什么是特高压直流输电?

特高压直流输电是指800千伏(750千伏)及以上电压等级的直流输电及相关技术。特高压直流输电的主要特点是输电容量大、输电距离远、电压高,可用于电力系统异步联网。

在中国UHV电网建设中,1000千伏交流UHV输电将构成UHV电网的骨干网,实现各地区电网的同步互联。800kV特高压直流输电主要用于长距离、中间无落点、无电压支持的大功率输电工程。

1,UHV DC传输设备。主要包括:换流阀、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、DC滤波器、直流避雷器、交流避雷器、无功补偿设备、控制保护装置和远动通信设备。与传统的高压直流输电相比,特高压直流输电的DC电压更高。容量更大,所以对换流阀、换流变压器、平波电抗器、DC滤波器、避雷器提出了更高的要求。

2.特高压直流输电的接线方式。特高压直流一般采用高可靠性双极中性接线方式。

3.特高压直流输电的主要技术特点。与UHV交流输电技术相比,特高压直流输电的主要技术特点如下:

(1)特高压直流系统可以点对点、大功率、远距离直接向负荷中心输电。

(2)2)特高压直流的控制方式灵活快速,可以减少或避免大量跨网潮流,并根据送、受端运行方式的变化改变潮流;

(3)特高压直流电压高,输电容量大,线路走廊窄,适合大功率长距离输电;

(4)在交流-DC混合输电的情况下,DC有功功率调制可以有效抑制并联交流线路的功率振荡,包括区域低频振荡,提高交流系统的动态稳定性;

(5)DC系统闭锁时,特高压直流两端交流系统将承受巨大的功率冲击。

如何提高特高压直流的可靠性?

所有提高常规DC输电可靠性的措施对提高特高压直流输电的可靠性仍然有效,应进一步加强。主要包括:降低元器件故障率;采用合理的结构设计,如模块化、开放性;冗余的概念应用广泛,如控制和保护系统的并联冗余、水冷系统和晶闸管的串联冗余。加强设备状态监控和设备自检功能。

针对常规DC工程中存在的问题,如站用电系统、换流变压器本体保护继电器等薄弱环节、DC保护系统单元故障等,将采取措施完善特高压直流输电系统的设计和建设。此外,还将加强运维人员的培训,适当增加易损件的备件。

提高特高压直流输电工程的可靠性,还可以在设计原则上最大限度地保证每一极和每一极的每一个换流器相互独立,避免它们之间的故障传递。除主回路外,还需要考虑其独立性:阀厅布置、供电系统、供水系统、电缆沟、控制和保护系统等。

特高压直流输电的可靠性指标是什么?

中国西南水电拟建的特高压直流输电工程电压为±800kV,其主接线方式不同于中国现有的DC工程,每极串联两个12脉冲换流器。如果一台12脉动换流器发生故障,一台健全换流器仍可与同极至端换流站内的任何一台换流器一起运行,因此单极停运的概率会显著降低。考虑到第一个UHV DC项目的经验不足,可行性研究报告初步提出了与三峡-上海DC项目相同的可靠性指标。技术成熟后,预计停运次数可降至2次/(每极年)以下。双极停运的概率也会大大降低,可以控制在0.05次/年。此外,由于系统研究水平、装备制造技术、建设运营水平的提高,DC项目的增加以及相关经验的积累,转炉平均故障率有望控制在2次/(每转炉年)。总体而言,特高压直流工程将比常规DC更可靠。

DC输电系统可靠性的具体指标有哪些?

DC输电系统的总可靠性指标超过10。这里只介绍四个主要的可靠性指标:停运次数、降额等效停运小时数、能源可用率和能源利用率。停机次数:包括系统或设备故障导致的强制停机次数。对于常用的双极DC输电系统,可分为单极停运和两极因同一原因同时停运引起的双极停运。对于每极有多个独立换流器的DC输电系统,停运次数也可以算作换流器停运。不同的断电代表对系统不同程度的干扰。

降额等效停运小时数:由于全部或部分停运或某些功能损坏,DC输电系统的传输容量低于额定功率,称为降额运行。

降额的等效停运小时为:降额运行的持续时间乘以一个系数,该系数为降额运行的输电损耗容量与系统最大可持续输电容量的比值。

能量可用率:对换流站设备和输电线路(包括电缆)强制和计划停运所造成的能量传输极限程度的度量,数学定义为可传输容量乘以相应持续时间和最大允许连续传输容量之和乘以DC输电系统各种状态下的统计时间的百分比。

能源利用率:指DC输电系统输送的能量与额定输电能力乘以统计时间的比值。