高压直流输电.ppt

高压直流输电HVDC的主要元件和基本原理一、主要元件换流器（converter）将交流电转换成直流电,或者将直流电转换成交流电的设备。图1.2三相全波桥式换流电路原理图晶闸管晶闸管（Thyristor）作用:使HVDC系统建立自己的对地参考点作用:减小注入直流系统的谐波种类:交流滤波器，直流滤波器种类:无源类：电容器种类:架空线路电缆线路从交流系统Ⅰ向交流系统Ⅱ输电时，换流站Ⅰ把交流系统Ⅰ送来的三相交流功率变换成直流功率。通过直流输电线路把直流功率输送到换流站Ⅱ，再由换流站Ⅱ将直流功率转换成交流功率，送入交流系统Ⅱ。这个过程称作HVDC。此时换流站Ⅰ为整流站，换流站Ⅱ为逆变站。Id计算公式：描述整流器工作方式的几个角度：=触发延迟角=叠弧角（换相角）=熄弧延迟角=+描述逆变器工作方式的几个角度：=触发超前角=-=熄弧超前角=-=叠弧角=-=-换流方程整流侧逆变侧直流输电系统中，由于换流器的非线性特性，在交流系统和直流系统中将出现谐波电压和电流。而交直流系统间的谐波相互渗透、相互影响，使得谐波问题的研究变得异常复杂在一些理想化的假设条件下，换流站网侧的三相电流和直流侧电压中的谐波，其次数和特性比较规律，它们统称为特征谐波对于一个换流桥来说，在交流侧产生pn±1(p为脉波数，n为正整数)次特征谐波，而在直流侧产生pn次特征谐波。各种各样的不对称，如不等间隔的触发脉冲、母线电压不对称和相间换相电抗的不对称，将产生额外的谐波，即“非特征谐波”目前抑制谐波最广泛采用的方法是装设滤波器。近年来，随着电力电子技术的发展，出现了新型谐波补偿装置——有源电力滤波器。这种滤波器即使在谐波频率迅速变化时，也能产生相应的补偿电流，并可根据需要对无功功率进行动态补偿。这是一种非常理想、很有前途的补偿装置。短路比与有效短路比无功问题与低有效短路比系统有关的问题换相失败：在换相电压反向（具有足够的去游离裕度）之前未能完成换相的故障换相失败不是由于阀的误操作引起的，而是外部条件引起的。换相失败对于逆变器来说更为普遍，往往在大直流电流低交流电压等扰动时发生。仅当触发电路故障时，整流器才会发生换相失败HVDC输电系统的分类单极类：一线一地制、两线制双极类：两线一地制、两线制、三线制同极类：两线一地制、三线制背靠背(Back-to-Back)：单极类、双极类、同极类背靠背(B-t-B)：双端HVDC系统典型设计方案：葛上HVDC系统图：二、多端HVDC输电系统（MTDC----Multi-TerminalDC)<1>（恒电压）并联式MTDC(1)辐射状直流网络型MTDC--并联式(2)网状直流网络型MTDC--并联式<2>（恒电流）串联式MTDC晶闸管晶闸管阀单元政平换流站阀塔均压示意图均流示意图政平换流变压器政平换流站500kV交流开关场政平换流站平波电抗器输电线路联络线1----B-t-B工程俯瞰