直流输电逆变器功率

直流电力系统与交流电力系统的特点各是什么？现代电力系统采用的是那种模式？具有什么特点？

       “输电”是“发电”和“用电”的中间环节．现代输电工程中并存着两种输电方式：高压交流输电和高压直流输电．两种方式各有自己的长处和不足，同时使用它们，可以取得更大的经济效益．这里作一简略介绍

        （l）输电方式的变化

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        人类输送电力，已有一百多年的历史．输电方式是从直流输电开始的．1874年，在俄国彼得堡第一次实现了直流输电，当时输电电压仅100V．随着直流发电机制造技术的提高，到1885年，直流输电电压已提高到6000V．但要进一步提高大功率直流发电机的额定电压，存在着绝缘等一系列技术困难．由于不能直接给直流电升压，使得输电距离受到极大的限制，不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求．

        19世纪80年代末发明了三相交流发电机和变压器．1891年，世界上第一个三相交流发电站在德国劳风竣工，以3×104V高压向法兰克福输电．此后，交流输电就普遍地代替了直流输电．但是随着电力系统的迅速扩大，输电功率和输电距离的进一步增加，交流电遇到了一系列不可克服的技术困难．大功率换流器（整流和逆变）的研究成功，为高压直流输电突破了技术上的障碍．因此直流输电重新受到人们的重视．1933年，美国通用电器公司为布尔德坝枢纽工程设计出高压直流输电装置；1954年在瑞典，从本土到果特兰岛，建起了世界上第一条远距离高压直流输电工程．

        （2）直流输电系统简介

        在直流输电系统中，只有输电环节是直流电，发电系统和用电系统仍然是交流电．在输电线路的始端，发电系统的交流电经换流变压器升压后，送到整流器中去．整流器的主要部件是可控硅变流器和进行交直流变换的整流阀，它的功能是将高压交流电变为高压直流电后，送入输电线路．直流电通过输电线路送到逆变器中．逆变器的结构与整流器相同而作用刚好相反，它把高压直流电变为高压交流电．再经过换流变压器降压，交流系统的电能就输送到了交流系统中．在直流输电系统中，通过改变换流器的控制状态，也可以把交流系统中的电能送到直流系统中去，即整流器和逆变器是可以互相转换的．

       （3）交流电和直流电的优缺点比较

        高压直流输电方式与高压交流输电方式相比，有明显的优越性．历史上仅仅由于技术的原因，才使得交流输电代替了直流输电．下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较，从而说明它们各自在应用中的价值．

       交流电的优点主要表现在发电和配电方面：利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能（水流能、风能……）、化学能（石油、天然气……）等其他形式的能转化为电能；交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比，造价大为低廉；交流电可以方便地通过变压器升压和降压，这给配送电能带来极大的方便．这是交流电与直流电相比所具有的独特优势．

       直流电的优点主要在输电方面：

        ①输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输电的2／3～l／2

        直流输电采用两线制，以大地或海水作回线，与采用三线制三相交流输电相比，在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也可以输送相同的电功率，而输电线和绝缘材料可节约1／3．设两线制直流输电线路输送功率为Pd，则Pd=2UdId；设三线制三相交流输电线路所输送的功率为Pa，Pa= UaIacosφ．对于超高压线路，功率因数一般较高，可取为0．945．设直流输电电压等于交流输电电压的最大值，即Ud= Un，且Id=Ia，则：

        如果考虑到趋肤效应和各种损耗（绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等），输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍．因此，直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半．同时，直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单，线路走廊占地面积也少．

        ②在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起损耗

       在一些特殊场合，必须用电缆输电．例如高压输电线经过大城市时，采用地下电缆；输电线经过海峡时，要用海底电缆．由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器，在交流高压输线路中，空载电容电流极为可观．一条200kV的电缆，每千米的电容约为0.2μF，每千米需供给充电功率约3×103kw，在每千米输电线路上，每年就要耗电2.6×107kw·h．而在直流输电中，由于电压波动很小，基本上没有电容电流加在电缆上

       ③直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行．交流远距离输电时，电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差；并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ，但实际上常产生波动．这两种因素引起交流系统不能同步运行，需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整，否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备，或造成不同步运行的停电事故．在技术不发达的国家里，交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时，它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行，不需进行同步调整．

        ④直流输电发生故障的损失比交流输电小．两个交流系统若用交流线路互连，则当一侧系统发生短路时，另一侧要向故障一侧输送短路电流．因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁，需要更换开关．而直流输电中，由于采用可控硅装置，电路功率能迅速、方便地进行调节，直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流，故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样．因此不必更换两侧原有开关及载流设备．ZG电力自动化不仅为电力职工提供一个可以交流的网络平台而且也为电力技术的爱好者和电力大中专学生提供一个可以展现自我的一个舞台。这个平台与传统知识交流平台相比具有：获取信息速度快，信息量大，互动性强，成本低。这几个特性是传统知识交流平台所不具备的。

        在直流输电线路中，各级是独立调节和工作的，彼此没有影响．所以，当一极发生故障时，只需停运故障极，另一极仍可输送不少于一半功率的电能．但在交流输电线路中，任一相发生永久性故障，必须全线停电．

       （4）我国直流输电现状及发展前景

       我国在1977年就建成了第一条31kV直流输电工业性实验电路．我国超高压直流输电工程，有从葛洲坝至上海的500kV线路和青海龙羊峡一北京的输电工程．

       ①我国能源与负荷分布不均，需要大容量远距离输电．目前，我国是的主要能源（水力资源和煤炭资源）主要集中在西南、中南、西北及华北地区，而负荷则主要集中在京津地区、东北及华东、华南地区．所以不可避免要进行大容量远距离输电．青海龙羊峡——北京输电线路就属于这一类

        ②用直流线路联络两个交流系统，以取得较大的经济效益．葛洲坝——上海直流输电工程属于这一类．

       ③用海底电缆跨海送电．我国沿海岛屿众多，许多岛屿（如舟山群岛、海南岛、崇明岛、台湾等）需要由大陆送电或互联并网．舟山直流输电工程就属于这一类．

       ④用直流通过电缆向大城市中心供电，以解决大城市电能日益增长的迫切需要．在英国，已由金斯诺思用直流输电向伦敦供电．我国上海、北京等大城市不久也将会实现．

有清楚高压直流输电中无功功率补偿方法的么？

       换流器无论是以整流器方式运行还是以逆变器方式运行，都要消耗大量的无功功率，因此必须进行无功补偿。

       换流站所需要的无功，一部分由换流站的交流滤波器中的电容供给，不足部分由换流站的无功补偿装置提供。常用的无功补偿装置有电力电容器、同步调相机和静止补偿器。

       ①电容器补偿在维持电压稳定和调节平滑性方面不及同步调相机，但它的投资费用、运行费用和有功功率损耗等都比同步调相机小，而且运行维护也比较简单。

       ②同步调相机输出的无功功率可以借助快速调节励磁来增减，这对提高交流电压的稳定性有良好的作用，但由于同步调相机运行维护较复杂，建设费用高，目前已很少采用。

       ③静止补偿器是由电抗器和电容器两者组成，有的是两者之一可控，有的是两者都可控。它兼有电容器和同步调相机两者的优点，投资省，损耗小，维护简单，可靠性高，无惯性，响应速度快，调压效果好。但它设计制造比较复杂，目前已在交流电力系统中得到越来越广泛的应用。因此可以预期它也将应用于高压直流输电工程。

影响换流站直流输送功率限额的因素

       有换流站设备的额定容量，输电线路的电压等级，输电线路长度，输电线路的直流电阻，环境温度，风速和风向，输电线路的负荷率7种因素：

       1、换流站设备的额定容量：换流站的设备包括变压器、换流变压器、整流器、逆变器等，它们的额定容量决定了换流站的直流输送功率限额。

       2、输电线路的电压等级：输电线路的电压等级决定了直流输送的电压等级和限额功率。

       3、输电线路长度：输电线路长度增加，电阻、电感等电学参数也会增加，电流的损耗也会增加，从而影响了直流输送的功率限额。

       4、输电线路的直流电阻：直流电阻是指输电线路在直流电流下的电阻。输电线路的直流电阻越小，直流输送的功率限额也就越大。

       5、环境温度：换流站设备的温度对其性能有影响，环境温度越高，换流站的限额功率就会越低。

       6、风速和风向：换流站设备的散热效果与风速和风向有关，当风速较大时，换流站的散热条件会更好，限额功率也会更高。

       7、输电线路的负荷率：输电线路的负荷率越高，输电线路的电阻、电感等电学参数就会变化，从而影响直流输送的功率限额。

逆变器igbt是什么意思

       逆变器IGBT是什么意思？

       逆变器IGBT，全名为绝缘栅双极型晶体管，是一种高性能的低压降功率开关器件。其主要用于能源转换、高电压直流输电等领域。

       逆变器IGBT工作原理主要是通过控制其栅极信号来实现电流的开关。具体来说，通过控制栅极电压，可以控制设备的导通和截止，从而实现电流的开关操作。

       逆变器IGBT广泛用于工业自动化和能源电力等领域，如交流电源、变频器、UPS、太阳能逆变器、风力发电、电机驱动器等。以其性能稳定、控制精度高和效率好等特点，逆变器IGBT已经成为现代电力控制和转换领域的重要元器件之一。

12V的直流电用普通逆变器变成220V的交流电，为什么逆变器的输出插孔（火线和零线）都会有电输出

       改不了的。直流电机电压太小，改不了高电压的交流电。

       交流电被广泛运用于电力的传输，因为在以往的技术条件下交流输电比直流输电更有效率。传输的电流在导线上的耗散功率可用焦耳定律（P=IR）求得，显然要降低能量损耗需要降低传输的电流或电线的电阻。

扩展资料：

       1、逆变器将低压（12或24伏或48伏）直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用，而逆变器的作用与此相反，因此而得名。

       2、处在一个“移动”的时代，移动办公，移动通讯，移动休闲和娱乐。在移动的状态中，不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电，同时更需要在日常环境中不可或缺的220伏交流电，逆变器就可以满足需求。

       3、逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力，因此，它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比，即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电，输出了90瓦的交流电，那么，它的效率就是90%。

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