直流输电基本原理.pptx

《直流输电基本原理.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《直流输电基本原理.pptx（75页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、内容提要直流输电原理换流器的结线方式6脉动可控桥换相过程整流器运行逆变器运行等值电路图稳态特性两站控制特性的配合交流量和直流量的近似关系交直流谐波及无功补偿第1页/共75页直流输电原理(正送)整流逆变注意:只需很小的压差Id第2页/共75页直流输电原理(反送)整流逆变Id注意:只需很小的压差 电流方向不变,仅电压极性反转！第3页/共75页换流器的结线方式 采用6脉动换流桥为基本单元 与其他结线方式相比，6脉动换流桥的优点：直流电压相同条件下，阀在断态下所承受的电压峰值较低；直流输出功率相同条件下，换流变压器阀侧绕组容量较小；换流变结线简单，无需两个副绕组或有中心抽头的副绕组；采用晶闸管元件（半

2、控器件）晶闸管导通条件 正向电压 触发脉冲 晶闸管关断条件 电流过零 第4页/共75页晶闸管 阴极阳极门极第5页/共75页六脉动换流桥桥臂共阴极组共阴极组共阳极组共阳极组第6页/共75页晶闸管阀塔 第7页/共75页6脉动二极管整流桥(未计入换相电感)eaebec共阳极组共阴极组IdId第8页/共75页6脉动二极管整流直流电压（平均值）纹波第9页/共75页整流器的阀电流和交流侧电流（不计换相）第10页/共75页换相过程eaebec第11页/共75页叠弧（换相电感）引起的电压降整流电压(平均值)电压降 峰值整流 第12页/共75页6脉动可控桥a 0 时，考虑叠弧后整流电压平均值-eaebeci a

3、i ci bIdIdABCU+U-第13页/共75页可控整流电压 C第14页/共75页电压矢量关系eaebec(ea+ec)/2电压矢量关系第15页/共75页可控整流器的外特性第16页/共75页换流器的等值电路第17页/共75页可控整流器的阀两端电压波形第18页/共75页单桥整流器相电流波形eaebeceaebecC1C2C3C4C5C6C1C1C2C3C4C5C65 6 15 66 1 26 11 2 31 22 3 42 33 4 53 44 5 64 55 6 15 66 1 26 11 2 31 22 3 42 33 4 53 44 5 64 5p1p2p3p4p5p6p1p2p3p4

4、p5p6U+U-第19页/共75页单桥整流器电压波形eaebeceaebecC1C2C3C4C5C6C1C1C2C3C4C5C65 6 15 66 1 26 11 2 31 22 3 42 33 4 53 44 5 64 55 6 15 66 1 26 11 2 31 22 3 42 33 4 53 44 5 64 5p1p2p3p4p5p6p1p2p3p4p5p6eaceabebaebcecbecaeaceabebaebcecbecaU+U-第20页/共75页整流桥波形 整流运行 直流电压 相电流 桥臂电压第21页/共75页整流运行小结 直流电压 VdVdiocos d Id Vdio1.3

5、5E 理想空载直流电压 E 换流变阀侧线电压有效值 d 3 L/等值换相电阻 L 从电源到阀桥之间的每相 等值电抗 Id 直流电流第22页/共75页单桥逆变器第23页/共75页逆变器第24页/共75页逆变器的直流电压（0）第25页/共75页逆变电压 ACc4V5P1V5V1V1第26页/共75页逆变器的阀电压与阀电流第27页/共75页 ecebeaeaebec p4 p3 p6 p1 p2 p5 p1.p2 P4 p3 p6 p56126145634556112323434545656161212323445566112233445561223C6C4C4C2C3C5C6C1C2C3C5C1i

6、V1iV2iV3iV4iV5iV6单桥逆变器阀电流波形第28页/共75页单桥逆变器换流变阀侧电流波形ecebeaeaebec p4 p3 p6 p1 p2 p5 p1.p2 P4 p3 p6 p56126145634556112323434545656161212323445566112233445561223C6C4C4C2C3C5C6C1C2C3C5C1iv1iv1-iv4-iv4iv3iv3-iv6-iv6iv5-iv2-iv2iv5第29页/共75页逆变桥波形 逆变运行 直流电压 相电流 桥臂电压第30页/共75页逆变运行小结超前角 180 迭弧角 关断角 ()熄弧角，换相余裕角 直流

7、电压 VdVdiocos d Id VdVdiocos d Id Vdio1.35E 理想空载直流电压 E 换流变阀侧线电压有效值 d 3 L /等值换相电阻 Id 直流电流第31页/共75页逆变器定等值电路第32页/共75页逆变器定等值电路第33页/共75页稳态特性单桥换流器稳态特性=第34页/共75页直流电压与 角的关系 第35页/共75页换流器的功率因数第36页/共75页相关公式总结 整流逆变叠弧角第37页/共75页等值电路图第38页/共75页稳态特性 S点左侧 Vd=Vdzocos-Id d z S点右侧 定 运行 Vd=Vdoncos +Id(d n+R)定 运行 Vd=Vdonco

8、s -Id(d n-R)Id=(Vdzocos -Vdoncos)/(d z+R+d n)=(Vdzocos -Vdoncos )/(d z+R-d n)第39页/共75页控制特性配合1 定、定 定、定 Vd1.0(p.u.)0.0 Id(p.u.)(p.u.)Vd1.00.0 Id(p.u.)第40页/共75页控制特性配合2 定Id、定 定、定IdVd1.0(p.u.)0.0 Id(p.u.)(p.u.)Vd1.00.0 Id(p.u.)Cc第41页/共75页控制特性配合3 定Ud、定Id Vd1.0(p.u.)0.0 Id(p.u.)(p.u.)Vd0.80.0 Id(p.u.)BCbc第

9、42页/共75页控制特性配合4 电流裕度控制Vd1.0(p.u.)0.0 Id(p.u.)IdzIdnVd 1.0(p.u.)0.0 Id(p.u.)=18IdzInI第43页/共75页电流调节器示意Id调节例第44页/共75页小结控制直流功率的手段改变 角(Vd1.35Ecos d Id)调节范围大；连续调节；调节速度快。主要控制手段改变换流变抽头位置(Vd1.35Ecos d Id)调节范围小；分级调节；调节速度慢。辅助控制手段第45页/共75页小结 基本控制配合1整流站控制Id 由电流调节器控制Id Id Ido 由换流变抽头调节控制换流器=152.5逆变站控制Ud 由关断角调节器控制

10、17 由换流变抽头调节控制Ud Ud Udo1%例：三常、三广第46页/共75页小结 基本控制配合2整流站控制Id 由电流调节器控制Id Id Ido 由换流变抽头调节控制换流器=152.5逆变站控制Ud 由电压调节器控制Ud Ud Udo 由换流变抽头调节控制 17 2.5例：天广、贵广第47页/共75页小结 基本控制配合3整流站控制Id 由电流调节器控制Id Id Ido 由换流变抽头调节控制换流变阀侧空载电压Udi0不变。逆变站控制Ud 由关断角调节器控制 17 由换流变抽头调节控制换流变阀侧空载电压Udi0不变。例：葛南 第48页/共75页交流量和直流量的近似关系交流电流和直流电流 换

11、流桥交流侧电流有效值 I=(6/)*Id =0.78Id 换流桥交流侧基波电流有效值 I1=(6/)*Id*k1 k1=f(,)交流电压和直流电压 Vd=3*2/(2)*E*cos+cos(+)换流器视在功率 W=3*E*I换流器总功率因数 cos =cos +cos(+)/2交流功率和直流功率 P=Pd 忽略换流器损耗（33时，通常采用交流滤波器及电容器组和电抗器组。当短路比33时，才需要考虑其他器件第72页/共75页交流谐波及无功补偿9.无功补偿设备分组 分组 相应的开关设备 占地 投资 减少分组的主要限制条件 1)交流系统最大容许投切容量 单组投切稳态电压变化 一般要求 11.5%单组投切动态电压变化 一般要求 2 交流系统稳态强度(dU/dQ)越小，要求越严。2）滤波器种类 为保证直流系统可靠性和可用率，每种滤波器需要多于1组。通常，一个换流站的容性无功补偿设备分为812组，感性无功02组。第73页/共75页 谢谢!请提出您的宝贵意见第74页/共75页感谢您的观看！第75页/共75页