高壓直流輸電技術(shù)研究

摘 要：在很多的輸電場合中，高壓直流輸電技術(shù)都有應(yīng)用，特別是針對大容量、遠距離的輸電。而且由于我國能源分布的不均衡性，在電力建設(shè)中，高壓直流輸電技術(shù)發(fā)揮的作用非常重要。在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，加強對高壓直流輸電技術(shù)的分析，保證電網(wǎng)運行的可靠性，才能夠促進電力事業(yè)更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高壓;輸電技術(shù);直流

通常在大容量、遠距離的輸電中，高壓直流輸電技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，對于均衡我國能源分布有較大的幫助。對于輸電技術(shù)以及關(guān)鍵設(shè)備的研究開發(fā)進行不斷的強化，使電力能源供需得以均衡，才能更好的促進我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。

1.高壓直流輸電技術(shù)介紹

高壓直流輸電主要是指利用直流電的部分優(yōu)勢開發(fā)出能夠進行長距離、大功率輸電的技術(shù)[1]。通常這種技術(shù)在海底電纜以及架空線纜中使用較為普遍，或者傳統(tǒng)的三相交流輸電技術(shù)不能使用的場合中也可以應(yīng)用這一技術(shù)。在高壓直流輸電系統(tǒng)中，發(fā)電機產(chǎn)生的三相交流電會經(jīng)過換流站進行整流后，轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡弥绷鬏旊娋€路將其進行長距離的傳輸，然后經(jīng)過另一端的逆變器，再將直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電，這樣就可以滿足各種電氣設(shè)備的供電使用。一般在系統(tǒng)中，關(guān)鍵的部件是換流器，這種部件的構(gòu)成是單個或多個換流橋，能夠?qū)崿F(xiàn)交流電與直流電的相互轉(zhuǎn)換。換流器有逆變器和整流器，逆變器就是直流換交流，整流器就是交流換直流[2]。

2.高壓直流輸電技術(shù)發(fā)展的優(yōu)越性

電力企業(yè)通過制定戰(zhàn)略調(diào)整計劃，對高壓電網(wǎng)運行系統(tǒng)進行不斷的完善優(yōu)化，使運行的效率得到有效的提高，進而獲得更多的經(jīng)濟效益。我國在電力建設(shè)中的投入較多，由于電力需求的不斷提高，只有不斷的完善電力運行，才能夠更高的滿足社會生產(chǎn)以及生活的需求，因而電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行非常重要。確保電力系統(tǒng)運行的可靠性，才能夠使社會經(jīng)濟更好的發(fā)展。而在電力建設(shè)中，高壓直流輸電系統(tǒng)與交流輸電系統(tǒng)比較有較好的優(yōu)越性。

首先是高壓直流輸電耗費的材料比較節(jié)約。通常在架設(shè)線路的輸電中，直流與交流輸電之間存在一定的差別，直流輸電線路的架設(shè)需要雙極中性點接地，而且使用時用兩根導(dǎo)線連接，線路較窄，架設(shè)的桿塔并不復(fù)雜，但是交流輸電線路則需要最少三根導(dǎo)線進行連接，而且線路較寬。也就是說，假設(shè)絕緣能力以及材質(zhì)條件一樣的前提下，交流線路和直流線路的輸電功率不一樣，在同電壓的狀態(tài)下，一條直流輸電線路能夠輸送的容量以及傳輸效率大概是交流輸電的兩倍，比較而言，直流輸電能夠節(jié)約一定的成本，經(jīng)濟性較好。另外，在進行長距離的輸電時，高壓直流輸電會比交流輸電穩(wěn)定，而且不會發(fā)生功角不穩(wěn)定的現(xiàn)象[3]。即便是在靜態(tài)的狀況下，穩(wěn)定性也不會出現(xiàn)降低，輸送的容量不會發(fā)生改變，這就能夠較好的凸顯直流輸電的優(yōu)越性。由于換流器中電流的影響，使用交流輸電系統(tǒng)在輸送距離以及輸送容量方面不能較好的控制，而直流輸電能夠滿足大容量以及長距離的輸電。通常在維護高壓輸電線路運行的工作中，相關(guān)數(shù)據(jù)的收集需要通過多元化的方式，通過對系統(tǒng)中各個部分進行合理的安排，可以制定出具有針對性的措施，使系統(tǒng)的整體運行能夠更加可靠。再者，高壓直流輸電容易相互連通，如果是在交流輸電系統(tǒng)中，運行時需要并網(wǎng)中的全部系統(tǒng)確保共同運行，不然整個系統(tǒng)就會出現(xiàn)較多的循環(huán)電流，這樣就會對設(shè)備產(chǎn)生一定的損害，容易引起停電，出現(xiàn)很多不可控的意外。而使用直流輸電系統(tǒng)，不需要并網(wǎng)的全部系統(tǒng)共同運行，可以使不同頻率的系統(tǒng)實現(xiàn)非同期的聯(lián)系，同時使交流系統(tǒng)的運行進一步穩(wěn)定，這樣能夠降低異常情況的發(fā)生，確保供電整體運行的可靠。

3.高壓直流輸電新技術(shù)

直流輸電這種新的技術(shù)出現(xiàn)后，高電壓換流技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備也得到了較好的發(fā)展?？萍妓讲粩嗵嵘倪^程中，電力技術(shù)得到更新發(fā)展，在直流輸電工程建設(shè)中，我國進行了大量的投入，進而使直流輸電得到人們越來越多的關(guān)注，部分新技術(shù)開始逐漸得到應(yīng)用，比如柔性直流輸電技術(shù)、接地極引線故障測量技術(shù)等，使直流輸電技術(shù)的發(fā)展得到了較好的推動。

3.1接地極引線故障測量技術(shù)

通常狀態(tài)下，直流輸電系統(tǒng)中，內(nèi)部的接地極引線中運行電壓較低，假設(shè)使用以往固定的檢測方法，并不能夠?qū)⒔拥貥O引線中的電壓檢測出來，因而就不能檢測有沒有發(fā)生短路情況。因此，為了能夠有效的檢測接地極線路，近些年來使用了阻抗以及脈沖回聲等方法進行線路測量。如果線路中出現(xiàn)了短路或者是其他的故障，就能夠通過檢測，找到原因。如果阻抗顯示有變化，就能夠說明有短路問題存在，這樣就可以找到故障的具體位置。另外是實時多處理器控制保護技術(shù)的應(yīng)用，在電子信息技術(shù)得到快速發(fā)展的過程中，輸電系統(tǒng)也在更新升級，系統(tǒng)中處理器的運行速率逐漸提升，內(nèi)存也更大，可以并行多個處理器，在設(shè)備中也能夠使用微處理器技術(shù)。

3.2柔性直流輸電技術(shù)

開關(guān)部件的更新?lián)Q代，使得柔性直流輸電技術(shù)出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中。這一技術(shù)主要是使用電壓源換流器，而換流器則主要是通過IGBT開關(guān)器與高頻調(diào)制技術(shù)，這樣能夠解決換相失敗問題，節(jié)省換流變壓器的使用[4]。在柔性直流輸電系統(tǒng)中，換流器的出口處能夠?qū)ζ潆妷号c系統(tǒng)電壓的功角差進行調(diào)整，使傳輸功率得到有功與無功的控制。這樣輸電就能夠在兩個交流電網(wǎng)中進行有功功率的傳輸，也能夠在兩個換流站中進行無功功率的調(diào)整，對于連接在其中的其他交流電網(wǎng)可以實現(xiàn)無功補償。

結(jié)束語：

在大容量以及較遠距離的輸電場中，高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮了較好的優(yōu)越性，得到了廣泛的使用。尤其是近些年來，我國電力發(fā)展較好，在均衡電力供需的過程中，高壓直流輸電技術(shù)在其中做出了較好的努力，而且隨著科技以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新發(fā)展，關(guān)于電力能源的開發(fā)利用會更加進步，這會給高壓直流輸電帶來更好的發(fā)展機會。

參考文獻：

[1]張鉞， 王賽. 特高壓直流輸電技術(shù)研究[J]. 科技經(jīng)濟導(dǎo)刊， 2017， 000（003）：P.83-83.

[2]楊東. 特高壓直流輸電控制與保護技術(shù)的研究[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2017， 000（020）：2795-2795.

[3]王德麗， 韓軍華， 李亞洲，等. 特高壓直流輸電中換流閥施工技術(shù)研究[J]. 山東電力技術(shù)， 2018（06）：112-113.

[4]崔振凱. 特高壓直流輸電線路架線施工技術(shù)探討[J]. 冶金叢刊， 2017， 000（010）：73-74.

作者簡介：

吳方（1986年-）男，漢族，湖北黃梅，本科，工程師，研究方向：高壓直流輸電。