
电力手艺的生长是从直流电最先的,,早期的直流输电是不需要经由换流的直流输电,,即发电、输电和用电均为直流电。。。如1882年在德国建成的57km向慕尼黑展览会送电的直流输电线路(2kV,,1.5kW);;;;;1889年在法国用直流发电机串联而获得高电压,,从毛梯埃斯(Moutiers)到里昂(Lyon)的230km直流输电线路(125kV,,20MW)等,,均为此种类型。。。随着三相交流发电机,,感应电念头和变压器的迅速生长,,发电和用电领域很快被交流电所取代。。。同时变压器又可利便地改变交流电压,,从而使交流输电和交流电网获得迅速的生长,,并很快占有了统治职位。。。但在输电领域直流具有交流输电所不可取代之处,,如远距离海底电缆或地下电缆输电,,差别频率电网之间的联网或送电等。。。
直流输电的生长与换流手艺(特殊是高电压、大功率换流装备)的生长有亲近的关系。。。
汞弧阀换流时期 1901年发明的汞弧整流管只能用于整流。。。1928年具有栅极控制能力的汞弧阀研制乐成,,它不但可用于整流,,同时也解决了逆变问题。。。因此可以说大功率汞弧阀使直流输电成为现实。。。从1954年天下上*个工业性直流输电工程(哥特兰岛直流工程)在瑞典投入运行以后,,到1977年zui后一个接纳汞弧阀换流的直流输电工程(纳尔逊河1期工程)建成,,天下上共有12项汞弧阀换流的直流工程投入运行,,其中zui大的运送容量为1440MW(美国太平洋联络线1期工程),,zui高输电电压为±450kV(纳尔逊河1期工程),,zui长输电距离为1362km(太平洋联络线)。。。这一时期可以称为汞弧阀换流时期。。。由于汞弧阀制造手艺重大、价钱昴贵、逆弧故障率高、可靠性较差、运行维护未便等因素,,使直流输电的应用和生长受到限制。。。
晶闸管阀换流时期 20世纪70年月以后,,电力电子和微电子手艺的迅速生长,,高压大功率晶闸管的泛起,,晶闸管换流阀和盘算机控制在直流输电工程中的应用,,有用地改善了直流输电的运行性能和可靠性,,增进了直流输电手艺的生长。。。晶闸管换流阀没有逆弧故障,,并且制造、试验、运行、维护和磨练都比汞弧阀简朴而利便。。。1970年瑞典首先在哥特兰岛直流输电工程原有的汞弧阀换流器上,,扩建了直流电压为50kV,,运送功率为10MW的晶闸管换流阀试验工程。。。1972年天下上*项所有接纳晶闸管换流的伊尔河直流背靠回扣程在加拿大投入运行。。。以后以后天下上新建的直流输电工程均接纳晶闸管换流阀。。。与此同时,,原来接纳汞弧阀换流的直流工程也逐步被晶闸管换流阀所替换。。。从70年月起最先了直流输电手艺的晶闸管换流时期。。。在此时代,,微机控制和;;;;;ぁ⒐獾缈刂啤⑺涫忠铡⒀趸勘芾灼鞯刃率忠赵谥绷魇涞绻こ讨幸不竦昧似毡榈挠τ。。。
从1954年到1998年天下上已投入运行的直流输电工程有57项,,其中倾轧线路15项,,电缆线路10项,,倾轧线和电缆混淆线路9项,,背靠背直流工程23项。。?K剂康秸诮ㄉ璧闹绷鞴こ,,现在已运行和正在建设的直流工程共66项,,其中倾轧线路20项(占30.3%),,电缆线路10项(占15.2%),,倾轧线和电缆混淆线路11项(占16.6%),,背靠背直流工程25项(占37.9%)。。。这些工程的总运送容量为63674MW,,其中倾轧线路单项工程的zui大容量为6000MW(已运行的为3150MW),,zui高电压为±750kV(已运行的为±600kV),,zui长输电距离为2414km(已运行的为1700km)。。。单项直流电缆工程的zui大容量为2800MW(已运行的为1000MW),,zui高电压为±500kV(已运行的为450kV),,zui长输电距离为670 km(已运行的为250 km)。。。单项背靠回扣程zui大容量为1065MW。。。
在这个时期直流输电在远距离大容量送电,,电网互联和电缆送电(特殊是海底电缆送电)等方面均施展了重大的作用。。。直流工程运送容量的年平均增添率,,在1960-1975年为460MW/年,,1976-1980年为1500MW/年,,1981-1998年为2096MW/年。。。
新型半导体换流装备的应用 进入90年月以后,,新型金属氧化物半导体器件-绝缘栅双极晶体管(IGBT)首先在工业驱动装置上获得普遍的应用。。。1997年3月天下上*个接纳IGBT组成电压源换流器的直流输电工业性试验工程,,在瑞典中部投入运行,,其运送功率和电压为3MW和10kV,,运送距离10km。。。由于这种换流器的功效强,,体积小,,可以镌汰换流站的滤波装置,,省去换流变压器,,简化换流站结构,,而称之为轻型直流输电(HVDC Light)。。。接纳IGBT的电压源换流器,,具有关断电流的能力,,可以应用脉宽调制(PWM)手艺举行无源逆变,,解决了用直流输电向无交流电源的负荷点送电的问题。。。在瑞典、澳大利亚和爱沙尼亚已有四项轻型直流输电工程与制造厂签署了条约,,妄想1999年和2000年建成。。。但IGBT消耗大,,倒运于大型直流工程的接纳。。。以后集成门极换相晶闸管(IGCT)和碳化硅等新型半导体器件的开发,,给直流输电手艺的生长将创立更好的条件。。。
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