代海濤

（國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 濟(jì)南 250000）

0 引 言

在當(dāng)今時(shí)代背景下，人們對(duì)電力資源的需求量越來越大，因此積極建設(shè)電力系統(tǒng)具有重要意義。不僅如此，很多情況下需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸用電，而（特）高壓直流輸電技術(shù)的出現(xiàn)能夠有效解決這類問題。（特）高壓直流輸電本身具有很強(qiáng)的靈活性和多變性，可控性較好，同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)節(jié)約性，環(huán)保性好，得到了廣泛應(yīng)用。本文針對(duì)（特）高壓直流輸電對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的作用進(jìn)行分析，有利于保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高系統(tǒng)的輸出效率。

1 （特）高壓直流輸電技術(shù)研究的重要性

結(jié)合我國實(shí)際發(fā)展情況，東部地區(qū)電力能源相對(duì)匱乏，西北地區(qū)雖然擁有較多的電力資源，但是經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后?？梢?，我國電力能源需求和供給之間存在矛盾，需要通過跨區(qū)域傳輸電力資源的方式來解決問題。（特）高壓直流輸電技術(shù)不但能夠有效實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離電力資源的傳輸，而且損耗低于交流輸電損耗，即優(yōu)化的高壓直流輸電線路損耗低于相同容量的交流線路?？紤]換流站的損失，對(duì)于常規(guī)高壓直流，該損耗占0.6%，而輕型高壓直流單個(gè)換流站的損失低于傳輸功率的1%[1]。通過對(duì)比直流交流輸電損耗，直流輸電在長距離傳輸中具有不可代替的重要性。直流交流輸電損耗及經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析，如圖1和圖2所示。

圖1 直流交流輸電損耗分析

2 （特）高壓直流輸電原理概述

（特）高壓直流輸電的電壓等級(jí)與交流電壓系統(tǒng)存在差異性，如圖2所示。交流電壓達(dá)到1 000 V以上被稱為高壓。但是，在直流輸電系統(tǒng)中，（特）高壓指的是±800 kV及以上電壓等級(jí)。直流輸電系統(tǒng)通過直流電方式進(jìn)行電力資源傳輸，針對(duì)上述過程必須進(jìn)行一定的整流和逆變，有效將直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，再進(jìn)行相應(yīng)的配電使用[2]。

圖2 直流交流輸電經(jīng)濟(jì)性分析

圖3 （特）高壓直流輸電原理簡圖

（特）高壓直流輸電系統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單且容易調(diào)控。針對(duì)（特）高壓直流輸電系統(tǒng)（圖2），往往會(huì)采用大功率超遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式傳輸。整個(gè)過程幾乎沒有中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，能夠有效保障電力資源被直接傳輸?shù)侥康牡?，所以整個(gè)輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分簡單，調(diào)控管理工作簡單，不會(huì)造成電力資源的損失和浪費(fèi)。

整個(gè)輸電系統(tǒng)具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。整個(gè)輸電系統(tǒng)中有效運(yùn)用可控硅換流器，保障了直流輸電技術(shù)較強(qiáng)的功力，使得整個(gè)系統(tǒng)具有高可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)針對(duì)經(jīng)濟(jì)情況也可以開啟緊急預(yù)警功能。

（特）高壓直流輸電系統(tǒng)能夠有效縮減傳輸電能損耗，合理控制線路造價(jià)。相對(duì)于交流輸電系統(tǒng)，直流僅需要架設(shè)兩條電路。這樣可以有效控制成本的輸出。另外，線路也可以有效降低電阻損耗，節(jié)省電力資源。

3 （特）高壓直流輸電基本運(yùn)行控制策略

通常整流站控制直流電流，逆變站控制直流電壓?；具\(yùn)行理論計(jì)算公式如下[3]。

換流變閥側(cè)空載直流電壓計(jì)算為：

換流器無功消耗計(jì)算為：

閥側(cè)電壓和電流計(jì)算為：

閥側(cè)交流電流有效值計(jì)算為：

連續(xù)6脈動(dòng)換流閥組3相換流變額定容量計(jì)算為：

連續(xù)12脈動(dòng)換流閥組單相3繞組換流變壓器額定容量計(jì)算為：

4 提高（特）高壓直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性需要積極解決的問題

4.1 逆變器正斜率伏安特性對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

逆變器的正斜率安特性屬于電力工程系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛的物理特性之一。利用這一特性能夠有效解決電力系統(tǒng)中傳輸過程不穩(wěn)定的問題，很大程度上有效保障整個(gè)電力傳輸過程中的穩(wěn)定性和可靠性。因此，應(yīng)針對(duì)這一物理特性進(jìn)行研究和分析，積極建立仿真小信號(hào)模型進(jìn)行實(shí)際的仿真研究，以期能夠有效解決實(shí)際問題。

4.2 （特）高壓直流輸電系統(tǒng)小信號(hào)模型的影響

針對(duì)（特）高壓直流輸電系統(tǒng)中的小信號(hào)模型，應(yīng)該有效利用專用控制方程對(duì)系統(tǒng)的整體狀態(tài)實(shí)時(shí)進(jìn)行真實(shí)描述，從而保障小信號(hào)模型在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)輸過程中具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。在針對(duì)（特）高壓直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際的操控測試過程中，需要有效結(jié)合小信號(hào)模型的方程狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，以有效確保高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，提高輸電效率。

4.3 （特）高壓直流輸電系統(tǒng)阻抗頻率與諧波不穩(wěn)定產(chǎn)生的影響

（特）高壓直流輸電系統(tǒng)往往會(huì)因?yàn)樽杩诡l率與諧波不穩(wěn)定而造成一系列的鎖閉現(xiàn)象。想要有效規(guī)避這類現(xiàn)象的發(fā)生，必須進(jìn)行阻抗頻率與諧波的協(xié)調(diào)和控制[4]。因此，積極從換流器著手，結(jié)合相應(yīng)的公式精準(zhǔn)計(jì)算和評(píng)估阻抗頻率，最后利用數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)諧波，以有效保證阻抗頻率與諧波兩者相平衡，積極有效地保障（特）高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

5 結(jié) 論

為了能夠有效解決長距離遠(yuǎn)程輸電問題，（特）高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，有效解決了我國東部和西部電力資源失衡的問題。文中主要針對(duì)（特）高壓直流輸電技術(shù)研制的必要性，結(jié)合其基本原理，針對(duì)（特）高壓直流輸電系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)保證（特）高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性需要解決的各類問題進(jìn)行了探究。和傳統(tǒng)的電力傳輸技術(shù)相比，（特）高壓直流輸電系統(tǒng)無論是在經(jīng)濟(jì)方面還是在安全穩(wěn)定性方面，都體現(xiàn)出其自身不可替代的作用和優(yōu)勢，說明（特）高壓直流輸電技術(shù)的研究具有重要的作用和意義，對(duì)我國電力傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升具有促進(jìn)作用。