摘要:在现有技术条件下,高压直流输电无法取代(特)高压交流输电。这里从高压直流输电的角度说明,特高压交流不怎么了解。所以只是谈谈高压直流输电为什么无法完全取代高压交流输电(并非针对特高压交流输电)。 |
在现有技术条件下,高压直流输电无法取代(特)高压交流输电。这里从高压直流输电的角度说明,特高压交流不怎么了解。所以只是谈谈高压直流输电为什么无法完全取代高压交流输电(并非针对特高压交流输电)。
一、首先我们来看高压直流输电的特点:
换流器控制复杂,造价高;
直流输电线路造价低,输电距离越远越经济;
没有交流输电系统的功角稳定问题,适合远距离输电;
适合海底电缆(海岛供电、海上风电)和城市地下电缆输电;
能够非同步(同频不同相位,或不同频)连接两个交流电网,且不增加短路容量;
传输功率的可控性强,控制速度快,可有效支援交流系统;
换流器大量消耗无功(注意这是对LCC-HVDC而言,VSC-HCDC整流侧和逆变侧均可独立灵活控制无功,两种系统差别下文将单独说明。),且产生谐波;
双极不对称大地回线运行时存在直流偏磁问题和电化学腐蚀问题(地电流危害);
不能向无源系统供电(依然是对LCC-HVDC系统而言),构成多端直流系统困难(由于直流没有过零点,难以熄弧,所以现在缺少大容量直流断路器,无法切除输电线路的短路故障,从而限制了多端直流输电的发展。最近ABB貌似把这个东西搞出来了,不明觉厉。)。
二、经济问题:
高压直流输电主要是两头换流站贵,线路便宜。所以相较于交流输电,距离越远越经济。
架空线路等价距离约在640~960km
地下电缆线路的等价距离为56~90km
海底电缆线路的等价距离为24~48km
*交流输电时电缆线路会与周边介质(海水、土壤)形成一个较大的电容,影响电网的经济稳定,直流输电不存在这个问题。
三、总结
由于是和(特)高压交流输电比较,输电容量很大,窃以为VSC-HVDC不在考虑之列,故主要考查当下主流的采用半控型器件的LCC-HVDC的特性。
高压直流输电虽然输送容量大且可以非同步并网,但由于其换流站成本高昂,控制复杂并不适合构成电力系统的骨架。高压直流输电更适用于不同区域网架之间的连接,以及远距离大容量的电力输送。而(特)高压交流系统则适合作为大区域中枢,担当网架的主干。两者优势互补,各有分工。
事实上,在我国特高压电网建设中,将以 1000kV 交流特高压输电为主形成特高压电网骨干网架,实现各大区电网的同步互联;± 800kV 特高压直流输电则主要用于远距离、中间无落点、无电压支撑的大功率输电工程。
责任编辑:张华