高壓直流輸電與特高壓交流輸電的比較

1、高壓直流輸電與特高壓交流輸電的比較 高壓直流輸電與特高壓交流輸電的比較 摘要 綜述了高壓直流輸電與特高壓交流輸電的應(yīng)用現(xiàn)狀，對二者的優(yōu)缺點進行了比較研究，并預(yù)測了這兩種輸電技術(shù)在我國的發(fā)展前景。0 引言我國電網(wǎng)的特點是能源資源與經(jīng)濟發(fā)展地理分布極不均衡，必須發(fā)展長距離、大容量電能傳輸技術(shù)，采用新的或更高一級電壓等級，實現(xiàn)西南水電東送和華北火電南送。目前國內(nèi)外的研究集中在高壓直流(HVDC)和特

2、高壓交流(UHV)輸電技術(shù)。本文試就這兩種技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀、優(yōu)缺點進行比較，并預(yù)計這兩種技術(shù)在我國的發(fā)展前景。1 國內(nèi)外高壓直流與特高壓交流輸電的應(yīng)用概況隨著電力電子和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，直流輸電技術(shù)日趨完善，在輸送能力和送電距離上已可和特高壓交流競爭。多端直流輸電技術(shù)也取得了一些運行經(jīng)驗：意大利到撒丁島和柯西島的三端直流輸電工程于 80 年代投運；美國波士頓經(jīng)加拿大魁北克到詹姆斯灣拉迪生的五段直流輸電工程，全長 1500 km，19

3、92 年全線建成投入五端。到 1996 年底全世界已投運的直流輸電工程有 56 個，輸電容量達 54.166 GW［1］ 。我國的葛洲壩—上海 500 kV 雙極聯(lián)絡(luò)直流輸電工程 1989 年投(2) 年電能損失小。直流架空輸電線只用兩根，導(dǎo)線電阻損耗比交流輸電??；沒有感抗和容抗的無功損耗；沒有集膚效應(yīng)，導(dǎo)線的截面利用充分。另外，直流架空線路的“空間電荷效應(yīng)”使其電暈損耗和無線電干擾都比交流線路小。所以，直流架空輸電線路在線路建設(shè)

4、初投資和年運行費用上均較交流經(jīng)濟。直流輸電在技術(shù)方面有如下優(yōu)點：(1) 不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問題，可實現(xiàn)電網(wǎng)的非同期互聯(lián)，而交流電力系統(tǒng)中所有的同步發(fā)電機都保持同步運行。兩端交流輸電系統(tǒng)的等值電路見圖 1。輸送功率為：P=(E1E2/XΣ)sinδ，式中：E1、E2 分別為受送端交流系統(tǒng)的等值電勢；XΣ為線路、發(fā)電機、變壓器的等值電抗；δ為兩電勢的相角差 。 由此可見，在一定輸電電壓

5、下，交流輸電容許輸送功率和距離受到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的限制，還須采取提高穩(wěn)定性的措施，增加了費用。而用直流輸電系統(tǒng)連接兩個交流系統(tǒng)，由于直流線路沒有電抗 ，不存在上述穩(wěn)定問題。因此，直流輸電的輸送容量和距離不受同步運行穩(wěn)定性的限制，還可連接兩個不同頻率的系統(tǒng)，實現(xiàn)非同期聯(lián)網(wǎng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2) 限制短路電流。如用交流輸電線連接兩個交流系統(tǒng)，短路容量增大，甚至需要更換斷路器或增設(shè)限流裝置。然而用直流輸電線路連接兩個交流系統(tǒng)，直流系統(tǒng)的