【电气工程知识】远距离输电系统

远距离输电系统

1. 远距离交流输电

• 长线基本方程及稳态解：传播系数γ和波阻抗Z是反映长线电气性能的特征量，与线路参数和运行频率有关，而与线路电压、电流的大小无关；对于一般的远距离交流输电线路，因R0《ωL0, G0《ωC0，可以忽略线路的损耗，即认为电阻R0=0、电导G0=0。

• 线路的自然功率：当线路传输的功率等于自然功率时，说明线路在传输自然功率时线路本身不需要从系统吸取或向系统提供无功功率。

• 空载线路的电压分布：无损空载长线沿线电压按余弦规律分布；存在空载长线末端电压高于首端电压的现象，即电容效应或法拉第效应；采用并联电抗器对线路电容进行补偿，是限制长线工频过电压的主要手段。

• 远距离输电线路的功率-电压特性：在受端安装并联电容器或静止式动态无功功率补偿装置SVC，将能较好地调节电压，提高输送功率极限。

• 并联电抗器：在远距离输电时，为补偿线路电容而普遍装设并联电抗器；高抗主要功能是，补偿电路的容抗、限制线路工频过电压、配合中性点小电抗抑制潜供电流等；低抗的主要功能是，调节线路无功潮流。

    2. 高压直流输电

• 高压直流输电概念与分类：高压直流输电系统主要包括换流站（包括整流站和逆变站）和直流线路两大部分；按照所用输电线的数目和是否采用大地回流划分，直流输电系统可分为单极线-地直流输电、单极两线直流输电、双极直流输电三类。

• 换流站的工作原理：换流站由换流变压器、换流器、平波电抗器组成，换流器是换流站的核心部分；改变晶闸管的触发角，可以使换流器在整流状态（称整流器）和逆变状态（称逆变器）间变化。

• 稳态等值电路及控制方式：调整触发角和逆变角进行控制，利用换流变分接头的带负荷切换调节，定功率控制。

• 直流输电的优缺点：应从技术性能、经济性及可靠性等方面，与高压交流输电相比进行分析。

• 柔性直流输电系统：全控半导体器件，IGBT绝缘栅双极晶体管，VSC-HVDC基于电压源换流器的高压直流输电。

    3. 灵活交流输电系统FACTS

• 可控并联补偿装置：包括静止无功补偿器SVC、静止同步调相器STATCOM；其中SVC又包括晶体管控制的电抗器TCR、晶体管投切的电容器TSC、磁控式可调电抗器MCR等。

• 可控串联补偿装置：晶闸管投切串联电容器TSSC、晶闸管控串联电容器TCSC

• 潮流控制器：统一的潮流控制器UPFC、线间潮流控制器IPFC、广义统一潮流控制器GUPFC。

    4. 特高压输电

• 我国特高压输电发展状况：西电东送、南北互供，构建以特高压为骨干网架的全国联网格局；发展特高压交直流混合电网成为中国国网发展战略方向；进一步提高电力系统的可靠性。

• 特高压线路的输电能力：特高压线路输电能力是指输电线路满足静态稳定储备系数或静态稳定裕度，以及线路电压降落的百分比限制或线路最高运行电压限制值所传输的功率值。特高压线路的输电能力分析模型、计算方程式（一回1100KV输电线路的输电能力大约是500KV输电线路输电能力的5~6倍）。

• 特高压输电的经济性：通常有两种比较方法，一种是按相同的可靠性指标比较它们的一次性投资成本，另一种是比较它们的寿命周期成本。

• 特高压输电的发展目标：三个主要目标为，一是大容量、远距离输电，二是提高可靠性和稳定性，三是减少损失，实现更经济、可靠运行。

远距离输电梳理图

（谨  放一张图就好）