特高壓交直流輸電的優(yōu)缺點對比

1.經(jīng)濟(jì)方面：線路造價低。對于架空輸電線，溝通用三根導(dǎo)線，而直流一般用兩根，承受3倍，直流電纜的投資少得多。年電能損失小。直流架空輸電線只用兩根，導(dǎo)線電阻損耗比溝通輸電?。患芸站€路的“空間電荷效應(yīng)”使其電暈損耗和無線電干擾都比溝通線路小。所以，直流架空輸電線路在線路建設(shè)初投資和年運行費用上均較溝通經(jīng)濟(jì)。2.技術(shù)方面：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)。由此可見，在肯定輸電統(tǒng)的穩(wěn)定性。限制短路電流。如用溝通輸電線連接兩個溝通系統(tǒng)，短路容量增大，甚至互聯(lián)而增大。調(diào)整快速，運行牢靠。直流輸電通過可控硅換流器能快速調(diào)整有功功率，輸送功率以削減發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子加速，提高系統(tǒng)的牢靠性。沒有電容充電電流。直流線路穩(wěn)態(tài)時無電容電流，沿線電壓分布平穩(wěn)，無償?！?0m，2倍。二、直流輸電技術(shù)的缺乏：時，直流線路單位長度的造價比溝通低;而直流輸電兩端換流設(shè)備造價比溝通變電站貴很多。這就引起了所謂的“等價距離”問題。消耗無功功率多。一般每端換流站消耗無功功率約為輸送功率的40％～60％,需要無功補(bǔ)償。容器和發(fā)電機(jī)過熱、換流器的掌握不穩(wěn)定，對通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。是通過閉鎖換流器的掌握脈沖信號實現(xiàn)開關(guān)功能。假設(shè)多條直流線路集合一個地從運行維護(hù)來說，直流線路積污速度快、污閃電壓低，污穢問題較溝通線高于溝通線路。系統(tǒng)之間異步互聯(lián)和海底電纜送電等。與直流輸電比較，現(xiàn)有的溝通要，只有提高電壓等級，承受特高壓輸電方式，才能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。三、特高壓溝通輸電的主要優(yōu)點：距離也不斷增大。所需電網(wǎng)電壓等級越高，緊湊型輸電的效果越好。提高電能傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性.〔3〕節(jié)約1150kV6回500kV線路。承受特高壓輸電提高了走廊利用率。削減線路的功率損耗,就我國而言電壓每提高1,每年就相當(dāng)于增加500kV1200kV5倍以上。有利于連網(wǎng)，簡化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，削減故障率。四、特高壓輸電的主要缺點：1965-1984年4次發(fā)生在美國，2次在歐洲。安全運行。另外，特高壓溝通輸電對環(huán)境影響較大。500kV750kV〔最高運術(shù)，輸電容量的有限增加仍難以滿足電力系統(tǒng)長遠(yuǎn)進(jìn)展的需要。綜上所述，與750kV上也較為經(jīng)濟(jì)?！蔡亍掣邏簻贤ㄏ到y(tǒng)則適合作為大區(qū)域中樞，擔(dān)當(dāng)網(wǎng)架的主干。兩者優(yōu)勢互補(bǔ)，各有分工。事實上，在我國特高壓電網(wǎng)建設(shè)中,將以1000kV溝通特高壓輸電為主形成特高壓電網(wǎng)骨干網(wǎng)架，實現(xiàn)各大區(qū)電網(wǎng)的同步互聯(lián)；±800kV特高壓直流輸電則主〕、無電壓支撐的取代。他介紹，直流輸電只具有輸電功能、不能形成網(wǎng)絡(luò)，類似于“直達(dá)航班”，中間不能潮流方向和大小均能便利地進(jìn)展掌握作用。負(fù)荷布點、輸送電力、電力交換等實際需要構(gòu)成電網(wǎng)。中間可以落點，電力的接入、傳輸和應(yīng)用于電源的送出，為直流輸電供給重要支撐。一、首先我們來看高壓直流輸電的特點：換流器掌握簡單，造價高；直流輸電線路造價低，輸電距離越遠(yuǎn)越經(jīng)濟(jì)；沒有溝通輸電系統(tǒng)的功角穩(wěn)定問題，適合遠(yuǎn)距離輸電；適合海底電纜〔海島供電、海上風(fēng)電〕和城市地下電纜輸電；能夠非同步〔同頻不同相位，或不同頻，或不同電壓等級〕連接兩個溝通電網(wǎng)，且不增加短路容量；傳輸功率的可控性強(qiáng)，掌握速度快，可有效支援溝通系統(tǒng)；換流器大量消耗無功〔LCC-HVDC而言，VSC-HCDC整流側(cè)和逆變側(cè)均可獨立敏捷掌握無功，兩種系統(tǒng)差異下文將單獨說明?！常耶a(chǎn)生諧波；雙極不對稱大地回線運行時存在直流偏磁問題和電化學(xué)腐蝕問題〔地電流危害〕；不能向無源系統(tǒng)供電〔LCC-HVDC系統(tǒng)而言〕，構(gòu)成多端直流系統(tǒng)困難〔由于直流沒有過零點，難以熄弧，所以現(xiàn)在缺少大容量直流斷路器，無法切除輸電線路的短路故障，從而限制了多端直流輸電的進(jìn)展。最近ABB貌似把這個東西搞出來了，不明覺厲。〕。二、經(jīng)濟(jì)問題：越經(jīng)濟(jì)。架空線640~960km地下電纜線路的等價距離為56~90km海底電纜線路的等價距離為24~48km〔海水、土壤〕形成一個較大的電容，影響電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，直流輸電不存在這個問題。三、電能質(zhì)量：直流輸電系統(tǒng)的主要缺點是存在諧波，特別是低次諧波〔主要是LCC-HVDC,而〕。另一個不太突出的缺點是地電流。諧波的危害：效率及壽命；對旋轉(zhuǎn)電機(jī)的影響：諧波造成轉(zhuǎn)矩脈動，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)；對電力電容器的影響：諧波可能引起諧振過電壓；對電力系統(tǒng)測控的影響：諧波使測量誤差增加，可能導(dǎo)致掌握失靈，保護(hù)誤動；三次諧波電流過大可能使中性線過流；諧波疊加在基波上，使電氣應(yīng)力增加，對各種電氣設(shè)備尤其是電容器的絕緣造成威逼；諧波對通信線路造成干擾。HVDC引起的變壓器直流偏磁〔地電流〕：地變壓器產(chǎn)生直流偏磁現(xiàn)象。后果：壓器，引起保護(hù)誤動等。四、電網(wǎng)安全：直流輸電對電網(wǎng)穩(wěn)定的奉獻(xiàn)：. 〔HVDC可以快速增加輸送功率或者快速潮流反轉(zhuǎn)HVDC快速有效的潮流掌握力量對于所連溝通系統(tǒng)的穩(wěn)定掌握，溝通系統(tǒng)正常運行過程中應(yīng)對負(fù)荷隨機(jī)波動的頻率控制及故障狀態(tài)下的頻率變動掌握都能發(fā)揮重要作用。直流輸電對電網(wǎng)的不利影響：LCC-HVDC失敗。危害：換相失敗引起輸送功率中斷威逼系統(tǒng)安全穩(wěn)定；回直流線路功率中斷，引起系統(tǒng)潮流大范圍轉(zhuǎn)移和重分布；可能會威逼溝通系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性。諧波不穩(wěn)定性：概念：HVDC甚至放大的現(xiàn)象，表現(xiàn)為溝通母線電壓嚴(yán)峻畸變。行困難。在單極大地回線運行方式或者雙極兩端接地不對稱運行方式下，會有較大電〔甚至為額定運行電流〕經(jīng)接地極流經(jīng)大地。持續(xù)、長時間的大電流流過接地極會表現(xiàn)出三類效應(yīng)：電磁效應(yīng)、熱力效應(yīng)、電化效應(yīng)。電磁效應(yīng)：地電位上升、跨步電壓、接觸電勢等。統(tǒng)電氣設(shè)備產(chǎn)生負(fù)面影響；跨步電壓和接觸電勢影響人畜安全；電磁干擾。熱力效應(yīng)：直流電流作用下電極溫度上升，可能蒸發(fā)土壤水分，導(dǎo)電性能變差，電極將。影響電極溫升土壤參數(shù)：電阻率、熱導(dǎo)率、熱容率、濕度。電化效應(yīng)：a)大地中水與鹽類物質(zhì)相當(dāng)于電解液，當(dāng)直流電流經(jīng)大地返回時，在陽極上會被電解。短時過電壓：〔TemporaryOvervoltage，TOV〕緣由：造成換流站短時過電壓的根本緣由是換流站安裝的大量無功補(bǔ)償40%-60%時引起無功消耗大幅下降甚至為零，剩余的無功補(bǔ)償容量就會導(dǎo)致過電壓。HVDC引起的次同步振蕩〔SubsynchronousOscillation(SSO)〕：靜止無功補(bǔ)償系統(tǒng)等，發(fā)生相互作用，產(chǎn)生的低于同步頻率的振蕩?！睸SO〕。后果：導(dǎo)致機(jī)組大軸疲乏甚至斷裂，導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩失穩(wěn)。寫了這么多不利影響，有點聳人聽聞的感覺。其實這些危害大都有解決方案，就是要多花點錢?？偟膩碚f就是讓系統(tǒng)變得更加簡單昂貴了。特高壓溝通輸電的主要優(yōu)點為：效果越好。?低。?1150kv6500kv特高壓輸電的主要缺點是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和牢靠性問題不易解決。1965～198464次發(fā)生在美國，2解決的問題。特別是在特高壓線路消滅初期，不能形成主網(wǎng)架，線路電網(wǎng)的安全運行。另外，特高壓溝通輸電對環(huán)境影響較大。?由于溝通特高壓和高壓直流各有優(yōu)缺點，都能用于長距離大容量設(shè)主要考慮的是經(jīng)濟(jì)性，而互聯(lián)線路則要將系統(tǒng)的穩(wěn)定性放在第一位。隨著技術(shù)的進(jìn)展，雙方的優(yōu)缺點還可能相互轉(zhuǎn)化。兩種輸電技術(shù)將在很長一段時間里并存且有劇烈的競爭。溝通電的優(yōu)點主要表現(xiàn)在發(fā)電和配電方面：利用建立在電磁感應(yīng)原理根底上的溝通發(fā)電機(jī)可以很經(jīng)濟(jì)便利地把機(jī)械能〔水流能、風(fēng)能…..〕、化學(xué)能〔石油、自然氣……〕等其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；變壓器來了極大的便利；這是溝通電與直流電相比所具有的獨特優(yōu)勢。直流輸電的優(yōu)勢在于：12/3～1/2制三相溝通輸電相比，在輸電線載面積一樣和電流密度一樣的條件1/3；同時，直流輸電桿塔構(gòu)造也比同容量的三相溝通輸電簡潔，線路走廊占地面積也小。2、在輸電線路中，直流輸電沒有電容電流產(chǎn)生，而溝通輸電線路存在電容電流，引起的損耗。3、直流輸電時，其兩側(cè)溝通系統(tǒng)不需同步運行，而溝通輸電必需產(chǎn)生顯著的相位差；并網(wǎng)的各系統(tǒng)溝通電的頻率雖然規(guī)定統(tǒng)一為50hz，但實際上常產(chǎn)生波動。這兩種因數(shù)常引起溝通系統(tǒng)不能同步運行，需要用簡單浩大的補(bǔ)償系統(tǒng)和綜合性很能夠強(qiáng)的技術(shù)加以調(diào)設(shè)備中形成強(qiáng)