
高压直流输电是通过海底电缆或架空输电线在长距离上传输大量直流电。与交流输电相比,当考虑成本、损耗和其他因素时,在非常长的距离上更倾向于使用这种类型的输电。高压直流输电通常被称为“电力高速公路”或“电力超级公路”。
我们知道交流电是在发电站中产生的。这首先需要转换成直流电。转换是通过整流器完成的。直流电将通过架空线路流动。在用户端,这个直流电需要被转换回交流电。为此,接收端放置了一个逆变器。
因此,在高压直流变电站的一端会有一个整流终端,在另一端会有一个逆变终端。发送端和用户端的功率总是相等的(输入功率 = 输出功率)。
当两端有两个换流站和一条单个传输线时,称为双端直流系统。当有两个或多个换流站和多条直流传输线时,称为多端直流变电站。
高压直流输电系统的组件及其功能如下所述。
换流器:换流器负责交流到直流以及直流到交流的转换。它包括变压器和阀桥。
平波电抗器:每个极都包含平波电抗器,它们是与极串联连接的电感器。用于避免逆变器中的换相失败,减少谐波并防止负载电流中断。
电极:它们实际上是用于将系统连接到地的导体。
谐波滤波器:用于最小化换流器使用的电压和电流中的谐波。
直流线路:可以是电缆或架空线路。
无功功率供应:换流器使用的无功功率可能超过总传输有功功率的50%。因此,并联电容器提供这种无功功率。
交流断路器:变压器故障由断路器清除。它还用于断开直流链路。
高压直流链接的分类如下:
只需要一根导体,水或地面作为回路。如果地电阻率高,则使用金属回路。
每个终端使用相同电压等级的双换流器。换流器接点接地。
它由两个以上具有相同极性的导体组成,通常是负极。地面是回路。
它用于连接两个以上的点,很少使用。
高压直流输电系统 |
高压交流输电系统 |
低损耗。 |
由于集肤效应和电晕放电,损耗较高。 |
更好的电压调节和控制能力。 |
电压调节和控制能力较低。 |
能够在更长的距离上传输更多的功率。 |
与高压直流系统相比,传输的功率较少。 |
所需的绝缘较少。 |
需要更多的绝缘。 |
可靠性高。 |
可靠性低。 |
异步互联是可能的。 |
异步互联是不可能的。 |
由于导体数量较少,线路成本降低。 |
线路成本较高。 |
塔架便宜、简单且窄。 |
与高压直流相比,塔架更大。 |