高壓直流輸電(HVDC)作為一種新興的輸電技術(shù)，目前已經(jīng)得到了廣泛的重視和應(yīng)用。隨著“西電東送”和“全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，我國(guó)將出現(xiàn)越來(lái)越多的直流輸電工程。主要介紹高壓直流輸電的特點(diǎn)，并且著重針對(duì)高壓直流電源控制系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行研究。

　　一、引言

　　利用高壓直流系統(tǒng)固有的快速、大范圍可控制的輸送電能的特點(diǎn)，可以借助交直流系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)節(jié)的手段來(lái)提高與直流系統(tǒng)相連接的交流系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，必須在直流輸電系統(tǒng)主控制器上附加特殊的穩(wěn)定控制器。文章基于此在介紹了高壓直流輸電的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)高壓直流電源控制系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行了研究。

　　二、高壓直流輸電的特點(diǎn)

　　1、功率傳輸特性。隨著輸送容量不斷增長(zhǎng)，穩(wěn)定問(wèn)題越來(lái)越成為交流輸電的制約因素。為了滿足穩(wěn)定的要求，常需要采用串補(bǔ)、靜補(bǔ)、調(diào)相機(jī)、開(kāi)關(guān)站等措施，有時(shí)甚至不得不提高輸電電壓。但是這將增加很多電器設(shè)備，代價(jià)昂貴。直流輸電沒(méi)有相位和功角的問(wèn)題，當(dāng)然也就不存在穩(wěn)定問(wèn)題，只要電壓降、網(wǎng)損等技術(shù)指標(biāo)符合要求，就可以達(dá)到傳輸?shù)哪康�，無(wú)須考慮穩(wěn)定的問(wèn)題，這是直流輸電的重要特點(diǎn)，也是它的一大優(yōu)勢(shì)。

　　2、對(duì)線路故障的自防護(hù)能力好。交流線路單相接地后，其消除過(guò)程一般約0.4-0.8s，加上重合閘時(shí)間，約0.6—1s恢復(fù)。直流線路單極接地，整流、逆變兩側(cè)晶閘管閥立即閉鎖，電壓降到零，迫使直流電流降到零，故障電弧熄滅不存在電流無(wú)法過(guò)零的困難，直流線路單極故障的恢復(fù)時(shí)間一般在0.2-0.35s內(nèi)。若線路上發(fā)生的故障重合(對(duì)直流輸電系統(tǒng)為再啟動(dòng))過(guò)程中重燃，交流線路就三相跳閘了。直流輸電系統(tǒng)則可以用延長(zhǎng)留待去游離時(shí)間及降壓方式來(lái)進(jìn)行第二、第三次再啟動(dòng)，創(chuàng)造線路消除故障、恢復(fù)正常運(yùn)行的條件。對(duì)于單片絕緣子損壞，交流系統(tǒng)必然三相切除，直流系統(tǒng)則可降壓運(yùn)行，而且大多能取得成功。

　　3、潮流和功率控制可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。交流輸電的潮流取決于參數(shù)、發(fā)電機(jī)與負(fù)荷的運(yùn)行方式，控制難度較大，需由值班人員調(diào)度。直流輸電系統(tǒng)的功率傳輸可全部自動(dòng)控制。

　　4、對(duì)短路容量無(wú)影響。兩個(gè)電網(wǎng)以交流互聯(lián)時(shí)，將增加兩側(cè)系統(tǒng)的短路容量，有時(shí)會(huì)造成部分原有斷路器不能滿足遮斷容量要求而需要更換。如果兩電網(wǎng)以直流系統(tǒng)互聯(lián)(背靠背方式)，無(wú)論哪里發(fā)生故障，在直流線路上增加的電流都是不大的，因此不會(huì)影響交流系統(tǒng)的斷路容量。

　　5、調(diào)度管理簡(jiǎn)便。由于通過(guò)直流系統(tǒng)互聯(lián)的兩端交流系統(tǒng)可以有不同的頻率，輸送功率也可保持恒定(恒功率、恒電流等)。對(duì)于送端而言，整流站相當(dāng)于交流系統(tǒng)的一個(gè)負(fù)荷。對(duì)于受端而言，逆變站則相當(dāng)于交流系統(tǒng)的一個(gè)電源。兩個(gè)電網(wǎng)相互之間的干擾和影響小，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單方便，對(duì)我國(guó)當(dāng)前的跨大區(qū)互聯(lián)、合同售電、合資辦電等形成的聯(lián)合電力系統(tǒng)非常適用。

　　三、高壓直流輸電控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　高壓直流輸電系統(tǒng)的快速潮流控制能力以及其高度可控性在世界上的很多工程中得到了充分應(yīng)用。它的有效運(yùn)用決定于適當(dāng)利用它的可控性以保證電力系統(tǒng)的所需性能。以提供高效而穩(wěn)定的運(yùn)行、最大限度地提高功率控制的靈活性而不危及設(shè)備的安全為目標(biāo)。以下將主要論述高壓直流輸電控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。

[$page]　　(一)控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。直流輸電控制系統(tǒng)通常被分為三個(gè)層次，第一層為主控制級(jí)，也稱(chēng)為雙層控制級(jí)。通常包含3個(gè)模塊，分別是接受調(diào)度中心發(fā)來(lái)的輸送功率指令的模塊、功率調(diào)制和快速功率變化控制的模塊和直流電流指令值的模塊，即期望的直流電流值，電流控制的期望值從這個(gè)模