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高压直流输电技术研究

2020-07-04吴方

科学与财富 2020年15期
关键词:直流高压

摘 要:在很多的输电场合中,高压直流输电技术都有应用,特别是针对大容量、远距离的输电。而且由于我国能源分布的不均衡性,在电力建设中,高压直流输电技术发挥的作用非常重要。在社会经济不断发展的过程中,加强对高压直流输电技术的分析,保证电网运行的可靠性,才能够促进电力事业更好的发展。

关键词:高压;输电技术;直流

通常在大容量、远距离的输电中,高压直流输电技术发挥着重要的作用,对于均衡我国能源分布有较大的帮助。对于输电技术以及关键设备的研究开发进行不断的强化,使电力能源供需得以均衡,才能更好的促进我国社会经济的发展。

1.高压直流输电技术介绍

高压直流输电主要是指利用直流电的部分优势开发出能够进行长距离、大功率输电的技术[1]。通常这种技术在海底电缆以及架空线缆中使用较为普遍,或者传统的三相交流输电技术不能使用的场合中也可以应用这一技术。在高压直流输电系统中,发电机产生的三相交流电会经过换流站进行整流后,转变为直流电,利用直流输电线路将其进行长距离的传输,然后经过另一端的逆变器,再将直流电转换成三相交流电,这样就可以满足各种电气设备的供电使用。一般在系统中,关键的部件是换流器,这种部件的构成是单个或多个换流桥,能够实现交流电与直流电的相互转换。换流器有逆变器和整流器,逆变器就是直流换交流,整流器就是交流换直流[2]。

2.高压直流输电技术发展的优越性

电力企业通过制定战略调整计划,对高压电网运行系统进行不断的完善优化,使运行的效率得到有效的提高,进而获得更多的经济效益。我国在电力建设中的投入较多,由于电力需求的不断提高,只有不断的完善电力运行,才能够更高的满足社会生产以及生活的需求,因而电力系统的稳定运行非常重要。确保电力系统运行的可靠性,才能够使社会经济更好的发展。而在电力建设中,高压直流输电系统与交流输电系统比较有较好的优越性。

首先是高压直流输电耗费的材料比较节约。通常在架设线路的输电中,直流与交流输电之间存在一定的差别,直流输电线路的架设需要双极中性点接地,而且使用时用两根导线连接,线路较窄,架设的杆塔并不复杂,但是交流输电线路则需要最少三根导线进行连接,而且线路较宽。也就是说,假设绝缘能力以及材质条件一样的前提下,交流线路和直流线路的输电功率不一样,在同电压的状态下,一条直流输电线路能够输送的容量以及传输效率大概是交流输电的两倍,比较而言,直流输电能够节约一定的成本,经济性较好。另外,在进行长距离的输电时,高压直流输电会比交流输电稳定,而且不会发生功角不稳定的现象[3]。即便是在静态的状况下,稳定性也不会出现降低,输送的容量不会发生改变,这就能够较好的凸显直流输电的优越性。由于换流器中电流的影响,使用交流输电系统在输送距离以及输送容量方面不能较好的控制,而直流输电能够满足大容量以及长距离的输电。通常在维护高压输电线路运行的工作中,相关数据的收集需要通过多元化的方式,通过对系统中各个部分进行合理的安排,可以制定出具有針对性的措施,使系统的整体运行能够更加可靠。再者,高压直流输电容易相互连通,如果是在交流输电系统中,运行时需要并网中的全部系统确保共同运行,不然整个系统就会出现较多的循环电流,这样就会对设备产生一定的损害,容易引起停电,出现很多不可控的意外。而使用直流输电系统,不需要并网的全部系统共同运行,可以使不同频率的系统实现非同期的联系,同时使交流系统的运行进一步稳定,这样能够降低异常情况的发生,确保供电整体运行的可靠。

3.高压直流输电新技术

直流输电这种新的技术出现后,高电压换流技术以及相关设备也得到了较好的发展。科技水平不断提升的过程中,电力技术得到更新发展,在直流输电工程建设中,我国进行了大量的投入,进而使直流输电得到人们越来越多的关注,部分新技术开始逐渐得到应用,比如柔性直流输电技术、接地极引线故障测量技术等,使直流输电技术的发展得到了较好的推动。

3.1接地极引线故障测量技术

通常状态下,直流输电系统中,内部的接地极引线中运行电压较低,假设使用以往固定的检测方法,并不能够将接地极引线中的电压检测出来,因而就不能检测有没有发生短路情况。因此,为了能够有效的检测接地极线路,近些年来使用了阻抗以及脉冲回声等方法进行线路测量。如果线路中出现了短路或者是其他的故障,就能够通过检测,找到原因。如果阻抗显示有变化,就能够说明有短路问题存在,这样就可以找到故障的具体位置。另外是实时多处理器控制保护技术的应用,在电子信息技术得到快速发展的过程中,输电系统也在更新升级,系统中处理器的运行速率逐渐提升,内存也更大,可以并行多个处理器,在设备中也能够使用微处理器技术。

3.2柔性直流输电技术

开关部件的更新换代,使得柔性直流输电技术出现在电力系统中。这一技术主要是使用电压源换流器,而换流器则主要是通过IGBT开关器与高频调制技术,这样能够解决换相失败问题,节省换流变压器的使用[4]。在柔性直流输电系统中,换流器的出口处能够对其电压与系统电压的功角差进行调整,使传输功率得到有功与无功的控制。这样输电就能够在两个交流电网中进行有功功率的传输,也能够在两个换流站中进行无功功率的调整,对于连接在其中的其他交流电网可以实现无功补偿。

结束语:

在大容量以及较远距离的输电场中,高压直流输电技术的应用发挥了较好的优越性,得到了广泛的使用。尤其是近些年来,我国电力发展较好,在均衡电力供需的过程中,高压直流输电技术在其中做出了较好的努力,而且随着科技以及网络技术的不断更新发展,关于电力能源的开发利用会更加进步,这会给高压直流输电带来更好的发展机会。

参考文献:

[1]张钺, 王赛. 特高压直流输电技术研究[J]. 科技经济导刊, 2017, 000(003):P.83-83.

[2]杨东. 特高压直流输电控制与保护技术的研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(020):2795-2795.

[3]王德丽, 韩军华, 李亚洲,等. 特高压直流输电中换流阀施工技术研究[J]. 山东电力技术, 2018(06):112-113.

[4]崔振凯. 特高压直流输电线路架线施工技术探讨[J]. 冶金丛刊, 2017, 000(010):73-74.

作者简介:

吴方(1986年-)男,汉族,湖北黄梅,本科,工程师,研究方向:高压直流输电。

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