高压直流输电与交流柔性输电总结

1.高压直流输电的发展分为哪3个阶段，各阶段都有什么特点？汞弧阀换流期。特点：直流输电设备制造技术，施工质量，运行水平提高，但汞弧阀制造技术复杂，价格昂贵，逆弧故障率高，可靠性低，运行维护不便，晶闸管换流时期。特点：晶闸管换流阀不存在逆弧问题，制造，实验，运行维护和检修都比汞弧阀简单新型半导体换流设备。特点：IGBT、IGCT等具有关断能力新型半导体换流器七，不断发展，PWM脉宽调制技术换流2、简述直流输电的工作过程有交流系统1送出交流功率给整流站的交流母线，经换流变压器送到整流器，整流器将交流功率变换成直流功率，然后由直流导线，把直流功率输送逆变站的逆变器，逆变器将直流功率变换为交流功率，再经换流变压器把交流功率送入到受电端3.直流输电双机系统按构成方式，分为哪3类，各有什么特点？双极两端中性点接地方式利用正负2极导线和两端换流站正负2极相连构成直流侧的闭环回路，保留了单极系统的大地或海水回流方式，节省一根导线的优点。正常运行时回路电路不平衡电流数值不大，大大减轻了大地或海水做回流电路所引起的金属设施的腐蚀问题，当任意极发生故障，在故障隔离后，健全极可以用大地或海水作为回流电路，保持输送一半的电力。，两极端中性点接地方式，不以大地或海水做回流电路，，避免了金属设施腐蚀问题，但其中一级发生故障时，迫使健全极短暂停止送电双极中性线方式利用3根导线构成直流侧回路，两换流站中性点之间用导线连接，做中性线，并一端接地。中性线不仅避免了以大地或海水作为回流电路所带来的腐蚀问题，而且允许单机运行，4.何谓直线输电交流输电的等价距离？它与哪些因素有关？等价距离：旨在输送功率相同和可靠性相当的条件下，直流输电方式与交流输电方式相比，当输电距离达到一定长度时，直流线路节省的那部分不建设费用，刚好补偿直流交换站比交流变电站增加的那部分费用，，即交流输电与两端设备的总费用相等。这个距离就称为等价距离。等价距离与交流和直流输电线路的造价，交流变电站和，直流换流站的造价等一系列经济指标有关。5、直流输电应用在哪些场合？地下或水下电缆；远距离大容量输电；交流系统的联网；在上联电力系统中控制潮流；轻型直流输电。6、直流输电存在哪些问题？1)晶闸管换流器换流时消耗大量功率，每个换流站均需装配无功补偿设备，2)直流输电利用大地（海水）为回路带来了技术问题（腐蚀问题、变压器饱和问题）3)直流断路器无电流流过零点，灭弧问题难以解决4)换流器对交流侧来说，除了是一个负荷或电源以外，还是一个谐波电流源，所以为保证换流站交流导线电压畸变率在允许范围内，必须装设平波电抗器和直流滤波器，5)换流站运行维护复杂，对运行人员的要求较高，7、直流输电系统中，逆变器相失败的原因有哪些？8、换流变压器与普通变压器相比有何特点？如何选择容量和电抗？1)具有较大，哦，我漏电抗（限制过大的短路电流，损坏换流阀）而且3项漏抗平衡度要求高（减少非特征谐波）2)需要更高的绝缘裕度（换流变压器阀侧供组和套管是在交流电压和直流电压共同作用下，工作的）3)增波问题，换流变压器在运行中会流过特征谐波和非特征谐波4)有载调压范围宽，（补偿换流器变压器交流侧电压变化）5)直流偏磁严重（交直流线路耦合、换流阀触发角不平衡，接地极电位升高等原因导致，换流变压器侧和网侧供组中有直流）6)实验复杂（除型式试验和侧行实验外还要进行直流方面的实验）9、平波电抗器的作用有哪些？平波电抗器感量选用原则是什么？1)抑制直流电压的谐波分量，减小对临近高频通道的干扰2)直流电流小时保证电流不间断，防止过电压，3)直流线路短路或逆变器换相失败时，以致故障电流上升率，降低故障电流的幅值4)已知线路电容和换流站电流端容性设备通过换流阀的放电电流，防止由直流线路或直流开关站所产生的陡波冲击进入阀厅5)调整直流测电路串联谐振频率，使之避开基波和2次谐波频率电感量选用原则：①限制故障电流的上升率；②平抑直流电流的级波；③防止直流低负荷时电流断续；④电感值与直流滤波器的参数，统筹考虑，并进行费用的优化；⑤避免与直流滤波器，直流线路，中性点电容器，换流变压器等在50、100HZ发生低频谐振10、什么是电晕放电，直流线路电晕与交流线路电晕有何不同？电晕放电：导线表面电位梯度超过一定临界值后，引起导线周围的空气电离所产生的一种放电现象交流线路发生电晕时，由于导线电压的极性周期性变化，上半个周期因电晕放电空气电离产生的离子，在下半个周期因电压极性改变，几乎会被拉回导线，带电粒子只在导线周围很小区域内做往返运动，相间和相导线与大地间广大空间，不存在带电离子直流线路发生单极电晕时，导线电压极性是固定的，在两极导线电晕发生的，带电离子中，和导线极性相反的离子被拉向导线，两极和极导线与大地间的整个空间充满带电离子，在双极电晕的情况下，电极空间存在着两股极性和运动方向都相反的离子流，彼此削弱了对方所造成的屏蔽效应，使导线表面都场强都增大11、电晕的危害是什么？减少电晕危害的方法有哪些？功率损耗；电磁干扰；噪声污染。方法：分裂导线12、直流输电系统中抑制谐波的方法有哪些？①增加脉波数，可以提高特征谐波数次数，有效地降低特征谐波分量②在换流器交流侧装设交流谐波装置，在只有测主要利用平波电抗器抑谐波13、直流输电系统中常用的滤波器有哪几种类型，阻尼滤波器有什么特点？按用途：交流滤波器与直流滤波器，按阻抗特性：单调谐，双调谐滤波器，高通滤波器按连接方式：串联滤波器，电源滤波器，特点：1、滤波器性能和承载负荷对于温度系统频率偏移和元件的允许偏差都不敏感2、滤掉的是较宽范围的谐波频率，余额按谐波次数分组滤波器相比投资少占地面积小，3、减少了维护工作量，不需现场调谐工作，4、吸收了非特征谐波，5、对于无功功率控制来说，将滤波器分成较小的组是容易又经济的，14、换流器交流测直流侧特征谐波各是多少次？如何配置交流滤波器与直流滤波器？一个脉搏数为p的换流器，在它的直流侧电压中产生的谐波次数为，N=KP；在他的交流侧电流中产生的谐波次数为，N=KP+1其中k为任意正整数。单桥6脉动直流系统交流侧通常接有5次、7次、11次和13次，4个单调谐波器支路和一个高通滤波器支路双桥12脉动直流系统，单调谐支路需配置11次和13次以及高通滤波器，考虑到双桥系统可以改变为单桥系统，运行时，则需装设5次、7次、11次、13滤波器以及高通滤波器、15.直流输电系统中交直流侧分别架用什么设备抑制谐波？滤波器效果的评定准则是什么？换流器的交流侧都采用滤波器限制交流谐波，在换流器直流侧总是用相当大电感值的串联直流电抗器和交流滤波器来限制直流电流电压中的谐波评定准则：1）交流电压和电流总谐波畸变率2）在5~25次谐波电压中，任何一次特征谐波电压幅值不超过基波电压幅值1%，各次特征谐波电压的算术和不应超过基波电压的2.5%3）电话谐波分数不应超过1%~2%16.高压直流输电与高压交流输电相比有哪些优缺点？与交流输电相比较直流输电具有如下优点：①输送相同功率时，线路造价低；2输送容量大，送电距离远，线路损耗小；3不存在交流输电的稳定问题；能够充分利用线路走廊资源，是以与海下输电；4能够限制系统的短路电流；5调节速度快，运行可靠；能够实现交流系统的异步连接；6可方便的进行分期建设和增容建设，利于发挥投资效应缺点：换流站设备较昂贵；换流装置要消耗大量；换流器的过载能力较小，对直流运行不利；无使用的直流断路器；利用打的为回路带来技术问题；直流输电线路难以引出分之线路，绝大多数只能用于端对端送电。18.晶闸管导通和关断的条件是什么？导通条件：正向电压（阳极电压高于阴极电极位）；控制极对阴极加能量足够的正向脉冲关断条件：当晶闸管加反向电压成流经晶闸管的电流为0时，才能关断19.直流输电电流的基本控制方式是什么？请说明其具体内容定电流控制：保证直流极位电流为整定值，通过测得电流与指令电流大小关系控制α角和β角，改变电压，控制直接电流短；定电压控制：主要是为了防止产生过高的直流电压，通过测得电压与指令电压大小关系，控制触发角，维持直流电压恒定；定超前角β控制、定熄弧角γ控制、定延迟角α控制：换流器作为逆变器运行时，为了防止逆变侧换相失败，逆变侧设定关断角控制；定功率控制：控制系统应当将指定的功率控制点的直流功率，保持在控制站点运行人员整定值上20.在直流输电过程中如何实现潮流反转？由于换流器导电的单向性，直流电流不能反向，只能靠改变直流电压的极性以实现直流功率反向传导。反转过程：街道潮流反转命令后，先由整流站的直流电流调节器将直流电流按预先整定的速率降至最小容许值，然后由逆变站的直流电压调节器吧直流线路电压按预先整定的速率将至0，为保持直流电流恒定，整流侧的直流电压也相应降低，自功率方向将控制回路，将两换流站控制回路中的功率传递方向标志反转，从而使两换流站控制系统中的调节器配置相应切换，在此之后，由现在的逆变站直流电压调节器吧直流线路电压按预先整定的速率升至反向后的预定值，现在的整流站的直流电压调节器奖直流电流按预先整定的速率升至反转预定值，完成潮流反转过程22.根据回流电路不同，直流输电单极可分为哪两类？各有什么特点？单极大地海水回流回流方式特点：大地回流所经之处，埋设于地下或放置在地面的管道金属设施会发生电化腐蚀，并且引起中性点接地变压器磁饱和，对附近的通信和雌性罗盘产生影响;单极导线回流方式（两线制）特点：以低绝缘导线代替大地成海水做回流电路，避免了电化腐蚀，和变压器磁饱和问题，但增加了投资23.利用大地作为回流回路时有哪些优点？1和同样长度金属回路相比，大地回路有较小的电阻和损耗；2采用大地回路，可根据输送容量的逐步增大进行分期建设，第一期可接一根导线加大地回路方式作单极运行，第二期角架设另一根导线，使之成为双极线路；3在双极线路中，一极导线或一组换流器停止工作时，仍可利用第一极导线和大地回路输送一半电力24.直流输电“故障紧急停运”的目的是什么？简述“紧急故障停运”的过程迅速清除故障点的直流电弧；跳开交流断路器以与交流电源隔离；过程：迅速将整流器触发角移相到120度到150°，快速移相后，直流线路两端换流器处于逆变状态，将直流系统内所储存的能量迅速送回两端交流系统，当直流电流下降到0时，分别闭锁两侧换流器的触发脉冲，继而跳开两侧换流变压器的两侧断路器。25.直流断路器由哪三部分组成？①由交流断路器改造而成的转换开关（少油换路器、真空~、s厉~）；②以形成电流过零点为目的的振荡回路（通常采用L,C振荡回路）；③以吸收直流回路中储存的能量为目的的耗能元件（金属氧化物避震器）26.简述直流输电“自起再起动”的过程自起再起动用于直流输电架空线路瞬时故障后，迅速恢复送电。检测直流线路接地故障，出现接地故障，出现接地故障，则整流侧触发角快速移相至120°到150°，直流电流能量回送两端交流电流，判断直流电流是否为0，若为0，则游离延时100~500s，再起动，减小整流器触发角，恢复故障前直流电压，电流运行值，经过预定再起动次数，均未成功，认为故障是持续性则停运。27.为什么直流输电的接地极附近金属物会发生腐蚀现象？防止接地极和附近金属物腐蚀常用方法电流从埋设的土壤中金属物流出时，土壤内电解液中负离子移动到阳极表面和金属相结合并形成了电化学作用生成物，以铁为例：Fe→Fe2++2e-，Fe2++2OH-→Fe(OH)2阳极保护法涂层与回填（聚氯乙烯）导线回填材料提供的附加体积降低了接地板和土壤交界处的电流密度，限制土壤电渗透和降低发热28.换流器的换流技术有哪些？说明各自的应用场合1）电网换相：电网提供的电压作为晶闸管关断的反向电压，，有足够强度的交流电压源供换相使用；2）电路换相：当交流线电压由于强度不够，发生畸变或根本不存在而不能让普通晶闸管闸成功换相时3）自换相（能够通过G70，IGBT等门极施加一个控制脉冲使其关断）应用于只有纯电阻性电流的电力电子电路什么是短路比？交流系统的强弱是指换流站交流侧母线的短路容量相对于直流额定输送功率的比值而言，可用短路比（SCR）表征。逆变站无功功率补偿装置的典型配置原则