高二物理高壓輸電知識點

高二物理上冊第三章知識點：高壓輸電

(1)高壓直流輸電的概念和分類

概念：高壓直流輸電由將交流電變換為直流電的整流器、高壓直流輸電線路

以及將直流電變換為交流電的逆變器三部分組成。

高壓直流輸電是交流-直流-交流形式的電力電子換流電路。

常規高壓直流輸電：半控型的晶閘管，採取電網換相。

vsc高壓直流輸電：全控型電力電子器件，採用器件換相。

分類：長距離直流輸電(兩端直流輸電)，背靠背(btb)直流輸電方式，交、

直流並聯輸電方式，交、直流疊加輸電方式，三級直流輸電方式。

(2)直流系統的`構成

1.直流單級輸電：大地或海水迴流方式，導體迴流方式。

2.直流雙極輸電：中性點兩端接地方式，中性點單端接地方式，中性線方式。

3.直流多回線輸電：線路並聯多回輸電方式，換流器並聯的多回線輸電方式。

4.多端直流輸電：並聯多端直流輸電方式，串聯多端直流輸電方式。

(3)高壓直流輸電的特點

優點：經濟性：高壓直流輸電的合理性和適用性體現在遠距離、大容量輸電中。 互連性：可實現電網的非同步互連，可實現不同頻率交流電網的互連。 控制性：具有潮流快速可控的特點

缺點：

①直流輸電換流站的設備多、結構複雜、造價高、損耗大、運行費用高、可靠性也較差。

②換流器工作時會產生大量的諧波，處理不當會對電網運行造成影響，必須通過設置大量、成組的濾波器消除這些諧波。

③電網換相方式的常規直流輸電在傳送有功功率的同時，會吸收大量無功功率，可達有功功率的50%~60%，需要大量的無功功率補償裝置及相應的控制策略。 ④直流輸電的接地極和直流斷路器問題都存在一些沒有很好解決的技術難點 。

(4)目前已投運20個直流輸電工程(詳見p14)

20xx年，我國已建成世界上第一條±800kv的最高直流電壓等級的特高壓直流輸電工程。

五直：天-廣工程(±500，2000年)，三-廣工程(2004年)，貴-廣i回工程(2004年)，貴-廣ii回工程(2008年)，雲廣特高壓工程(±800kv)

(5)輕型直流輸電

特點：

1.電壓源換流器為無源逆變，對受端系統沒有要求，故可用於向小容量系統或不含旋轉電機的負荷供電。

2.電壓源換流器產生的諧波大為削弱，對無功功率的需要也大大減少，同時只需要在交流母線上安裝一組高通濾波器即可滿足諧波標準要求;無須安裝直流

濾波器和平波電抗器。

3.不用出現換相失敗故障(低電壓大電流)。

4.模塊化設計使vsc直流輸電工程縮短工期。

5.可實現無人值班或少人值守運行。

6.控制器可根據交流系統的需要實現自動調節，所以兩側電壓源型換流器不需要通信聯絡，從而減少通信的投資及運行維護費用。

7.可不裝設換流變壓器，同時可簡化開關，從而進一步降低造價，提高vsc直流輸電的競爭力。