)稳定可靠性低,事故容易扩大
两国或多国之间采用交流联网后,一旦一国交流输电网出现故障,就会导致他国电网受到冲击,扩大事故影响。
相比较而言,直流输电具有以下优点:
1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联,用直流输电系统连接两个交流系统,由于直流线路没有电抗,不存在稳定问题。因此,直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制.还可连接两个不同频率的系统,实现非同期联网,提高系统的稳定性。
2)限制短路电流。如用交流输电线连接两个交流系统,短路容量增大,甚至需要更换断路器或增设限流装置。然而用直流输电线路连接两个交流系统,直流系统的“定电流控制’,将快速把短路电流限制在额定功率附近,短路容量不因互联而增大。
3)调节快速,运行可靠。直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率,实现“潮流翻转”(功率流动方向的改变),在正常时能保证稳定输出,在事故情况下,可实现健全系统对故障系统的紧急支援,也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。在交直流线路并列运行时,如果交流线路发生短路,可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速,提高系统的可靠性。
4)没有电容充电电流。直流线路稳态时无电容电流,沿线电压分布平稳,无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象,也不需要并联电抗补偿。
±500kV换流站鸟瞰图
综上所述,直流输电在技术上优势比较明显,如果按照交流输电又需要解决异步联网并提高可靠性,可考虑在输电末端建设一座直流背靠背换流站,背靠背换流站具有常规高压直流输电的最基本的优点,可实现异步联网,较好地实现不同交流电压的电网互联,将2个交流同步电网隔离,能有效地隔断各互联的交流同步网间的相互影响,限制短路电流,且联络线功率控制简单,调度管理方便。与常规直流输电比较,其优点更突出:
1)没有直流线路,直流侧损耗小;
2)直流侧可选择低压大电流运行方式,以降低换流变压器、换流阀等有关设备的绝缘水平,降低造价;
3)直流侧谐波可全部控制在阀厅内,不会产生对通信设备的干扰;
4)换流站不需要接地极,无需直流滤波器、直流避雷器、直流开关场、直流载波等直流设备,因而比常规的高压直流输电节省投资。适用于交流区域大电网相连,和异步电网相连。
直流背靠背换流站总平鸟瞰图
论文作者:黄小莉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/9
标签:线路论文; 系统论文; 电流论文; 电压论文; 电网论文; 功率论文; 互联论文; 《电力设备》2018年第7期论文;