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        直流輸電與交流輸電的比較

        瀏覽次數:48發布日期:2020-10-16

        長期以來,由于交流發電相對比較簡單,不需整流,以及交流輸電便于變壓,便于采用高壓輸電以降低損耗,交流輸電一直是輸電的主要方式。但隨著電力系統的發展,輸送容量和距離的增加,交流輸電中的穩定問題及切斷故障下的短路容量等問題日益復雜化,在大功率可控硅、直流輸電自動控制等新技術的開發的今天,直流輸電技術成為可能并且發展很快,已在世界范圍內得到廣泛應用。

        直流輸電目前大多是兩端直流輸電,即送端換流后送到受端,逆變后送入供電網絡,中間沒有分支,沒有構成直流的電網。

        直流輸電與交流輸電相比,其優點如下:

        (1)不存在穩定問題。由于直流輸電并不要求它所聯接的兩端同步,輸電線路上也沒有電抗,因而不存在穩定問題,也不存在因此引起的對輸電距離及容量的限制問題。

        (2)直流輸電不僅本身無穩定問題,而且可以提高它兩端交流系統的穩定性。因為對交流系統來說,直流系統等于是增加了一個沒有功角限制的電源,它可以改善與它聯接的交流系統的靜穩定和動穩定。

        (3)直流線路造價低,約為同級電壓交流線路的65%,有色金屬消耗量小。

        (4)輸送容量大。交流輸電時最大電壓為額定值的21/2倍,直流輸電下兩者相等,交流輸電無功電流對有功電流有限制。直流無此限制,因此在相同的絕緣水平及線路建造費用條件下,直流輸電可輸送的功率約為同等電壓交流輸電功率的1.5倍。

        (5)線路損失小。直流輸電沒有無功電流及電力,在傳輸相同功率下,線路的電流及功率損耗比交流輸電小,也不產生需要補償的無功功率。另外,導線周圍沒有交變電磁場,其電暈損耗也小。

        (6)在系統擴大并與其他系統相連接時,采用交流輸電往往由于系統短路容量的增大,造成原系統中開關斷路容量不足,需要更換大容量開關。而利用直流輸電則可隔開交流系統的故障電流,使之不進入健全系統,因而不增大系統短路容量,同時也可使交流系統的電壓不致過分降低。直流系統本身故障時,其電流即被切斷,也不影響交流系統。

        (7)直流輸電對功率及輸電電壓增高的適應性強。由于直流輸電線路建設費用低而換流站造價高,所以可采用線路一次按最終規劃目標建設,換流裝置則采用隨系統輸電規模加大而逐步增加串并聯組數,使直流電壓及電流逐步增大的辦法建設,使系統規劃獲得好的規劃期整體效果。

        (8)輸電可靠性高。直流輸電下一極線路故障時,另一極利用大地作回路還可送出一半功率。如果采用高速的換流器控制及開關操作使全極換流器并聯運行,以二倍的線路電流單極運行,還可繼續保持輸送額定功率。

        (9)直流輸電下潮流的控制比交流容易。當交流輸電下系統形成網孔形電力網時,由于電抗及無功潮流的影響,往往不易控制各線路的功率分配,造成某些線路帶不上負荷,另一些線路則過載,甚至出現因某些線路過載跳閘引起連鎖反應,使全網跨掉。用直流輸電則對潮流的大小及方向可進行快速控制,潮流反轉時間可在幾百毫秒以下,既便于按各線路的能力合理分配功率,也可以在故障情況下削弱系統的振蕩,提高穩定性及頻率質量。

        (10)直流輸電對通訊的干擾小,并網及解列操作比交流簡單,可聯結不同頻率的系統等。

        宜于采用直流輸電的場合有:

        (1)需要采用電纜供電的地方。

        (2)遠距離、大容量的送電。

        (3)系統間的聯網。

        直流輸電目前大多是兩端直流輸電,即送端換流后送到受端,逆變后送入供電網絡,中間沒有分支,沒有構成直流的電網。但在下列情況下采用多端直流輸電系統,構成直流電力網是有利的:

        (1)幾個發電廠聯合向遠距離某地輸電或在輸電中途接入發電廠或其他負荷點。

        (2)幾個交流系統采用直流聯網。

        (3)大電源地區經統一網路向大城市近郊各點配電。

         

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