（特）高压直流输电对电力系统安全稳定的作用分析

代海涛

（国网山东省电力公司检修公司，山东 济南 250000）

0 引 言

在当今时代背景下，人们对电力资源的需求量越来越大，因此积极建设电力系统具有重要意义。不仅如此，很多情况下需要进行远距离传输用电，而（特）高压直流输电技术的出现能够有效解决这类问题。（特）高压直流输电本身具有很强的灵活性和多变性，可控性较好，同时具有经济节约性，环保性好，得到了广泛应用。本文针对（特）高压直流输电对电力系统安全稳定的作用进行分析，有利于保障系统安全稳定运行，提高系统的输出效率。

1 （特）高压直流输电技术研究的重要性

结合我国实际发展情况，东部地区电力能源相对匮乏，西北地区虽然拥有较多的电力资源，但是经济相对落后。可见，我国电力能源需求和供给之间存在矛盾，需要通过跨区域传输电力资源的方式来解决问题。（特）高压直流输电技术不但能够有效实现远距离电力资源的传输，而且损耗低于交流输电损耗，即优化的高压直流输电线路损耗低于相同容量的交流线路。考虑换流站的损失，对于常规高压直流，该损耗占0.6%，而轻型高压直流单个换流站的损失低于传输功率的1%[1]。通过对比直流交流输电损耗，直流输电在长距离传输中具有不可代替的重要性。直流交流输电损耗及经济性对比分析，如图1和图2所示。

图1 直流交流输电损耗分析

2 （特）高压直流输电原理概述

（特）高压直流输电的电压等级与交流电压系统存在差异性，如图2所示。交流电压达到1 000 V以上被称为高压。但是，在直流输电系统中，（特）高压指的是±800 kV及以上电压等级。直流输电系统通过直流电方式进行电力资源传输，针对上述过程必须进行一定的整流和逆变，有效将直流电转化为交流电后，再进行相应的配电使用[2]。

图2 直流交流输电经济性分析

图3 （特）高压直流输电原理简图

（特）高压直流输电系统电网结构相对简单且容易调控。针对（特）高压直流输电系统（图2），往往会采用大功率超远距离点对点式传输。整个过程几乎没有中转环节，能够有效保障电力资源被直接传输到目的地，所以整个输电系统结构十分简单，调控管理工作简单，不会造成电力资源的损失和浪费。

整个输电系统具有良好的可靠性和稳定性。整个输电系统中有效运用可控硅换流器，保障了直流输电技术较强的功力，使得整个系统具有高可靠性和稳定性，同时针对经济情况也可以开启紧急预警功能。

（特）高压直流输电系统能够有效缩减传输电能损耗，合理控制线路造价。相对于交流输电系统，直流仅需要架设两条电路。这样可以有效控制成本的输出。另外，线路也可以有效降低电阻损耗，节省电力资源。

3 （特）高压直流输电基本运行控制策略

通常整流站控制直流电流，逆变站控制直流电压。基本运行理论计算公式如下[3]。

换流变阀侧空载直流电压计算为：

换流器无功消耗计算为：

阀侧电压和电流计算为：

阀侧交流电流有效值计算为：

连续6脉动换流阀组3相换流变额定容量计算为：

连续12脉动换流阀组单相3绕组换流变压器额定容量计算为：

4 提高（特）高压直流输电系统稳定性需要积极解决的问题

4.1 逆变器正斜率伏安特性对高压直流输电系统稳定性的影响

逆变器的正斜率安特性属于电力工程系统中应用十分广泛的物理特性之一。利用这一特性能够有效解决电力系统中传输过程不稳定的问题，很大程度上有效保障整个电力传输过程中的稳定性和可靠性。因此，应针对这一物理特性进行研究和分析，积极建立仿真小信号模型进行实际的仿真研究，以期能够有效解决实际问题。

4.2 （特）高压直流输电系统小信号模型的影响

针对（特）高压直流输电系统中的小信号模型，应该有效利用专用控制方程对系统的整体状态实时进行真实描述，从而保障小信号模型在整个系统运输过程中具有较强的稳定性。在针对（特）高压直流输电系统进行实际的操控测试过程中，需要有效结合小信号模型的方程状态进行及时调整，以有效确保高压直流输电系统的稳定性和可靠性，提高输电效率。

4.3 （特）高压直流输电系统阻抗频率与谐波不稳定产生的影响

（特）高压直流输电系统往往会因为阻抗频率与谐波不稳定而造成一系列的锁闭现象。想要有效规避这类现象的发生，必须进行阻抗频率与谐波的协调和控制[4]。因此，积极从换流器着手，结合相应的公式精准计算和评估阻抗频率，最后利用数据调节谐波，以有效保证阻抗频率与谐波两者相平衡，积极有效地保障（特）高压直流输电系统运行的安全性和稳定性。

5 结 论

为了能够有效解决长距离远程输电问题，（特）高压直流输电技术应运而生，有效解决了我国东部和西部电力资源失衡的问题。文中主要针对（特）高压直流输电技术研制的必要性，结合其基本原理，针对（特）高压直流输电系统的特点，对保证（特）高压直流输电系统运行的安全稳定性需要解决的各类问题进行了探究。和传统的电力传输技术相比，（特）高压直流输电系统无论是在经济方面还是在安全稳定性方面，都体现出其自身不可替代的作用和优势，说明（特）高压直流输电技术的研究具有重要的作用和意义，对我国电力传输系统稳定性的提升具有促进作用。