高壓直流輸電技術研究

摘 要：在很多的輸電場合中，高壓直流輸電技術都有應用，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，在電力建設中，高壓直流輸電技術發揮的作用非常重要。在社會經濟不斷發展的過程中，加強對高壓直流輸電技術的分析，保證電網運行的可靠性，才能夠促進電力事業更好的發展。

關鍵詞：高壓;輸電技術;直流

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

1.高壓直流輸電技術介紹

高壓直流輸電主要是指利用直流電的部分優勢開發出能夠進行長距離、大功率輸電的技術[1]。通常這種技術在海底電纜以及架空線纜中使用較為普遍，或者傳統的三相交流輸電技術不能使用的場合中也可以應用這一技術。在高壓直流輸電系統中，發電機產生的三相交流電會經過換流站進行整流后，轉變為直流電，利用直流輸電線路將其進行長距離的傳輸，然后經過另一端的逆變器，再將直流電轉換成三相交流電，這樣就可以滿足各種電氣設備的供電使用。一般在系統中，關鍵的部件是換流器，這種部件的構成是單個或多個換流橋，能夠實現交流電與直流電的相互轉換。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.高壓直流輸電技術發展的優越性

電力企業通過制定戰略調整計劃，對高壓電網運行系統進行不斷的完善優化，使運行的效率得到有效的提高，進而獲得更多的經濟效益。我國在電力建設中的投入較多，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以及生活的需求，因而電力系統的穩定運行非常重要。確保電力系統運行的可靠性，才能夠使社會經濟更好的發展。而在電力建設中，高壓直流輸電系統與交流輸電系統比較有較好的優越性。

首先是高壓直流輸電耗費的材料比較節約。通常在架設線路的輸電中，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需要雙極中性點接地，而且使用時用兩根導線連接，線路較窄，架設的桿塔并不復雜，但是交流輸電線路則需要最少三根導線進行連接，而且線路較寬。也就是說，假設絕緣能力以及材質條件一樣的前提下，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，直流輸電能夠節約一定的成本，經濟性較好。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定，而且不會發生功角不穩定的現象[3]。即便是在靜態的狀況下，穩定性也不會出現降低，輸送的容量不會發生改變，這就能夠較好的凸顯直流輸電的優越性。由于換流器中電流的影響，使用交流輸電系統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，相關數據的收集需要通過多元化的方式，通過對系統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中，運行時需要并網中的全部系統確保共同運行，不然整個系統就會出現較多的循環電流，這樣就會對設備產生一定的損害，容易引起停電，出現很多不可控的意外。而使用直流輸電系統，不需要并網的全部系統共同運行，可以使不同頻率的系統實現非同期的聯系，同時使交流系統的運行進一步穩定，這樣能夠降低異常情況的發生，確保供電整體運行的可靠。

3.高壓直流輸電新技術

直流輸電這種新的技術出現后，高電壓換流技術以及相關設備也得到了較好的發展。科技水平不斷提升的過程中，電力技術得到更新發展，在直流輸電工程建設中，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注，部分新技術開始逐漸得到應用，比如柔性直流輸電技術、接地極引線故障測量技術等，使直流輸電技術的發展得到了較好的推動。

3.1接地極引線故障測量技術

通常狀態下，直流輸電系統中，內部的接地極引線中運行電壓較低，假設使用以往固定的檢測方法，并不能夠將接地極引線中的電壓檢測出來，因而就不能檢測有沒有發生短路情況。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的應用，在電子信息技術得到快速發展的過程中，輸電系統也在更新升級，系統中處理器的運行速率逐漸提升，內存也更大，可以并行多個處理器，在設備中也能夠使用微處理器技術。

3.2柔性直流輸電技術

開關部件的更新換代，使得柔性直流輸電技術出現在電力系統中。這一技術主要是使用電壓源換流器，而換流器則主要是通過IGBT開關器與高頻調制技術，這樣能夠解決換相失敗問題，節省換流變壓器的使用[4]。在柔性直流輸電系統中，換流器的出口處能夠對其電壓與系統電壓的功角差進行調整，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整，對于連接在其中的其他交流電網可以實現無功補償。

結束語：

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

參考文獻：

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

[2]楊東. 特高壓直流輸電控制與保護技術的研究[J]. 建筑工程技術與設計， 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研究[J]. 山東電力技術， 2018（06）：112-113.

[4]崔振凱. 特高壓直流輸電線路架線施工技術探討[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。