多端高压直流输电技术及应用前景

多端高压直流输电技术及应用前景

时伟丽,朱浩文

国网上海市电力公司超高压分公司 上海市201600

摘要：目前，尽管大多数国家选择交流输电技术进行电力传输，但交流输电技术会在传输过程中造成大量能量损失。然而，传输技术可以有效地避免这一问题，从而传输技术再次引起人们的注意，并将在未来得到广泛应用。因此，本文对多终端水电技术及其应用前景进行了研究，以更好地促进中国能源工业的发展。

关键词：多端高压直流输电技术；应用前景；能源行业

多终端技术使用电可控设备和控制技术，使其比传统传输方法更有利可图。同时，柔性直流输电技术采用全控制单元，具有方便灵活的优点。本文重点介绍了多终端HVAC技术的应用及其应用技术，以更好地促进HVAC技术发展。

1多终端传输及其主要连接形式

1.1多连接高压直流输电技术综述

多终端传输技术是指将三个或多个转换站连接到传输网络。如果其中一个转换站因故障而停止运行，则仍可在其他转换站之间进行能量交换，这仅传输系统平衡功，不会影响整个系统的正常运行。与传统的双终端传输技术相比，该技术可以实现多点电流的效果，有效满足当今城市的能源需求。

1.2高压直流多重连接互连的基本形式

多端口传输系统的布线有多种类型，主要可分为并联、串联和串并联连接，而环网后的并联可分为平行和反射并联。

在并联结构中，工作电流水平应相同，在转换站中的电流改变后，功率可以重新分配；串联结构中的工作电流水平也应保持不变，但功率应根据直流电压的分布而变化。在串并联结构中，直流电的水平可以不同，以进一步提高直流电的灵活性。在连接多端输电线路时，技术人员必须充分考虑灵活性、安全性、投入成本等因素，然后根据实际情况结合实际需求，实现连接方式的合理选择。

对于传统的双端口传输，并联电流比串联电流更经济，操作更容易，因此其应用范围也更广。因此，如今，多信道传输通常并行进行。通过比较应用，发现与传统的双终端传输技术相比，传输技术具有以下技术优势：该技术可以将大量能量从基地传输到几个偏远的货运中心。其次，电流或负载可以连接到输电线路中间的支路。第三，借助输电线路，几个隔离的交流系统可以达到异步连接的效果。

随着当今电子技术的良好发展，越来越多的新型HVAC传输技术开始引入城市电气工程。此外，再生发电开始形成，这对于多终端HVAC传输技术在城市电气工程中的应用和发展非常有用。

2多端口直流传输关键技术

2.1高压直流断路器

带晶闸管换流阀的整流器具有快速切断电流的能力。在双端直流输电系统中，电源的断开可以完成，相应的直流开关不需要安装在供电系统中。然而，多终端直流输电系统的情况将变得非常复杂。如果选择传统的保护模式，则必须关闭整个多端直流系统，以便在检查或补救期间进行适当的检查和补救。并且在故障排除后必须重新启动整个DC系统。同时，它还将导致能源系统的稳定运行受到严重干扰，从而给能源系统带来重大安全风险。因此，有必要安装一个高压断路器，它可以有效地消除系统中的错误，并将错误与整个系统隔离。从而不影响其他电力线的正常运行，这显著减少了电力系统在故障后恢复正常所需的时间，并且不必停止整个多终端传输系统的运行。然而，由于电流没有自然的零切，所以必须强制零切。此外，还考虑了电弧时间和系统过电压。因此，应当注意，在电流系统中切断直流比切断交流要困难得多。断路器已成为多端子直流输电技术的重要组成部分，为这一问题提供了可靠的解决方案，但在发展过程中仍需要很长的路。

2.2多端直流系统仿真分析技术

由于多终端系统中有许多电流或逆变器，其结构更加复杂，电流和逆变器的协调和协调管理更加复杂。因此，与2端系统的仿真分析一样，多端系统的模拟分析也面临模型精度问题，尤其是开关和控制保护系统特性的精确仿真。全数字实时仿真是当今世界仿真研究发展的趋势。对于换流阀等高性能电子器件的快速电磁瞬态仿真，必须进一步提高数字仿真的准确性。

2.3传导电压裕度控制

实现电压裕度控制的过程可以是切换模拟电压管理和有功功率管理的过程。当直流电压等于控制器有功功率的输出固定控制时，开关过程完成。此时，控制模式相互关闭。同时，该开关可以通过控制电压裕度来实现。由于在电压超过电压裕度值一段时间后执行控制命令，所以在电压裕度的两侧设置滞后比较器的两个开关点。当达到转换点时，该值通过具有大倾角的线性函数在0（固定有功功率）和1（固定直流电压）之间切换，以避免闪烁。由直接开关引起。

电压限制控制包括3D控制器（两个固定电压调节器和一个有源功率调节器）。转换过程主要包括两个阶段：如果有功功率控制器激活，则集成其他控制器。已达到限制。为了完成切换，积分步骤从极限变为反向，直到它对应于有源控制器的输出。这种过慢的切换过程导致过大的电压波动。通过快速电压裕度控制，利用双曲线函数可以实现快速开关。

3多终端传输技术管理策略回顾

3.1多连接高压直流输电技术控制分类

在能源行业，根据管理策略之间的不同沟通形式，通常有两类：第一类基于通信管理系统，第二类基于非通信控制系统。基于通信类型的控制方案通常采用主从控制模式。具体设计思路是将所有转换站分为主站和从站。中心站的主要作用是作为一个平衡点。在控制系统中，需要保持系统的恒压稳定和有功功率平衡。但是，如果系统发生故障，主站无法正常工作，则从机应接受通信系统而非从机发送的通信信号。控制系统稳定性，改变系统管理模式。

没有沟通的管理策略主要包括两种管理策略：第一种管理策略是压力边际控制（压力偏差控制），第二种管理策略则是压力下降管理。电压裕度控制通过主从控制进一步扩展，并采用多点电压管理策略，即在灵活的多端口直流输电系统中，至少存在两个以提高系统的直流电压管理能力。如果系统故障或系统负载饱和，系统可以快速改变操作模式，将终端切换到其他控制模式，同时，另一个系统逆变器站可以自动切换到电压管理模式。

3.2直流压降管理

直流压降控制也是一种广泛使用的非通信控制策略，主要用于功率波动频繁的柔性输电系统。但实际工作流程中仍存在许多固有缺陷。当使用直流电压降管理策略时，很难精确控制系统的性能，同时，系统的工作点不固定，并且直流电流中的电压降斜率很大。

此外，系统的接地功率分布特性相对较好，功率不太可能出现明显波动，这很容易导致电压偏差，如果电压超过系统的质量容差，很容易导致系统瘫痪。另一方面，如果电压降的斜率很小，则电压波动相对较小，电能质量提高，但系统的配电容量降低。

4结束语

综上所述，直流输电技术具有良好的发展前景，多端直流输电系统因其独特的优势将在未来得到广泛应用。本文主要分析了暖通空调传输中常用的几种柔性多终端技术，希望对相关员工有所启发。

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