直流輸電與交流輸電的比較

長期以來，由于交流發(fā)電相對比較簡單，不需整流，以及交流輸電便于變壓，便于采用高壓輸電以降低損耗，交流輸電一直是輸電的主要方式。但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，輸送容量和距離的增加，交流輸電中的穩(wěn)定問題及切斷故障下的短路容量等問題日益復(fù)雜化，在大功率可控硅、直流輸電自動控制等新技術(shù)的開發(fā)的今天，直流輸電技術(shù)成為可能并且發(fā)展很快，已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

直流輸電目前大多是兩端直流輸電，即送端換流后送到受端，逆變后送入供電網(wǎng)絡(luò)，中間沒有分支，沒有構(gòu)成直流的電網(wǎng)。

直流輸電與交流輸電相比，其優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)不存在穩(wěn)定問題。由于直流輸電并不要求它所聯(lián)接的兩端同步，輸電線路上也沒有電抗，因而不存在穩(wěn)定問題，也不存在因此引起的對輸電距離及容量的限制問題。

(2)直流輸電不僅本身無穩(wěn)定問題，而且可以提高它兩端交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因?yàn)閷涣飨到y(tǒng)來說，直流系統(tǒng)等于是增加了一個沒有功角限制的電源，它可以改善與它聯(lián)接的交流系統(tǒng)的靜穩(wěn)定和動穩(wěn)定。

(3)直流線路造價(jià)低，約為同級電壓交流線路的65%，有色金屬消耗量小。

(4)輸送容量大。交流輸電時(shí)最大電壓為額定值的21/2倍，直流輸電下兩者相等，交流輸電無功電流對有功電流有限制。直流無此限制，因此在相同的絕緣水平及線路建造費(fèi)用條件下，直流輸電可輸送的功率約為同等電壓交流輸電功率的1.5倍。

(5)線路損失小。直流輸電沒有無功電流及電力，在傳輸相同功率下，線路的電流及功率損耗比交流輸電小，也不產(chǎn)生需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率。另外，導(dǎo)線周圍沒有交變電磁場，其電暈損耗也小。

(6)在系統(tǒng)擴(kuò)大并與其他系統(tǒng)相連接時(shí)，采用交流輸電往往由于系統(tǒng)短路容量的增大，造成原系統(tǒng)中開關(guān)斷路容量不足，需要更換大容量開關(guān)。而利用直流輸電則可隔開交流系統(tǒng)的故障電流，使之不進(jìn)入健全系統(tǒng)，因而不增大系統(tǒng)短路容量，同時(shí)也可使交流系統(tǒng)的電壓不致過分降低。直流系統(tǒng)本身故障時(shí)，其電流即被切斷，也不影響交流系統(tǒng)。

(7)直流輸電對功率及輸電電壓增高的適應(yīng)性強(qiáng)。由于直流輸電線路建設(shè)費(fèi)用低而換流站造價(jià)高，所以可采用線路一次按最終規(guī)劃目標(biāo)建設(shè)，換流裝置則采用隨系統(tǒng)輸電規(guī)模加大而逐步增加串并聯(lián)組數(shù)，使直流電壓及電流逐步增大的辦法建設(shè)，使系統(tǒng)規(guī)劃獲得最好的規(guī)劃期整體效果。

(8)輸電可靠性高。直流輸電下一極線路故障時(shí)，另一極利用大地作回路還可送出一半功率。如果采用高速的換流器控制及開關(guān)操作使全極換流器并聯(lián)運(yùn)行，以二倍的線路電流單極運(yùn)行，還可繼續(xù)保持輸送額定功率。

(9)直流輸電下潮流的控制比交流容易。當(dāng)交流輸電下系統(tǒng)形成網(wǎng)孔形電力網(wǎng)時(shí)，由于電抗及無功潮流的影響，往往不易控制各線路的功率分配，造成某些線路帶不上負(fù)荷，另一些線路則過載，甚至出現(xiàn)因某些線路過載跳閘引起連鎖反應(yīng)，使全網(wǎng)跨掉。用直流輸電則對潮流的大小及方向可進(jìn)行快速控制，潮流反轉(zhuǎn)時(shí)間可在幾百毫秒以下，既便于按各線路的能力合理分配功率，也可以在故障情況下削弱系統(tǒng)的振蕩，提高穩(wěn)定性及頻率質(zhì)量。

(10)直流輸電對通訊的干擾小，并網(wǎng)及解列操作比交流簡單，可聯(lián)結(jié)不同頻率的系統(tǒng)等。

宜于采用直流輸電的場合有：

(1)需要采用電纜供電的地方。

(2)遠(yuǎn)距離、大容量的送電。

(3)系統(tǒng)間的聯(lián)網(wǎng)。

直流輸電目前大多是兩端直流輸電，即送端換流后送到受端，逆變后送入供電網(wǎng)絡(luò)，中間沒有分支，沒有構(gòu)成直流的電網(wǎng)。但在下列情況下采用多端直流輸電系統(tǒng)，構(gòu)成直流電力網(wǎng)是有利的：

(1)幾個發(fā)電廠聯(lián)合向遠(yuǎn)距離某地輸電或在輸電中途接入發(fā)電廠或其他負(fù)荷點(diǎn)。

(2)幾個交流系統(tǒng)采用直流聯(lián)網(wǎng)。

(3)大電源地區(qū)經(jīng)統(tǒng)一網(wǎng)路向大城市近郊各點(diǎn)配電。