時(shí)間：2022-05-12 23:51:42
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[關(guān)鍵詞]高壓直流供電技術(shù) 應(yīng)用 前景
中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）21-0051-01
隨著社會(huì)和我國(guó)科技的快速發(fā)展，高壓直流供電技術(shù)的應(yīng)用也得到了迅猛的發(fā)展，高壓直流供電技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到很多領(lǐng)域中。在高壓直流供電技術(shù)的發(fā)展過程中仍然存在很多的制約因素，這些制約因素主要表現(xiàn)在后端設(shè)備的適應(yīng)性、電源系統(tǒng)的定型與量產(chǎn)、配套器件、監(jiān)控系統(tǒng)等方面，如果想進(jìn)一步發(fā)展高壓直流供電技術(shù)，就要清除這些限制因素，只有這樣才能推動(dòng)我國(guó)高壓直流供電技術(shù)和整個(gè)通信行業(yè)的發(fā)展。
1.高壓直流供電技術(shù)概述
1.1 高壓直流供電技術(shù)簡(jiǎn)介
高壓直流供電指的是采用高壓直流電源直接對(duì)采用220V交流輸入電源的設(shè)備供電，采用這種供電技術(shù)之后，大大地改善了供電系統(tǒng)的工作效率。隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，這種高壓直流供電技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到了通信行業(yè)當(dāng)中，并且促進(jìn)了高壓直流供電技的發(fā)展，因?yàn)橥ㄐ判袠I(yè)中的電源設(shè)備的要求在逐漸地提升，特別是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心和多媒體數(shù)據(jù)中心的供電需求表現(xiàn)的更突出。目前，我國(guó)通信行業(yè)的電源容量的需求很大，已經(jīng)達(dá)到了10000kw，傳統(tǒng)的不間斷電源系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足其供電需求，傳統(tǒng)的電源系統(tǒng)逐漸地暴露出了許多問題，比如說工作效率低、高能耗、故障多等。正是由于傳統(tǒng)電源系統(tǒng)的諸多問題，所以很多通信公司就把目光投向了高壓直流供電系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是將將380V的交流輸入電源轉(zhuǎn)換為200～400 V的高壓直流電，通過并聯(lián)的整流模塊組，接下來再通過高壓直流配電設(shè)備輸送給數(shù)據(jù)通信設(shè)備，并且可以同時(shí)給蓄電池組充電，這樣就可以保證，當(dāng)輸送電源發(fā)生故障的時(shí)候，蓄電池組可以繼續(xù)供電，保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，效率值得肯定。
1.2 高壓直流供電技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
高壓直流供電技術(shù)具有很多傳統(tǒng)供電電源不具備的優(yōu)勢(shì)，首先在使用的可靠性方面，要比傳統(tǒng)的不間斷供電電源可靠性更強(qiáng)，高壓直流供電技術(shù)大大地提高了系統(tǒng)的安全性，傳統(tǒng)的不間斷供電電源組件復(fù)雜，可靠性差，相反高壓直流電源的組件相對(duì)簡(jiǎn)單，并且具有蓄電池這個(gè)部件，保證了在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)可以繼續(xù)補(bǔ)充電源，保證了供電系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，總體的可靠性要強(qiáng)于傳統(tǒng)的供電電源；其次，高壓直流供電電源很好節(jié)約了能耗，傳統(tǒng)的不間斷供電系統(tǒng)負(fù)載很大，有時(shí)候主機(jī)不能正常運(yùn)行。而高壓直流電源采用了模塊結(jié)構(gòu)，這個(gè)系統(tǒng)可以根據(jù)輸出的負(fù)載情況，由監(jiān)控模塊、監(jiān)控系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)值守人員靈活控制模塊的開機(jī)運(yùn)行數(shù)量，這就很好地保證了系統(tǒng)保持著較高水平的負(fù)載率。
2.高壓直流供電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 高壓直流供電技術(shù)的應(yīng)用情況
目前，在國(guó)內(nèi)對(duì)高壓直流供電技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)為，中國(guó)電信公司在大力的使用和推廣這種供電技術(shù)，電信公司與電源系統(tǒng)開發(fā)商共同研究高壓直流電源，這種供電方式已經(jīng)被廣泛地認(rèn)可，并且已經(jīng)有很多網(wǎng)點(diǎn)開始使用這種供電電源了。雖然高壓直流電源具有多種電壓可以選擇，但是缺乏后端設(shè)備廠商的支持，國(guó)內(nèi)的高壓直流供電系統(tǒng)還沒有針對(duì)后端用電設(shè)備進(jìn)行，然而，供電電壓的選擇一定要保證整個(gè)系統(tǒng)都可以正常運(yùn)作，所以目前針對(duì)高壓直流電源達(dá)成的共識(shí)是選用240V電壓進(jìn)行供電使用，而高壓直流供電技術(shù)的相關(guān)問題也在逐步地解決當(dāng)中，這些問題解決了，高壓直流供電技術(shù)就迎來新的發(fā)展。
2.2 高壓直流供電技術(shù)發(fā)展的制約因素分析
隨著通信行業(yè)的發(fā)展，對(duì)供電電源要求逐漸提高，而高壓直流電源就是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生，但是高壓直流電源的發(fā)展并不是那么順利的，這種供電技術(shù)的發(fā)展受到了很多因素的制約。第一，后端設(shè)備對(duì)高壓直流供電技術(shù)的影響，雖然在很多試用點(diǎn)的使用過程中，高壓直流電源能夠滿足后端設(shè)備的電源需求，但是這種電源標(biāo)準(zhǔn)并不是后端設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)電源，這樣就使得整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)，主要表現(xiàn)在以下方面：首先是技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，雖然使用高壓直流供電的后端設(shè)備很多，但是從高壓直流電源試點(diǎn)的運(yùn)行情況來看，還是存在部分設(shè)備不支持高壓直流電源，對(duì)設(shè)備是否支持高壓直流電源的檢測(cè)，必須是通過實(shí)際運(yùn)行才能檢測(cè)出來，這種檢測(cè)是需要一定時(shí)間的，這就是說在檢測(cè)結(jié)果出來之前都是存在著風(fēng)險(xiǎn)的；其次，法律風(fēng)險(xiǎn)，在使用高壓直流電源的過程中，其實(shí)是在改變著采購(gòu)合同約定的運(yùn)行條件，所以說當(dāng)后端設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)營(yíng)商就處在了不利的境地，面臨極大的風(fēng)險(xiǎn)考驗(yàn)，并且高壓直流電源的使用很可能使合同雙方陷入法律糾紛之中；第二，電源系統(tǒng)的定型和量產(chǎn)對(duì)高壓直流供電技術(shù)的制約，由于高壓直流供電技術(shù)還沒有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這就缺乏了對(duì)高壓直流電源的技術(shù)引導(dǎo)，同時(shí)也缺乏使用經(jīng)驗(yàn)，所以造成了高壓直流供電產(chǎn)品沒有最終定型，也就更談不上高壓直流供電產(chǎn)品的大量生產(chǎn)和使用了；第三，配套器件對(duì)高壓直流供電技術(shù)發(fā)展的制約，在高壓直流供電系統(tǒng)中，雖然大部分的器件都是較為常見的，但是存在一些比較罕見的器件，比如說熔斷器、斷路器等配電保護(hù)元件，這些器件是比較緊缺的，再加上高壓直流供電的特殊電壓要求，對(duì)這些器件的要求都是很高的，有些器件都是專用的，所以在市面上都是很罕見的，這些器件對(duì)高壓直流供電技術(shù)的發(fā)展造成了很大的障礙；第四，監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)高壓直流供電技術(shù)發(fā)展的制約，高壓直流供電技術(shù)要想大規(guī)模地推廣就必須納入動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，開關(guān)電源倒是沒有什么困難，只是配套的電池組很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫€沒有能夠提供專用電池監(jiān)控的軟件系統(tǒng)的供應(yīng)商。
3.高壓直流供電技術(shù)的發(fā)展前景
中國(guó)電信公司在逐步推廣能服務(wù)器交流電源單元相兼容的240V直流電壓，電信公司本著供電安全為第一要?jiǎng)?wù)的理念，逐步地實(shí)現(xiàn)節(jié)能、用電產(chǎn)品兼容性完善的發(fā)展目標(biāo)，在這個(gè)過程中中國(guó)電信選擇了高壓直流電源作為設(shè)備的供電電源，在2012年電信公司的市場(chǎng)報(bào)告中顯示，電信公司新增的數(shù)據(jù)電源市場(chǎng)中，高壓直流電源的數(shù)量已經(jīng)超過了傳統(tǒng)不間斷供電電源，并且電信公司決定在未來的發(fā)展中要繼續(xù)擴(kuò)大高壓直流電源的應(yīng)用。
同時(shí)，各大通信企業(yè)，比如騰訊、百度、阿里巴巴、浪潮等，都在大力推動(dòng)高壓直流電源的發(fā)展，這些企業(yè)考慮要直接采用高壓直流電源直接引入定制的服務(wù)器，這些企業(yè)采用高壓直流電源將大大地推動(dòng)高壓直流電源的發(fā)展和普及。所以說高壓直流電源的未來市場(chǎng)是無限廣闊的，高壓直流逐漸地替代傳統(tǒng)的不間斷供電電源是一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)然，換句話說通信業(yè)在中國(guó)將會(huì)迎來更輝煌的明天。
4.結(jié)語
眾所周知，我國(guó)的通信行業(yè)在快速的發(fā)展，發(fā)展的過程其實(shí)是新事物產(chǎn)生的過程，隨著通信業(yè)的發(fā)展，對(duì)通信供電系統(tǒng)的要求就越來越高了，高壓直流供電技術(shù)就在這種環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生了，但是高壓直流供電技術(shù)要想得到推廣和使用，就必須克服那些制約它發(fā)展的因素，不過從這種技術(shù)發(fā)展的事態(tài)來看，高壓直流供電技術(shù)將在未來得到廣泛地應(yīng)用，發(fā)展前景是極為可觀的，換句話說我國(guó)未來的通信業(yè)會(huì)得到更大的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 朱雄世.國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)通信設(shè)備高壓直流供電新系統(tǒng).郵電 設(shè)計(jì)技術(shù)，2009（4）.
關(guān)鍵詞：240V；高壓直流；電源系統(tǒng)；通信工程；建設(shè)；標(biāo)準(zhǔn)；節(jié)能減排
中圖分類號(hào)：TN86文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
本文中作為實(shí)例的新建IDC機(jī)房在建成之后目標(biāo)是作為集政府辦公教育網(wǎng)以及OA網(wǎng)于一身的數(shù)據(jù)管理中心，從而成為所在區(qū)域的社會(huì)信息管理網(wǎng)絡(luò)的重要保證，因此對(duì)通信工程的供電系統(tǒng)在可靠性、穩(wěn)定性以及擴(kuò)展性等方面的要求都比較高。本實(shí)例主要建設(shè)2套容量為400A高壓直流供電系統(tǒng)（單套系統(tǒng)含交流屏1臺(tái)、直流屏1臺(tái)、整流機(jī)柜2臺(tái)并配置20塊20A的整流模塊、2組600Ah/240V蓄電池組），。
一、電源系統(tǒng)建設(shè)方案的選擇
（一）UPS電源系統(tǒng)
對(duì)于過往的IDC機(jī)房來說，UPS系統(tǒng)是其電源系統(tǒng)建設(shè)的唯一選擇，加上隨著IDC技術(shù)的高速發(fā)展，UPS系統(tǒng)與IDC技術(shù)的兼容性也變得越來越好，但是UPS電源系統(tǒng)仍存在一些未能解決的問題。例如由于UPS系統(tǒng)故障而導(dǎo)致的通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓事故時(shí)有發(fā)生，從而帶給通信系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商以及各位用戶重大的精神影響和經(jīng)濟(jì)損失。目前UPS系統(tǒng)的問題主要有：效率較低、穩(wěn)定性和可靠性差、維護(hù)難度大以及建設(shè)成本高等。另外，現(xiàn)時(shí)很多機(jī)房都沒有專人負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀況，所以往往設(shè)備發(fā)生故障，從發(fā)生到被發(fā)現(xiàn)時(shí)間就會(huì)比較長(zhǎng)。
240V高壓直流電源系統(tǒng)
240V高壓直流電源系統(tǒng)跟其他電源系統(tǒng)相比，可靠性高、技術(shù)成熟、轉(zhuǎn)換效率高、維護(hù)操作簡(jiǎn)易以及可擴(kuò)容能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此目前的IDC機(jī)房供電系統(tǒng)發(fā)展中，逐漸出現(xiàn)了UPS系統(tǒng)由高壓直流電源系統(tǒng)所取代的趨勢(shì)。高壓直流供電系統(tǒng)由交流配電屏、直流配電屏、整流機(jī)架、電池組等設(shè)備組成；高壓直流電源系統(tǒng)向負(fù)荷提供240V直流電源。
交流電源供電正常時(shí)，整流器對(duì)負(fù)荷供電，并對(duì)蓄電池組進(jìn)行浮充充電；交流電源供電不正常時(shí)，整流器停止工作，由蓄電池組向負(fù)荷供電，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用電負(fù)荷的無瞬間中斷供電，并且在同行業(yè)試用效果數(shù)據(jù)中可以看出，在以240V高壓直流電源系統(tǒng)取代UPS系統(tǒng)后，在系統(tǒng)的運(yùn)行中平均節(jié)能20～30％，而在供電系統(tǒng)建設(shè)上的資金投入至少能夠節(jié)省40％。
二、240V高壓直流電源系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題
以下就結(jié)合YDB 037—2009《通信用240V直流供電系統(tǒng)技術(shù)要求》，來分析240V高壓直流電源系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的問題進(jìn)行探究。
240V高壓直流電源系統(tǒng)容量的選擇
現(xiàn)階段，我國(guó)以240V高壓直流電源系統(tǒng)作為通信工程供電系統(tǒng)的供電體制以及制造技術(shù)仍然處在摸索階段，因此，為了確保供電系統(tǒng)的安全性，在240V高壓直流電源系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格遵守《通信用240V直流供電系統(tǒng)技術(shù)要求》上的相關(guān)規(guī)定：240V高壓直流電源系統(tǒng)的供電方式應(yīng)該盡可能選用分散供電模式，而且每個(gè)240V高壓直流電源系統(tǒng)的容量不能超過600A。因此在本IDC機(jī)房的建設(shè)中，選用了二套容量為400A的240V高壓直流電源系統(tǒng)設(shè)備。在本IDC機(jī)房建設(shè)的中，這個(gè)400A高壓直流電源系統(tǒng)設(shè)備能夠基本符合社會(huì)對(duì)本IDC機(jī)房的用電和通信要求。
（二）240V高壓直流電源系統(tǒng)對(duì)地懸浮
人們?cè)诮?40V高壓直流電源系統(tǒng)時(shí)，接地問題一直都是他們的關(guān)注點(diǎn)。但是將240V高壓直流電源系統(tǒng)的其中一極進(jìn)行接地的話，其產(chǎn)生的電壓由于比人體安全電壓要高出很多，因此如果當(dāng)人體不小心接觸到?jīng)]有進(jìn)行接地的一極時(shí)，所發(fā)生電擊事故后果就不堪設(shè)想了。因此，我們?cè)谔幚?40V高壓直流電源系統(tǒng)的接地問題上，應(yīng)該按照《通信用240V直流供電系統(tǒng)技術(shù)要求》的對(duì)地懸浮技術(shù)來取代普通的接地技術(shù)：通過系統(tǒng)的交流輸入應(yīng)與直流輸出電氣隔離；系統(tǒng)輸出應(yīng)與地、機(jī)架、外殼電氣隔離，使用時(shí)，正、負(fù)極均不得接地，系統(tǒng)應(yīng)有明顯標(biāo)識(shí)標(biāo)明該系統(tǒng)輸出不能接地。。
系統(tǒng)應(yīng)該配置有絕緣監(jiān)控裝置
由于高壓直流電源系統(tǒng)不接地，當(dāng)高壓直流供電系統(tǒng)的負(fù)載出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)高壓直流供電系統(tǒng)本身的保護(hù)及維護(hù)人員的保護(hù)就顯得非常重要了。假如系統(tǒng)負(fù)載甲發(fā)生設(shè)備正極碰地故障，負(fù)載乙發(fā)生設(shè)備負(fù)極碰地故障，此時(shí)通過兩個(gè)故障設(shè)備就構(gòu)成了電源系統(tǒng)的短路故障，部分更加嚴(yán)重的事故是，如果僅在一極發(fā)生絕緣靡降低或碰地 由于沒有短路電流流過，斷路器不會(huì)斷開，系統(tǒng)仍能繼續(xù)運(yùn)行，若此時(shí)有人觸摸了另一極或者電池端子，那將造成電擊事故，有可能造成嚴(yán)罩的人身傷亡事故。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種碰地故障，有必要對(duì)系統(tǒng)配置絕緣監(jiān)察裝置，用于監(jiān)視直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣狀況，便于維護(hù)人員對(duì)供電回路的絕緣故障進(jìn)行判斷、查找和處理。
采用直流型斷路器及雙極開關(guān)
在～48v直流電源系統(tǒng)中，我們?cè)诠こ躺辖?jīng)常發(fā)生使用交流型開關(guān)的情況。由于48V電壓比較低，滅弧相對(duì)容易，所以使用交流型開關(guān)沒有太大問題。但是對(duì)于240V的直流系統(tǒng)而言，其電壓高，滅弧會(huì)困難很多，因此決不能將交流犁斷路器用在直流電路上，要選用專門針對(duì)直流設(shè)計(jì)的直流型斷路器。
另外，240V高壓直流系統(tǒng)的輸出正負(fù)極均未接地，并且直流電壓高，單極的斷路器往往達(dá)不到這個(gè)電壓等級(jí)的要求，因此兩極都應(yīng)安裝開關(guān)，通過采用雙極開關(guān)來分擔(dān)分?jǐn)嚯娀‰妷骸?/p>
由于本IDC機(jī)房是新建工程，故我們?cè)诖颂貏e提醒，如果是采用高壓直流電源系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有的UPS系統(tǒng)進(jìn)行替換，為了安全起見，我們應(yīng)將未端設(shè)備機(jī)架原有PDU的交流單極輸人空開更換成與上一級(jí)同容量的雙極直流斷路器。
參考文獻(xiàn)：
[I] 佚名.YDB 037—2009通信用240V直流供電系統(tǒng)技術(shù)要求[s]．工業(yè)和信息化部電信研究院，2009,12:26
[2] 趙長(zhǎng)煦．IT設(shè)備高壓直流供電熱點(diǎn)問題研究與應(yīng)用[J]．2009年通信電源專刊，2009，1：136—144．
【關(guān)鍵詞】柔性直流輸電；超高壓直流；特高壓直流；風(fēng)電并網(wǎng)；穩(wěn)定問題；孤島供電
柔性（輕型）直流輸電是目前公認(rèn)的風(fēng)電并網(wǎng)消納的最佳輸電方式。國(guó)外研究較早，全世界第一條柔性直流輸電工程投運(yùn)是1997年瑞典中部開始商業(yè)運(yùn)營(yíng)，到現(xiàn)在已有十來年歷史。我國(guó)1987年6月開始試驗(yàn)研究，2006年開始商業(yè)研究，我國(guó)第一條柔性直流輸電投運(yùn)是2011年上海南匯柔性直流輸電工程投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
柔性直流輸電是采用先進(jìn)的電壓源換流器VSC技術(shù)，即由體積小、重量輕、效率的高、性能好的優(yōu)良絕緣柵雙極型晶體管IGBT，或由先進(jìn)的可關(guān)斷晶閘管作為逆變器全控型器件GTO組成的電壓源換流器，其工作電壓比晶閘管低，不會(huì)換相失敗，開關(guān)頻率高，，適合于較低電壓，較小功率的直流輸電。受端系統(tǒng)無需提供外部交流電網(wǎng)電壓作為換相電壓，無需補(bǔ)償大量的無功功率，其無功功率可控。
1.電力系統(tǒng)輸電概況
1.1目前國(guó)外電網(wǎng)發(fā)展概況
全世界有幾大電網(wǎng)：歐洲電網(wǎng)（頻率50Hz，最高電壓1000kV）；美加電網(wǎng)（頻率為60赫茲，美國(guó)AEP研究的是1500kV，美國(guó)的BPA研究的是1100kV，后者研究的最高電壓1200kV）；獨(dú)聯(lián)體電網(wǎng)（前蘇聯(lián)電網(wǎng)頻率50赫茲，最高電壓是1150kV）；日本電網(wǎng)（關(guān)東的東京電力是50Hz，關(guān)西的大阪電力是60Hz，最高電壓是1000kV）。
1997年柔性直流輸電有在瑞典的中部投運(yùn)，采用IGBT技術(shù)，輸電容量3MW，電壓±110kV，輸送距離10km。到目前全世界已建了11個(gè)工程，分布在瑞典、澳大利亞、挪威、丹麥、美國(guó)等國(guó)家。2002年8月美國(guó)建成了最大柔性直流輸送工程，輸送容量為330MW，±150kV，輸送距離40km。
目前世界上電網(wǎng)的發(fā)展為兩大趨勢(shì)：其一是統(tǒng)一或聯(lián)合的特高壓電網(wǎng)；其二是分布發(fā)電與交互式供電的分散智能電網(wǎng)。
1.2目前我國(guó)電力系統(tǒng)輸電概況
目前我國(guó)電能傳輸形式有交流和直流輸電形式。從電壓高低來分主要有交流高壓輸電（35kV～220kV）、超高壓輸電（330kV～500kV）和特高壓輸電（1000kV）。直流輸電有柔性直流（±30kV ～±200kV）、超高壓直流（±500kV）和特高壓直流輸電（±800kV）。
1.2.1柔性直流輸電狀況
試驗(yàn)性柔性直流輸電有我國(guó)自己制造的，主要用于向舟山群島供電的1987年12月舟山投入的第一項(xiàng)跨海直流輸電試驗(yàn)工程，額定電壓100kV，額定輸送功率50MW。有我國(guó)自己制造的小功率跨海直流輸電，主要用于向上海嵊泗島寶鋼礦石碼頭供電的2003年試驗(yàn)工程正式投入運(yùn)行的嵊泗直流輸電工程，額定直流電壓±50 kV，額定輸送功率雙極60MW，采用雙極海水回路。
商業(yè)運(yùn)行的柔性直流輸電有2011年上海南匯柔性直流輸電工程，額定電壓±30kV，額定輸出電流0.3kA，額定輸出功率18MVA的。2013年南方電網(wǎng)的南澳風(fēng)電場(chǎng)多端（四端）柔性直流輸電工程，額定電壓±160kV，三個(gè)換流站的容量分別是5萬千瓦、10萬千瓦和20萬千瓦。在建的有舟山工程多端（五端）柔性直流輸電工程，額定電壓±200kV。國(guó)網(wǎng)還計(jì)劃在上海將建設(shè)一座接納海上風(fēng)電的換流站。我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司是繼ABB、西門子之后全球第三家掌握柔性直流輸電的技術(shù)的公司。
1.2.2超高壓直流輸電狀況
（見表1）
1.2.3特高壓直流輸電狀況
2010年5月云南――廣東第一回特高壓直流輸電工程，輸電額定電壓±800kV，額定電流3.125kA，額定輸送功率5000MW，全長(zhǎng)1450km。
2011年向家壩――上海特高壓直流輸電工程，輸電額定電壓±800kV，額定電流4kA，額定輸送功率6400MW，全長(zhǎng)2034km。
2012年8月銀屏――蘇南（四川西昌――江蘇蘇南）特高壓直流輸電工程，輸電額定電壓±800kV，額定電流4kA，額定輸送功率6400MW，全長(zhǎng)2093km。
2. 背靠背直流輸電
直流輸電形式分直流單極輸電，一般為負(fù)極；直流同極輸電，一般也為負(fù)極；直流雙極輸電，我國(guó)采用此直流輸電形式；非同期聯(lián)絡(luò)線，即所謂的背靠背輸電。
我國(guó)背靠背直流輸電有2005年7月靈寶（西北電網(wǎng)東側(cè)330kV――華中電網(wǎng)西側(cè)220kV）背靠背直流輸電，輸電額定電壓±120kV，額定電流3kA，額定輸送功率360MW。靈寶換流站站址位于三門峽市。
2012年1月1日，中俄直流聯(lián)網(wǎng)黑河背靠背換流站500kV工程投入試運(yùn)行。中俄直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程于2007.7.26開工，2008年8月停滯，2011年5月恢復(fù)重建。黑河換流站工程是中俄直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程的重要組成部分，該換流站與俄羅斯遠(yuǎn)東電網(wǎng)500千伏阿穆爾變電站和黑龍江電網(wǎng)500千伏興福變電站相連接。
2012年11月6日東北---華北背靠背擴(kuò)建直流輸電，輸電額定電壓±500kV，額定電流3kA，額定輸送功率1500MW，單級(jí)750MW。2008年投入運(yùn)行時(shí)的電壓時(shí)125kV。
3. “柔性”直流輸電解決了風(fēng)力并網(wǎng)和系統(tǒng)穩(wěn)定問題
3.1風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)
風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)是輸出功率隨風(fēng)力大小改變而改變，出力是隨機(jī)的。風(fēng)電出力風(fēng)力一般要大于3m/s才能發(fā)電，風(fēng)力過于小，或風(fēng)力過大，如臺(tái)風(fēng)是不可能發(fā)電的。由于風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)，風(fēng)電并網(wǎng)就存在問題。
3.2電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定問題
我國(guó)各大電網(wǎng)一般都是交流并網(wǎng)，系統(tǒng)穩(wěn)定是系統(tǒng)運(yùn)行安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要前提。電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性標(biāo)志是系統(tǒng)所有的發(fā)電機(jī)都要有相同的電角度，則表征穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的電壓、電流、功率等基本不變。穩(wěn)定性性問題受到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，電源布局，電壓高低，輸電距離，輸電容量，并網(wǎng)，解列，事故跳閘等諸多因素影響。電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定問題分為靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。
靜態(tài)穩(wěn)定性是指正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)受到微小的、瞬時(shí)出現(xiàn)但又立即消失的擾動(dòng)（如：負(fù)荷的微小波動(dòng)，微風(fēng)吹過輸電線路等）后，能恢復(fù)到它原有的運(yùn)行狀況能力。暫態(tài)穩(wěn)定性是指正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)受大的、瞬時(shí)出現(xiàn)但又立即消失的擾動(dòng)（如短路故障等）后，能過渡到新的或恢復(fù)到它原有的運(yùn)行狀況能力。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)，無論大或小，在自動(dòng)裝置的作用下，能趨于穩(wěn)定的能力。
3.3“柔性”直流輸電解決了風(fēng)力并網(wǎng)和系統(tǒng)穩(wěn)定問題
3.3.1“柔性”直流輸電技術(shù)
“柔性”直流輸電換流器主要采用IGBT絕緣柵雙極型晶體管組成的電壓源換流器（VSC）技術(shù)，IGBT絕緣柵雙極型晶體管是先進(jìn)的大功率電力電子器件，它可以依據(jù)電網(wǎng)需要，快捷靈活地改變電能輸送的大小和方向，來達(dá)到更優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量。
多端柔性直流輸電系統(tǒng)模塊化多電平（MMC）技術(shù)，可靈活接入風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋⑿∷姷榷鄠€(gè)站點(diǎn)的清潔能源，通過電力傳輸通道，即通過輸電線路到達(dá)多個(gè)城市的負(fù)荷中心。為新能源并網(wǎng)，特別是我國(guó)迅速發(fā)展的風(fēng)電并網(wǎng)問題、大型城市供電問題以及孤島供電問題等提供了一種有效的解決方案。
3.3.2柔性直流輸電的優(yōu)點(diǎn)解決了風(fēng)力并網(wǎng)和系統(tǒng)穩(wěn)定問題
風(fēng)電出力的不穩(wěn)定就是對(duì)系統(tǒng)的不斷的擾動(dòng)，系統(tǒng)能否穩(wěn)定是關(guān)鍵問題，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成威脅。穩(wěn)定運(yùn)行一旦被破壞，系統(tǒng)將被解列，將形成大面積停電。
柔性直流輸電最大優(yōu)點(diǎn)是能夠快速靈活的調(diào)節(jié)其輸出的有功功率和無功功率，可以獨(dú)立的控制其輸出電壓的幅值、相位，它解決了并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定威脅問題；它啟動(dòng)時(shí)不需要本地電源支撐；柔性直流輸電具有良好的電網(wǎng)故障后的快速恢復(fù)控制能力，可以作為系統(tǒng)恢復(fù)電源。有專家形象地說：“柔性直流輸電技術(shù)就像在川流不息的江河上建造一個(gè)水庫(kù)，既能接收上游河道的來水，又可以很從容的控制下游水的流量。”
柔性直流輸電技術(shù)應(yīng)用，對(duì)新能源風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)這間歇式電源并網(wǎng)的問題得到了解決，大幅改善大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)性能，保障了新能源發(fā)電尤其是風(fēng)力發(fā)電的迅速發(fā)展。經(jīng)過十幾年的國(guó)內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，柔性直流輸電技術(shù)是國(guó)際公認(rèn)的最具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)方案。可見柔性直流輸電技術(shù)肯定是海上風(fēng)電并網(wǎng)的唯一的最佳的方式，也是海上孤島供電等偏遠(yuǎn)地區(qū)供電的最佳方案。
2013年12月30日國(guó)網(wǎng)福建電力的廈門柔性直流輸電科技示范工程獲廈門市發(fā)改委核準(zhǔn)批復(fù)核準(zhǔn)。額度直流電壓±320千伏，額度輸送容量1000兆瓦，直流線路10.3km，由翔安彭厝換流站、湖里湖邊換流站，建成后將極大提高廈門島內(nèi)供電能力和供電可靠性。
4.結(jié)論
柔性（輕型）直流輸電解決了新能源尤其是風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定問題；超高壓直流輸電解決了大功率遠(yuǎn)距離輸電和系統(tǒng)穩(wěn)定性問題；特高壓直流輸電解決了輸電線路特別長(zhǎng)，輸送容量特別大的電能傳輸問題的系統(tǒng)問題；背靠背直流輸電，解決了短距離非同步的聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定性問題。柔性直流輸電是采用先進(jìn)的電壓源換流器VSC技術(shù)，是目前公認(rèn)的風(fēng)電并網(wǎng)消納的最佳輸電方式，解決了風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定造成的威脅問題。柔性直流輸電是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然。
參考文獻(xiàn)：
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[7]中俄直流背靠背聯(lián)網(wǎng)輸電工程進(jìn)入調(diào)試投運(yùn)階段2011.11.15，來源：新華網(wǎng)黑龍江頻道
[8]中俄直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程黑河換流站開工，2007-07-27 東北網(wǎng)黑龍江頻道
2014年，在運(yùn)營(yíng)商的大規(guī)模集采以及眾多數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中，突破電氣均大有斬獲，突破電氣技術(shù)支持中心總監(jiān)魏琪日前在接受《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》（網(wǎng)）記者的采訪時(shí)表示：“市場(chǎng)對(duì)末端配電產(chǎn)品的需求日益變化，智能、節(jié)能是通信行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，基于對(duì)產(chǎn)品技術(shù)的積累，突破電氣未來還將對(duì)PDU產(chǎn)品的概念不斷細(xì)化，推陳出新。”
創(chuàng)新智慧配電
在突破電氣的工業(yè)品板塊，智能PDU產(chǎn)品占據(jù)其業(yè)務(wù)量的首位，其智能PDU產(chǎn)品在市場(chǎng)上的占有率超過10%，成為領(lǐng)導(dǎo)品牌。
作為高能耗的大戶，通信基站和數(shù)據(jù)中心對(duì)配電系統(tǒng)的要求都隨著技術(shù)的發(fā)展、設(shè)備的更新?lián)Q代越來越高。目前，通信基站的數(shù)量以及規(guī)模都以前所未有的速度不斷增加。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心更加趨向高密度、大型化。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2016年，超過100個(gè)機(jī)架以上的數(shù)據(jù)中心在整個(gè)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)中的占比將超過60%。
在基站和機(jī)房里，用電設(shè)備的密度和復(fù)雜度提升的同時(shí)，要保證設(shè)備用電運(yùn)行的可靠和可控，用于保障設(shè)備用電安全和管理的PDU正從基本功能型加速邁向智能型產(chǎn)品。
正是意識(shí)到末端配電的智能化是創(chuàng)新的關(guān)鍵所在，近年來，突破電氣為通信行業(yè)的基站與數(shù)據(jù)中心等大、中、小型機(jī)房研發(fā)了一系列智能化的末端電源產(chǎn)品和解決方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電系統(tǒng)的全面、專業(yè)的智能管理。其最新一代的遠(yuǎn)程智能PDU更是打破了距離和地域的限制，可遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心設(shè)備用電狀況。
在對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全預(yù)警、智能管理的基礎(chǔ)上，魏琪透露，未來，智能PDU產(chǎn)品將從“一控多”向“一控一”演進(jìn)，提供更多種類的、定制化能力更強(qiáng)的計(jì)量型、分位計(jì)量型、可控型的智能PDU產(chǎn)品。除了提供總線計(jì)量的功能外，還提供分位計(jì)量功能，對(duì)每一支路的輸出可見，可以為管理者提供更為精準(zhǔn)的用電測(cè)量、統(tǒng)計(jì)與分析，進(jìn)而為能耗的優(yōu)化提供直觀、準(zhǔn)確的依據(jù)。
雙路ATS“利舊迎新”
ATS（雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換）PDU是突破電氣工業(yè)產(chǎn)品板塊的另一大組成部分。
對(duì)于重要的通信基站和數(shù)據(jù)中心來說，ATS PDU是其用電保障的關(guān)鍵模塊。近年來在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中，越來越意識(shí)到雙電源切換的重要性，通過兩路供電保障在供電出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行切換，從而保障用電設(shè)備及業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
針對(duì)數(shù)據(jù)中心在電源功能選擇上的專業(yè)性與針對(duì)性，突破電氣推出了具備ATS功能模塊的PDU產(chǎn)品，讓用戶依靠這一產(chǎn)品來簡(jiǎn)化管理維護(hù)過程中的問題。在雙路供電的環(huán)境中，通過監(jiān)測(cè)電源運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，對(duì)相應(yīng)邏輯進(jìn)行判斷，從而在出現(xiàn)供電問題時(shí)，雙電源提供冗余選項(xiàng)，在最快速度切換電源后，保障將損失降至最低點(diǎn)，加強(qiáng)了機(jī)房供電的靈活性與可靠性，同時(shí)供電系統(tǒng)的維護(hù)成本進(jìn)一步降低。
但是必須看到，近年來，在供電架構(gòu)的創(chuàng)新方面，一直不斷涌現(xiàn)新的思潮，高頻UPS、低頻UPS、高壓直流、低壓直流等等多種電源設(shè)備不斷推出，特別是高壓直流電源在通信行業(yè)的應(yīng)用獲得巨大突破。阿里巴巴、百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心里，均已大規(guī)模使用高壓直流電源。而在運(yùn)營(yíng)商2014年的集采中，高壓直流電源也全面取代傳統(tǒng)UPS，成為首選。
眾所周知，通信電源設(shè)備的更新?lián)Q代速度相當(dāng)慢，必然使得已在使用中的大量傳統(tǒng)UPS電源與新建或改造后引入的高壓直流電源同時(shí)存在。新舊設(shè)備共存，讓管理者面臨不能棄之不用、又無法協(xié)同管理的尷尬局面。
基于這些方面，突破電氣對(duì)其ATS PDU產(chǎn)品進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化，推出其獨(dú)有的可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)UPS電源與高壓直流電源協(xié)同管理的新型雙路ATS PDU設(shè)備，通過硬件、軟件與控制層面的創(chuàng)新，可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的無縫切換，保障設(shè)備用電的同時(shí)，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)中心的節(jié)能水平，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)中心的既有投資有效保護(hù)。
專注與變通
諸如此類，突破電氣帶來的一系列獨(dú)樹一幟的創(chuàng)新產(chǎn)品與解決方案，為通信電源管理與節(jié)能帶來更多助力，相信在可以預(yù)見的未來，這些產(chǎn)品將大有用武之地。
既然要還原輸電的全過程，那么我們就需要追根溯源――電是從何而來的?對(duì)于這個(gè)問題，稍微有點(diǎn)常識(shí)的朋友都知道，電是由電廠發(fā)出的。自19世紀(jì)那個(gè)叫法拉第的英國(guó)人發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，電在我們的生活中就不再像自然界的閃電一樣不為人類所控制，而是成為了人類發(fā)展中不可或缺的重要能源。
基于法拉第對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的研究，很快發(fā)電機(jī)便被發(fā)明了出來。不過當(dāng)時(shí)發(fā)電機(jī)的作用并不是像現(xiàn)在樣，為我們的生活服務(wù)，而是作為實(shí)驗(yàn)室的研究設(shè)備，方便科學(xué)家對(duì)電進(jìn)行研究。在19世紀(jì)60年代，德國(guó)人韋納馮西門子(聰明的Geek應(yīng)該能夠聯(lián)系到他與西門子公司的關(guān)系了吧)將當(dāng)時(shí)發(fā)電機(jī)中永磁鐵改為電磁鐵，設(shè)計(jì)出了第一臺(tái)實(shí)用發(fā)電機(jī)。即便是今天，我們?cè)陔姀S的發(fā)電機(jī)中，依然能看到西門子發(fā)明的發(fā)電機(jī)的影子。無論現(xiàn)在的發(fā)電機(jī)怎么發(fā)展，其基本的工作原理依然與200多年前的發(fā)電機(jī)樣，都是依靠電磁感應(yīng)現(xiàn)象將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，我們目前常見的發(fā)電方式主要可分為火電與水電兩種。前者主要是將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再用發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；而后者則是通過建筑堤壩來提高水的勢(shì)能，再將勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，最后用發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。除此之外，發(fā)電方式還包括地?zé)崮堋⒊毕堋L(fēng)能、太陽能以及核能等方式。目前，我國(guó)的電能絕大多數(shù)是通過火力發(fā)電方式產(chǎn)生的，但是風(fēng)能、太陽能以及核能等較為環(huán)保的發(fā)電方式也在一定程度上得到了應(yīng)用。
升壓
現(xiàn)在，電已經(jīng)由電廠發(fā)出了，等待它的就是通過電網(wǎng)將它送到千家萬戶，服務(wù)于我們的生活。不過在此之前，它還必須通過變電站進(jìn)行升壓處理才能進(jìn)入電網(wǎng)傳輸。一般而言，變電站由變壓器、導(dǎo)線、絕緣子、互感器、避雷器、隔離開關(guān)以及斷路器等部分組成，其中變壓器是變電站的核心。說起變壓器，我們還得感謝法拉第同志――他在1831年就發(fā)明了這玩意兒，不過由于當(dāng)時(shí)的電只能在實(shí)驗(yàn)室玩玩，所以變壓器在19世紀(jì)80年代才有了用武之地。當(dāng)然，在變電站中使用的變壓器可就厲害多了，它們可以輕松將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電提高到110kV以上。一般而言，我們根據(jù)不同的電壓范圍將電壓分為三類，分別是高壓、超高壓與特高壓――35kv～220kV為高壓：330kV～750kV的電壓為超高壓：1000kV以上的電壓為特高壓。而對(duì)于直流輸電線路，一般是將±500kV的電壓稱為高壓。而在我國(guó)，高壓特指的是110kv與220kV的電壓：超高壓指的是330kv、500kv與750kV的電壓；特高壓指的是1000Kv交流電與±800KV直流電的電壓。
P.S.
發(fā)出來的電為什么是交流電?
根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)磁場(chǎng)的磁力線發(fā)生改變時(shí)，在其周圍的導(dǎo)線中就會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生電流。而在發(fā)電機(jī)中，我們通過定子旋轉(zhuǎn)的方式來切割磁力線，這樣，當(dāng)定子切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)候，電流的大小與方向會(huì)隨著轉(zhuǎn)動(dòng)的方向而改變，這樣就產(chǎn)生了交流電。因此，我們可以將交流電定義為強(qiáng)度與方向都隨時(shí)間做周期性變化的電。
P.S.
為什么要采用高壓輸電?電為什么必須通過變電站進(jìn)行升壓處理，而不能直接傳輸?shù)角Ъ胰f戶呢?這是由于任何導(dǎo)體都存在內(nèi)阻，所以電纜在輸電時(shí)或多或少都會(huì)消耗掉一部分電能，而且電纜越長(zhǎng)，電能的消耗也就越大。如果采用低壓輸電，由電廠發(fā)出的電電壓為220v，使用電纜直接輸電，那么到了家中很可能就只有200V了。家中的用電設(shè)備在這樣的電壓下能否正常工作就可想而知了。而采用高壓輸電則可以避免這樣的情況，雖然在相同的傳輸距離上電能會(huì)有一定消耗，但是由于輸入電壓較高，輸出電壓與其相比，電壓下降得并不明顯。簡(jiǎn)而言之，要想將電傳輸?shù)酶h(yuǎn)，且降低電壓波動(dòng)，就必須通過變電站進(jìn)行升壓處理，使用高壓輸電。
P.S.
國(guó)家電網(wǎng)是千什么的?
輸電靠的是什么?電網(wǎng)!雖然這個(gè)回答沒有任何錯(cuò)誤，但它卻是狹義上的。因?yàn)楠M義上的電網(wǎng)指的是由架空電纜組成的網(wǎng)絡(luò)，而廣義上的電網(wǎng)則是因?yàn)檩旊姵诵枰芸针娎|之外，還涉及了線路規(guī)劃與占用土地等諸多問題，所以廣義上的輸電實(shí)際上依靠的是組織――國(guó)家電網(wǎng)。目前，國(guó)家電網(wǎng)負(fù)責(zé)了我國(guó)的26個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的供電，覆蓋面積達(dá)到了國(guó)土面積的88％，為我國(guó)10多億人提供電力。作為國(guó)有壟斷企業(yè)，國(guó)家電網(wǎng)名列2008年《財(cái)富》全球企業(yè)800強(qiáng)的第24位，是全球最大的公用事業(yè)企業(yè)。所以如果我們?cè)俅螁柶稹拜旊娍康氖鞘裁?”的時(shí)候，請(qǐng)你一定要回答：輸電靠的是組織。
入網(wǎng)
經(jīng)過了變電站的升壓處理之后，高壓電就可以進(jìn)入網(wǎng)傳輸了。當(dāng)然，這里說的入網(wǎng)可不是大家曾經(jīng)在手機(jī)上看到的那種人網(wǎng)證書，而是將高壓電通過架空電纜輸送到四面八方。回顧輸電的歷史，與我們目前廣泛使用的交流輸電不同，最早的輸電方式其實(shí)是直流輸電。1874年，俄國(guó)就有了100V的直流輸電電網(wǎng)。在此之后，隨著直流發(fā)電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到了1885年，直流輸電的電壓已提高到6000V。但如果要進(jìn)一步提高大功率直流發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓，存在著絕緣等一系列技術(shù)難題。由于直流電不能實(shí)現(xiàn)直接升壓，所以電網(wǎng)的輸電距離受到極大的限制，并不能滿足當(dāng)時(shí)飛速發(fā)展的用電需求。這樣的情況持續(xù)到了19世紀(jì)80年代， 直到三相交流發(fā)電機(jī)的發(fā)明與變壓器的廣泛應(yīng)用。1891年，世界上第一個(gè)三相交流發(fā)電站在德國(guó)竣工。特別是在1897年，尼亞加拉瀑布上的水電站采用了尼古拉特斯拉發(fā)明的交流發(fā)電與輸電技術(shù)，由它發(fā)出的電成功地點(diǎn)亮了35公里之外的水牛城的電燈之后，交流輸電逐漸取代了直流輸電。在我國(guó)的電網(wǎng)中，交流輸電占了相當(dāng)大的比重。在2008年統(tǒng)計(jì)的時(shí)候，110kV以上的交流輸電電網(wǎng)，其電纜的總長(zhǎng)度為513903公里，足夠繞地球13圈。
由于我國(guó)地域廣闊，而電力資源分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不平衡。其中水電資源有近2／3在西部的四川、云南與；而火電資源則有2／3分布在山西、陜西與內(nèi)蒙古。可是，全國(guó)2／3的用電負(fù)荷卻分布在東部沿海與京廣鐵路沿線以東的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。為了解決這一問題，國(guó)家提出了“西電東輸”工程。由于，西部的電力與東部用電負(fù)荷之間存在2000公里～3000公里的距離，為了滿足遠(yuǎn)距離、大容量輸電需求，因此，只能通過建設(shè)特高壓電網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。一般而言，特高壓輸電可以分為750kV交流輸電與±500kv以上直流輸電兩種。
國(guó)家電網(wǎng)除了輸電之外，還肩負(fù)著另一向重任――電力調(diào)配。那么電力是怎么調(diào)配的呢?在這里我們可以舉個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子：每年一進(jìn)入夏天，用電負(fù)荷便會(huì)激增，而由電廠發(fā)出的電有可能不能滿足這樣的情況，于是我國(guó)的許多城市就會(huì)鬧“電荒”。為了解決這樣的問題，國(guó)家電網(wǎng)除了通過對(duì)工業(yè)用電進(jìn)行限制之外，還通過位于全國(guó)各地的變電站，與特高壓輸電電網(wǎng)向用電負(fù)荷較大的 地區(qū)補(bǔ)充電，以滿足用電需求。而在平時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)則可通過對(duì)用電負(fù)荷的監(jiān)測(cè)，通過調(diào)整電廠的發(fā)電量來避免電力浪費(fèi)。
降壓
如果將特高壓電網(wǎng)比做我們體內(nèi)的主動(dòng)脈，那么城市電網(wǎng)就好比于它們相連接的毛細(xì)血管。電能只有進(jìn)八城市電網(wǎng)之后才能輸送到千家萬戶，服務(wù)于你我的生活。在電進(jìn)入城市電網(wǎng)之前，它還必須進(jìn)行降壓。當(dāng)然，與升壓樣，將高壓電降壓的過程依然是在變電站完成的。不過，需要我們注意的是，經(jīng)過變電站降壓處理，進(jìn)八城市電網(wǎng)的電，其電壓依然高達(dá)1000V以上，是不能直接用來玩的。
P.S.
直流輸電與交流輸電哪個(gè)好?
在前面我們介紹變電站升壓處理的時(shí)候，已經(jīng)說明了高壓交流輸電的好處，而特高壓交流輸電只是將它的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步放大而已，這里我們就不在贅述了。而特高壓直流輸電與特高壓交流輸電相比，在輸送相同功率的電時(shí)，特高壓直流輸電線路所用線材僅為特高壓交流輸電的1／2～2／3；特高壓直流輸電與三線制的特高壓交流輸電不同，它采用的是兩線制，在輸電線路導(dǎo)線截面和電流密度相同的條件下，輸送相同功率的電時(shí)，輸電線和絕緣材料可節(jié)省約1／3。除此之外，特高壓直流輸電線路的桿塔結(jié)構(gòu)也比輸送相同功率的特高壓交流輸電簡(jiǎn)單，因此它的線路走廊(架空線路保護(hù)區(qū))的占地面積大幅減少。雖然特高壓直流輸電有著以上的優(yōu)點(diǎn)，但是它的缺點(diǎn)也非常明顯。由于特高壓直流輸電需要將電廠發(fā)出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，所以它存在變電站結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建造與使用成本較高的缺點(diǎn)。也正是因?yàn)檫@樣的原因，當(dāng)特高壓直流輸電距離增加到一定值后，直流輸電線路所節(jié)省的費(fèi)用剛好等于了改建變電站所增加的費(fèi)用，這時(shí)的輸電距離即被稱為特高壓交流輸電與特高壓直流輸電的等價(jià)距離。小于該距離，特高壓直流輸電優(yōu)于特高壓交流輸電；而大于該距離，則特高壓交流輸電優(yōu)于特高壓直流輸電。由此可見，我們不能單純地認(rèn)定特高壓直流輸電優(yōu)于特高壓交流輸電，也不能武斷地指出特高壓交流輸電比特高壓直流輸電要好。具體使用哪種輸電方式，我們必須根據(jù)實(shí)際輸電距離的長(zhǎng)度來進(jìn)行選擇。
配電
我們知道，根據(jù)我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，供工業(yè)使用的電被稱為動(dòng)力電，其電壓為380V，而民用電的電壓為220V。所以要滿足工業(yè)與民用的用電需求，我們必須對(duì)城市電網(wǎng)中的電作最后一次降壓處理。通常情況下，最后次降壓是由我們經(jīng)常在街邊看到的那種小型變壓器來實(shí)現(xiàn)的。但是，無論是哪種變壓器，都只能將種電壓轉(zhuǎn)換為另種電壓，而不可能同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種電壓的轉(zhuǎn)換的。那么我們是怎樣得到380V的動(dòng)力電與220V的民用電的呢?其實(shí)，動(dòng)力電與民用電并不是通過小型變壓器降壓獲得的，而是通過配電來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，在解釋動(dòng)力電之前，我們需要了解兩個(gè)概念――相電壓與線電壓。在三相四線制(3條火線1條零線)的電路中，任意兩條火線的電壓就是線電壓，而任意一條火線與零線的電壓就是相電壓。一般而言，線電壓是相電壓的1 732倍。而小型變壓器在進(jìn)行降壓的時(shí)候，是不會(huì)區(qū)分動(dòng)力電與民用電的。它只會(huì)將城市電網(wǎng)傳輸?shù)母邏弘娭苯咏禐橄嚯妷簽?20V的交流電。由于動(dòng)力電采用的三相四線制，所以它的電壓應(yīng)為220VXl 732-381 04V=380V。而民用電是單相電，僅用1條火線與1條零線即可組成電路，所以它的電壓直接以相電壓計(jì)算，即220V。經(jīng)過配電后的電，就可以通過八戶直接使用了。
P.S.
為什么要將變電站建在人口密集區(qū)?
對(duì)于關(guān)心社會(huì)新聞的朋友而言，他們可能經(jīng)常聽到這樣的新聞――某小區(qū)業(yè)主集體抵制在小區(qū)周圍開建的變電站。他們采取這種行動(dòng)的理由主要是變電站可能會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，對(duì)人體產(chǎn)生不利影響。但是對(duì)于變電站而言，在小區(qū)周圍開建卻是一種無可奈何的辦法――玩過《星際爭(zhēng)霸》的朋友應(yīng)該知道，神族在新建建筑之前，必須先建立水晶塔。在水晶塔的范圍內(nèi)，新建的建筑才能發(fā)揮它的功能。而一定水晶塔被破壞，那么這些建筑就無法正常發(fā)揮他們的功能。為了避免在游戲中出現(xiàn)這樣的情況，我們通常會(huì)在建筑的周圍多修幾個(gè)水晶塔，讓它們相互之間有個(gè)照應(yīng)。如果我們將新建的建筑看作是小區(qū)，而將水晶塔看作是變電站，那么就不難理解為什么要將變電站建在人口密集區(qū)了，而這也就是在供電上通用的N-1準(zhǔn)則。所謂N-1準(zhǔn)則，即是為正常運(yùn)行方式下的電力系統(tǒng)中任一部分(如發(fā)電機(jī)、變壓器等)無故障或因故障斷開，電力系統(tǒng)應(yīng)能保持穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電，其他部分不至于過負(fù)荷，并保證電壓和頻率均在允許范圍內(nèi)。根據(jù)這樣的準(zhǔn)則，在進(jìn)行規(guī)劃的時(shí)候，就必須在一定距離內(nèi)設(shè)置多個(gè)互為支持的變電站。因此，變電站是不可能隨意遠(yuǎn)離人口密集地區(qū)的。
入戶為什么不用直流電?
現(xiàn)在我們家中的用電設(shè)備，特別是大多數(shù)數(shù)碼設(shè)備，都是使用直流電的。因此，變壓器這玩意一時(shí)在家中橫行。既然交流電需要進(jìn)行降壓處理與交直流轉(zhuǎn)換才能使用，那么為什么不在家中的人戶電纜上安裝上一個(gè)交直流轉(zhuǎn)換器，直接使用直流電呢?對(duì)于這樣的問題，我們通過放狗選擇了―下答案。在列表中，我們發(fā)現(xiàn)了一些否定的觀點(diǎn)。可是對(duì)于這些否定直流電的觀點(diǎn)，只要稍具Geek精神的朋友都可以反駁。
放狗找到的觀點(diǎn)一：
大功率的用電設(shè)備如果使用直流電，就會(huì)導(dǎo)致輸入用電設(shè)備的電流過大。
《Geek》的反駁：
如果在直流電的電壓與交流電相同的情況下，那么兩者的電流是沒有什么不同的。
放狗找到的觀點(diǎn)二：
使用直流電，電源、電線與用電設(shè)備必須構(gòu)成一個(gè)完整的回路，才能讓用電設(shè)備開始工作，而使用交流電則沒有這樣的問題。
《Geek》的反駁：
關(guān)鍵詞：高壓直流輸電；特點(diǎn)；發(fā)展
中圖分類號(hào)：O521文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、高壓直流輸電的技術(shù)特點(diǎn)
1、高壓直流輸電的功能
高壓直流輸電是將三相交流電通過換流站整流變成直流電，然后通過直流輸電線路送往另一個(gè)換流站逆變成三相交流電的輸電方式。它基本上由兩個(gè)換流站和直流輸電線組成，兩個(gè)換流站與兩端的交流系統(tǒng)相連接。在一個(gè)高壓直流輸電系統(tǒng)中，電能從三相交流電網(wǎng)的一點(diǎn)導(dǎo)出，在換流站轉(zhuǎn)換成直流，通過架空線或電纜傳送到接受點(diǎn)；直流在另一側(cè)換流站轉(zhuǎn)化成交流后，再進(jìn)入接收方的交流電網(wǎng)。直流輸電的額定功率通常大于100兆瓦，許多在1000-3000兆瓦之間。
高壓直流輸電用于遠(yuǎn)距離或超遠(yuǎn)距離輸電，因?yàn)樗鄬?duì)傳統(tǒng)的交流輸電更經(jīng)濟(jì)。應(yīng)用高壓直流輸電系統(tǒng)，電能等級(jí)和方向均能得到快速精確的控制，這種性能可提高它所連接的交流電網(wǎng)性能和效率，直流輸電系統(tǒng)已經(jīng)被普遍應(yīng)用。直流輸電線造價(jià)低于交流輸電線路但換流站造價(jià)卻比交流變電站高得多。一般認(rèn)為架空線路超過600-800km，電纜線路超過40-60km直流輸電較交流輸電經(jīng)濟(jì)。隨著高電壓大容量可控硅及控制保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，換流設(shè)備造價(jià)逐漸降低，直流輸電近年來發(fā)展較快。
2、高壓直流輸電技術(shù)的主要特點(diǎn)
（1）高壓直流輸電系統(tǒng)中間無落點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、大功率、長(zhǎng)遠(yuǎn)距離直接進(jìn)行電力輸送。在輸送和接受地點(diǎn)都確定的情況下,使用高壓直流輸電,可以實(shí)現(xiàn)交直流并聯(lián)輸電或非同步聯(lián)網(wǎng),這樣的話使得電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較松散和清晰,有利于調(diào)控。
（2）大量過網(wǎng)潮流在采用高壓直流輸電時(shí)候是可以減少或避免的,通過改變送受兩端的運(yùn)行方式而改變潮流,該系統(tǒng)潮流方向和大小都可以很方便地進(jìn)行控制。
（3）使用高壓直流輸電時(shí),因?yàn)槠潆妷汉芨摺⑤斔腿萘看?這樣就比較適合大功率、遠(yuǎn)距離進(jìn)行輸送電。
（4）當(dāng)交直流并聯(lián)輸電時(shí),通過調(diào)制直流的有功功率,可以有效抑制與其并列的交流線路的功率振蕩,包括區(qū)域性低頻振蕩,明顯提高交流的暫態(tài)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能。
（5）當(dāng)大功率直流輸電發(fā)生直流系統(tǒng)閉鎖時(shí),輸電線路的兩端其交流系統(tǒng)則會(huì)承受較大的功率沖擊。
二、高壓直流輸電優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)
1、高壓直流輸電的優(yōu)勢(shì)
（1）低耗材
傳統(tǒng)的三相交流線路需要三根導(dǎo)線，并且線路走廊寬，而直流輸電線路只需正、負(fù)兩極導(dǎo)線，其桿塔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，線路走廊窄，此外，一條同電壓的直流輸電線路輸送容量約為交流輸電線路的2倍，直流輸電的線路走廊，其傳輸效率約為交流線路的2倍甚至更多一點(diǎn)。
（2）遠(yuǎn)距離、大容量
直流輸電并不存在交流輸電的功角穩(wěn)定問題，因此不會(huì)由于靜態(tài)穩(wěn)定或暫態(tài)穩(wěn)定性能變差而降低輸送容量。這是直流輸電傳輸功率的重要特點(diǎn)，也是它的一大優(yōu)勢(shì)。直流輸電的輸送容量由換流閥電流允許值決定，輸送容量和距離不受兩端的交流系統(tǒng)同步運(yùn)行的限制，有利于遠(yuǎn)距離大容量輸電。
（3）易互聯(lián)
對(duì)于交流輸電系統(tǒng)，并網(wǎng)中的各個(gè)系統(tǒng)必須同步運(yùn)行，否則可能在設(shè)備中形成強(qiáng)大的循環(huán)電流而損壞設(shè)備，或者停電事故。而直流輸電兩端的交流系統(tǒng)不需要同步運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)不同額定頻率或相同額定頻率交流系統(tǒng)之間的非同期聯(lián)絡(luò)，提高兩側(cè)交流系統(tǒng)互為備用以及事故緊急支援的能力，從而提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電的經(jīng)濟(jì)性。
2、高壓直流輸電的缺點(diǎn)
（1）換流器在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生交流諧波和直流諧波，若處理不當(dāng)將其引入交流系統(tǒng)會(huì)給交流電網(wǎng)帶來很多問題。為了降低諧波的影響需在交流側(cè)和直流側(cè)加裝濾波器組，這樣無形中就增加了換流站的占地面積和運(yùn)行成本。
（2）晶閘管式換流器在直流電傳輸過程中會(huì)吸收大量的無功功率，高達(dá)有功功率的60%，這就需要加裝無功功率補(bǔ)償裝置來進(jìn)行控制，從而增加了換流站的成本和控制的復(fù)雜性。
三、直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
直流輸電的應(yīng)用范圍取決于我國(guó)目前直流輸電技術(shù)的發(fā)展水平和我國(guó)能源需求分布。目前我國(guó)實(shí)際采用的輸電方式有交流輸電和直流輸電兩種。目前我國(guó)直流輸電的發(fā)展水平，直流輸電還僅只是交流輸電的補(bǔ)充。隨著直流輸電技術(shù)的發(fā)展，直流輸電的應(yīng)用范圍將會(huì)變大。目前，直流輸電技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合可分為以下兩大類型。
1、采用交流輸電在技術(shù)上有困難或者是不可能，而且只能采用直流輸電的場(chǎng)合，如不同頻率電網(wǎng)之間的聯(lián)網(wǎng)或向不同頻率的電網(wǎng)之間送電;因穩(wěn)定性問題采用交流輸電難以實(shí)現(xiàn)要求;長(zhǎng)距離電纜送電，采用交流電纜因?yàn)殡娙蓦娏魈蠖鵁o法實(shí)現(xiàn)等。
2、在技術(shù)上采用兩種輸電發(fā)送等能實(shí)現(xiàn)，但采用直流輸電技術(shù)比交流輸電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能好。對(duì)于這種情況就需要對(duì)輸電的方案進(jìn)行比較和論證，最后根據(jù)比較的結(jié)果選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越的輸電方案。目前我國(guó)直流輸電的應(yīng)用主要在遠(yuǎn)距離的大容量輸電、大型電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、直流電纜送電、交流輸電線路的增容改造為輕型直流輸電等。
四、直流輸電的發(fā)展
早在19世紀(jì)20年代，人們就已經(jīng)發(fā)明了直流輸電機(jī)，通過電力資源的遠(yuǎn)程輸送，滿足人們生活的相關(guān)要求，這也開創(chuàng)了直流輸電技術(shù)應(yīng)用的先河。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，直流電力的輸送技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，并且還建立了相應(yīng)的直流輸電工程，從而使得直流電力資源輸送的范圍更加的廣泛。其中可控硅技術(shù)的發(fā)展，人們也讓直流輸電技術(shù)的性能得到了進(jìn)一步的優(yōu)化，這就標(biāo)志著直流輸電技術(shù)的進(jìn)一步的飛躍，為高壓直流技術(shù)的發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
而在我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的過程中，高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用得比較晚。但是隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們通過相關(guān)的工業(yè)試驗(yàn)也對(duì)高壓直流輸電技術(shù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和完善，這就使得我國(guó)的高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用水平得到進(jìn)一步的提升，從而滿足了當(dāng)前社會(huì)解決發(fā)展的相關(guān)要求。目前，在我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展中，我國(guó)的高壓直流電源技術(shù)也逐漸的趕上了世界水平，而且我們也在傳統(tǒng)的高壓輸電技術(shù)上進(jìn)行了相應(yīng)的完善和改進(jìn)，這就使得高壓直流輸電技術(shù)在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，有著十分廣闊的發(fā)展前景。
另外，在當(dāng)前我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展過程中，人們?yōu)榱藵M足用戶的用電需求，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)公司就提出了相關(guān)的管理目標(biāo)和戰(zhàn)略對(duì)策，來對(duì)高壓電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，這就使得高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用效果得到了進(jìn)一步的提升。其中在高壓電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)的過程中，我國(guó)電網(wǎng)公司也開始對(duì)其電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行自主的研究設(shè)計(jì)，這就使得我國(guó)的高壓電網(wǎng)系統(tǒng)之間的接近了世界水平，實(shí)現(xiàn)了電壓等級(jí)高、輸送兩大、輸電距離遠(yuǎn)等方面的特點(diǎn)。目前在我國(guó)高壓電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的過程中，也投入了巨大的人力和物力，這就很好的保證了我國(guó)電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，滿足了人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)的相關(guān)需求，進(jìn)一步的促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。
結(jié)束語
由此可見，在當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)建筑和發(fā)展的過程中，高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用有著十分重要的意義，這不僅很好的滿足了人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)的相關(guān)需求，還進(jìn)一步的促進(jìn)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。雖然目前我國(guó)的高壓輸電技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，還存在著許多的問題，但是也具有廣闊的發(fā)展空間，這樣有利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[2]劉澤洪，高里迎，余軍，±800kV高壓直流輸電技術(shù)研究.北京：國(guó)家電網(wǎng)公司.2007（15）.
[關(guān)鍵詞]高壓直流輸電線路 繼電保護(hù)技術(shù) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
中圖分類號(hào)：F320；P49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）10-0060-01
在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置是重要組成部分，對(duì)于保證電力系統(tǒng)的安全性有重要的作用。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)會(huì)很多問題，包括原件損壞、供電可靠性下降及震蕩等問題，只有對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能降低經(jīng)濟(jì)損失，保證技術(shù)形式的完善性和有效性。及時(shí)解決故障不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)能提升經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于提升電力系統(tǒng)的安全性有重要的作用。
一、高壓直流輸電線路繼電保護(hù)的影響因素
針對(duì)高壓直流輸電線路的特殊性，在應(yīng)用過程中必須考慮到電容量及抵抗力的大小，對(duì)各類因素進(jìn)行詳細(xì)的分析。以下將對(duì)高壓直流輸電線路繼電保護(hù)的影響因素進(jìn)行分析。
1.電容電流
高壓直流輸電線路的電容量比較大，波阻抗小，勢(shì)必會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)帶來較大的影響。為了保證高壓直流線路的穩(wěn)定性和安全性，要及時(shí)采取有效的補(bǔ)償措施。此外在分布電容
因素的影響下，如果高壓直流輸電線路出現(xiàn)故障，則會(huì)導(dǎo)致故障距離和繼電器測(cè)量之間的關(guān)系發(fā)生改變。由于雙曲正切函數(shù)比較特殊，無法采用傳統(tǒng)的繼電保護(hù)措施[1]。
2.過電壓
高壓直流輸電線路如果出現(xiàn)故障，則說明電弧熄燈時(shí)間比較長(zhǎng)，如果時(shí)間比較長(zhǎng)，電路電容的因素會(huì)出現(xiàn)不同程度的影響。如果兩端開關(guān)不在同一時(shí)間斷開，來回折反射必然對(duì)后續(xù)應(yīng)用系統(tǒng)造成影響。
3.電磁應(yīng)用過程
高壓直流輸電線路的線路比較長(zhǎng)，在操作過程中會(huì)存在故障分值變化大的現(xiàn)象，給高頻分量的電氣測(cè)量造成嚴(yán)重的影響。半波算法在高頻分量的影響下，無法保證其應(yīng)用形式電流互感器也會(huì)出現(xiàn)飽和的現(xiàn)象[2]。
二、高壓直流輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
針對(duì)不同設(shè)計(jì)形式的特殊性，在應(yīng)用階段，需要做好保護(hù)工作，從不同的角度入手，考慮到保護(hù)裝置的具體化要求。以下將對(duì)高壓直流輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。
1.輸電線路的主保護(hù)
在繼電保護(hù)設(shè)計(jì)階段，現(xiàn)有的直流電路設(shè)計(jì)存在可靠性差、理論不完善等問題，基于保護(hù)裝置的特殊性及靈敏度變化，必須從整體狀態(tài)入手，考慮到整體依據(jù)、故障投入或者其他因素的變化，對(duì)各類抗干擾能力進(jìn)行有效的評(píng)估和分析。由于影響輸電線路保護(hù)的因素趨于多樣性，在應(yīng)用過程中需要根據(jù)高壓直流電路的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行分析。在設(shè)計(jì)階段，可以選擇兩臺(tái)不同原理的裝置，第一套保護(hù)裝置可以采用縱向保護(hù)裝置，第二套保護(hù)裝置可以應(yīng)用補(bǔ)償縱向保護(hù)裝置，根據(jù)不同設(shè)計(jì)形式，設(shè)計(jì)不同的通道[3]。
2.輸電線路的后備保護(hù)
基于現(xiàn)有的保護(hù)裝置而言，由于應(yīng)用種類比較單一，可靠性比較差，故障發(fā)生后，會(huì)由于故障的因素，導(dǎo)致直流輸電線路和交流輸電線路之間不存在本質(zhì)性的差異，只有從不同的角度入手，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的評(píng)估，才能保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有效性和完善性。輸電線路的后備保護(hù)設(shè)計(jì)起到一定的填補(bǔ)作用，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須控制好線路兩端的故障，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)接地距離和設(shè)備形式進(jìn)行有效的分析。距離的設(shè)定不能局限于現(xiàn)有的裝置，只有合理設(shè)計(jì)四邊形、圓形等形式，才能將其他裝置保護(hù)起來。可以將微機(jī)保護(hù)充分的利用起來，從根本上提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性[4]。
3.并聯(lián)電器的保護(hù)
并聯(lián)電器的保護(hù)是繼電保護(hù)的重要組成部分，部分保護(hù)裝置過于單一、可靠性差、在故障后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)缺乏反應(yīng)于故障的保護(hù)原理。高壓直流輸電線路如果出現(xiàn)嚴(yán)重的故障，線路會(huì)發(fā)出相應(yīng)的命令，采用自動(dòng)化設(shè)計(jì)形式，對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，能起到良好的保護(hù)作用。如果故障類型比較特殊，超出了高壓直流輸電線路的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，需要及時(shí)將兩側(cè)的電路斷開，保證輸電線路設(shè)計(jì)的有效性和合理性。相關(guān)工作人員必須對(duì)設(shè)計(jì)形式引起重視，從不同的角度入手，及時(shí)對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行評(píng)估和分析，滿足繼電保護(hù)裝置的整體性要求。
4.自動(dòng)重合閘
在直流輸電線路設(shè)計(jì)階段，必須對(duì)各個(gè)重合閘進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。由于過電壓的水平比較特殊，為了避免出現(xiàn)電壓操作不當(dāng)或者格局分配不合理的情況，可以采用單相重合設(shè)計(jì)的形式。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，考慮到線路兩端時(shí)間間隔和順序的設(shè)計(jì)，必須對(duì)控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，以現(xiàn)有的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)形式為主，為了完善保護(hù)技術(shù)，需要以順序?yàn)榛A(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
三、高壓直流輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)分析
針對(duì)高壓直流輸電線路保護(hù)模式的特殊性，為了突出應(yīng)用重點(diǎn)，要從不同的角度入手，考慮到設(shè)計(jì)要點(diǎn)及布控形式的變化，對(duì)各類技術(shù)進(jìn)行有效的分析。以下將對(duì)高壓直流輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行分析。
1.暫時(shí)保護(hù)
如果高壓直流輸電線路出現(xiàn)嚴(yán)重的故障，會(huì)發(fā)生反行波，要想對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)，需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，在高壓直流輸電線路應(yīng)用過程中，必須從現(xiàn)階段設(shè)計(jì)要點(diǎn)入手，考慮到不同方案的設(shè)計(jì)要求，對(duì)各個(gè)電壓和應(yīng)用原理進(jìn)行有效的分析。和其他線路相比，當(dāng)前常用的設(shè)計(jì)方案分SIEMENS方案與ABB方案，其中SIEMENS方案是電壓積分原理的一種保護(hù)措施，時(shí)間大約在16-20s左右，和ABB方案相比，由于保護(hù)速度比較慢，抗干擾能力比較強(qiáng)，如果存在突變量不足或者保護(hù)不到位的現(xiàn)象，可以及時(shí)采用電壓、微分啟動(dòng)或者電流圖設(shè)計(jì)方式，對(duì)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行有效的評(píng)估。ABB采用的是波保護(hù)技術(shù)，在常規(guī)情況下，可以應(yīng)用電壓、微分啟動(dòng)或者電流圖等設(shè)計(jì)形式，及時(shí)對(duì)各個(gè)技術(shù)形式進(jìn)行評(píng)估和分析。不同保護(hù)裝置的保護(hù)能力是有限的，由于電阻能力不理想，理論體系也存在很多缺陷，為了提升其應(yīng)用效果，可以從梯度技術(shù)和數(shù)學(xué)形態(tài)兩方面入手，對(duì)各類技術(shù)形式進(jìn)行有效的保護(hù)，必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行深入的分析。
2.微分欠保護(hù)
微分欠保護(hù)是一種基于電壓幅度水平和電壓微分?jǐn)?shù)值的一種保護(hù)措施，兼顧了主保護(hù)和副保護(hù)功能。在現(xiàn)有繼電保護(hù)系統(tǒng)的要求下，要及時(shí)對(duì)電壓水平和電壓微分進(jìn)行有效的評(píng)估和分析，在滿足現(xiàn)有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，起到后備保護(hù)的作用。SIEMENS方案與ABB方案的主體是一致的，只有做好現(xiàn)有保護(hù)工作，才能達(dá)到理想的保護(hù)目的。設(shè)計(jì)人員要以現(xiàn)有的保護(hù)裝置為主，突出應(yīng)用重點(diǎn)，對(duì)各類保護(hù)模式進(jìn)行有效的分析和評(píng)估。
結(jié)束語
高壓直流線路的優(yōu)勢(shì)比較明顯，同時(shí)也對(duì)繼電保護(hù)裝置提出了更高的要求，只有對(duì)現(xiàn)有的裝置和形式進(jìn)行有效的分析，才能適應(yīng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的后續(xù)要求。從直流輸電線路的應(yīng)用現(xiàn)狀可知，繼電保護(hù)技術(shù)存在很多問題，相關(guān)工作人員要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀入手，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和控制形式進(jìn)行分析，考慮到各類技術(shù)形式的特殊性，滿足已有控制系統(tǒng)的要求，使其適應(yīng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體化要求。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；UC3842；雙入多出
開關(guān)電源是基于電力電子技術(shù)，通過控制開關(guān)管通斷的占空比產(chǎn)生一定幅值的電壓，再利用變壓器、穩(wěn)壓芯片等器件實(shí)現(xiàn)要求電壓的穩(wěn)定輸出。開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、數(shù)碼產(chǎn)品等領(lǐng)域。為了解決上述問題，本文介紹了一種基于UC3842的雙入多出開關(guān)電源，直流、交流雙模輸入，7路直流輸出。
1 開關(guān)電源工作基本原理
根據(jù)開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)可知，其工作基本原理為：輸入端接入220V工頻交流電，經(jīng)輸入濾波和整流濾波，轉(zhuǎn)化為高壓直流電，通過開關(guān)電路和高頻變壓器將電壓轉(zhuǎn)化成低壓脈沖，最后經(jīng)整流濾波輸出直流電壓。電路中存在雙重反饋，即電壓反饋和電流反饋。輸出電壓對(duì)控制電路進(jìn)行反饋，據(jù)此控制電路來調(diào)節(jié)開關(guān)管的占空比；保護(hù)電路中的電流反饋信號(hào)與誤差放大器的輸出電平相比較，用于控制鎖存器，保護(hù)電路安全。通過電壓電流的雙重反饋控制，可達(dá)到較為穩(wěn)定的電壓輸出。
2 雙入多出開關(guān)電源工作原理
本文介紹的開關(guān)電源共4個(gè)模塊：供電輸入模塊，變壓器模塊，整流穩(wěn)壓模塊。輸入為220V市電或400V高壓直流電，輸出+5V，-5V，+18V， +15V，-15V，共5種電壓值，7路輸出。
2.1 供電輸入模塊
我們可將供電輸入模塊一路輸入端設(shè)為220V的工頻交流電。D1，D2，D3，D4，構(gòu)成整流電路，再通過C1及C2濾波電容，輸出310V直流電壓。二路最大輸入為400V高壓直流電。保險(xiǎn)管F1起過流保護(hù)作用，當(dāng)電流超過5A，保險(xiǎn)管斷開，系統(tǒng)停止工作，保護(hù)電路及人身安全。
2.2 變壓器模塊
變壓器模塊是利用高頻耦合變壓器將高頻交變開關(guān)脈沖傳遞到副邊，再通過副邊電路輸出要求的穩(wěn)定直流電壓。本系統(tǒng)中采用的反激式變壓器具有以下作用：
（1）將原邊電壓轉(zhuǎn)化為所需電壓輸出；
（2）增加多個(gè)副邊繞組，提供多路輸出；
（3）變壓器隔離，保障了系統(tǒng)與使用者的安全。
系統(tǒng)上電后，芯片輸出驅(qū)動(dòng)MOS管導(dǎo)通時(shí)，變壓器原邊電壓上正下負(fù)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)脈沖為低電平，Q1截止，啟動(dòng)狀態(tài)電壓消失后，反激式變壓器釋放能量，原邊電勢(shì)為上負(fù)下正。在能量釋放過程中，反激式變壓器輔助繞組，即引腳1和2，產(chǎn)生感應(yīng)脈沖，經(jīng)二極管D7進(jìn)行半波整流，然后通過C26、C27 濾波，在啟動(dòng)后向UC3842供電，D5，C11，R3及C21，D6，R4 與原邊繞組構(gòu)成初級(jí)漏感吸收回路，吸收變壓器放能時(shí)的漏感，防止瞬間電流過大燒壞變壓器。
2.3 整流穩(wěn)壓模塊
本系統(tǒng)的兩路輸出整流穩(wěn)壓模塊。開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，副邊回路導(dǎo)通，電壓通過二極管D8，D9與電容C3，C7形成的半波整流電路，后接電解電容C5，C8 濾波，然后通過穩(wěn)壓芯片LM7818CT與LM7905CT，得到輸出+18V，-5V。模塊中C4、C6、C9、C10 更好的濾除諧波，保證電壓穩(wěn)定。
其余5路輸出與上述原理相同，在此不作介紹。
3 結(jié)語
本文介紹了基于UC3842的具有直流、交流兩種模式輸入，七路直流電壓輸出的反激式開關(guān)電源。其利用脈寬調(diào)制技術(shù)得到的電壓輸出安全穩(wěn)定，易于控制，且成本低廉，能夠廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備和復(fù)雜實(shí)驗(yàn)。
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特高壓：優(yōu)化能源資源配置的戰(zhàn)略選擇
我國(guó)能源資源分布和負(fù)荷中心不匹配。我國(guó)能源資源主要分布在西北部，如2／3的煤炭資源、風(fēng)能、太陽能分布在北部和西北部，4／5的水電資源分布在西南部。煤炭保有儲(chǔ)量約75％分布在山西、內(nèi)蒙古、陜西、新疆等北部地區(qū)，未來將要開發(fā)晉東南、晉中、鄂爾多斯、錫盟、呼盟、哈密、寧東等煤電基地。此外，水電資源分布在四川、云南、等西南部地區(qū)，風(fēng)能資源主要集中在華北、西北、東北等“三北”地區(qū)和東部沿海，其中國(guó)家規(guī)劃的甘肅酒泉、新疆哈密、河北、蒙西、蒙東、吉林、江蘇沿海等七個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地，有六個(gè)位于“三北”地區(qū)，另外，適宜規(guī)模化集中開發(fā)的太陽能發(fā)電主要分布在西部和北部的沙漠地區(qū)。而2／3的用電負(fù)荷集中在東部地區(qū)，因此能源資源與負(fù)荷中心分布很不匹配。
我國(guó)西部、北部地區(qū)的能源基地與中東部負(fù)荷中心地區(qū)的距離一般為800-3000公里，依靠現(xiàn)有輸電技術(shù)很難滿足大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送需求。而特高壓技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：(1)適應(yīng)大容量遠(yuǎn)距離輸電和大規(guī)模電力交換的需要，(2)減少線路損耗、降低運(yùn)行成本。(3)節(jié)省輸電走廊。(4)降低負(fù)荷集中地區(qū)的短路電流，(5)獲得巨大的聯(lián)網(wǎng)效益，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看經(jīng)濟(jì)性優(yōu)越。一回1000kV特高壓輸電線路的輸電能力可達(dá)到500kV常規(guī)輸電線路輸電能力的4至5倍以上。在輸送相同功率情況下，1000kV線路功率損耗約為500kV線路的1／16左右。因此需要建立特高壓以實(shí)現(xiàn)將西北能源資源大容量、遠(yuǎn)距離電力輸送，起到優(yōu)化我國(guó)能源資源配置作用。更為重要的一點(diǎn)，特高壓建設(shè)將加強(qiáng)區(qū)域互聯(lián)，擴(kuò)大清潔能源的消納范圍和消納能力，有利于風(fēng)電，光伏產(chǎn)業(yè)等清潔能源的發(fā)展。
“十二五”特高壓將進(jìn)入建設(shè)高峰期
“十二五”期間，特高壓投資額超過5000億元，超高壓用于對(duì)特高壓的配套，投資額并不會(huì)同比減少，所以特高壓的投資完全是一個(gè)增量。預(yù)計(jì)“十二五”期間，全國(guó)電網(wǎng)投資總額將達(dá)到2.5萬億元，其中高端電網(wǎng)(特高壓和超高壓)投資約為7500億元左右。是“十一五”高端電網(wǎng)投資的2.5倍，其增長(zhǎng)完全由特高壓投資貢獻(xiàn)。
特高壓交流投資達(dá)3080億元。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)規(guī)劃，到2015年“三華”地區(qū)特高壓電網(wǎng)將形成“三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”，屆時(shí)錫盟、蒙西、張北、陜北能源基地通過三個(gè)縱向特高壓交流通道向“三華”送電，北部煤電、西南水電通過三個(gè)橫向特高壓交流通道向華北、華中和長(zhǎng)三角特高壓環(huán)網(wǎng)送電。“三縱”：錫盟一南京、張北一南昌、陜北―長(zhǎng)沙。“三橫”：蒙西一濰坊、晉中一徐州、雅安一皖南，“一環(huán)網(wǎng)”：淮南一南京一泰州一蘇州一上海一浙北一皖南一淮南長(zhǎng)三角特高壓雙環(huán)網(wǎng)。預(yù)計(jì)在“十二五”期間將新建特高壓變電站37座，特高壓交流預(yù)計(jì)總投資將達(dá)3080億元。
“十二五”特高壓直流投資達(dá)2000億元。特高壓直流工程方面將配合西南水電、西北華北煤電和風(fēng)電基地開發(fā)，建設(shè)錦屏一江蘇等11回特高壓直流輸電工程，同時(shí)建成青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程，滿足供電，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司的規(guī)劃，預(yù)計(jì)在“十二五”期間將有9條±800kV特高壓直流線路投運(yùn)。另外有2條±800kV直流線路將于2016年投運(yùn)，因此也將在“十二五”期間開工。如果這兩條線路50％按交貨投資鍘算，則“十二五”期間±800kV特高壓直流線路將達(dá)2080億元。這不包括±400kV和±660kV超高壓直流線路，如果考慮+400kV和±660kV超高壓線路投資，則投資將更大。
主設(shè)備商受益特高壓加速發(fā)展
特高壓交流主設(shè)備
特高壓交流主要設(shè)備包括特高壓變壓器、電抗器、GIS組合開關(guān)、互感器等設(shè)備。在特高壓投資中，設(shè)備投資約占45％，其中變壓器(含電抗器)占設(shè)備投資約30％，GIS約占25％，互感器約占10％。根據(jù)此前特高壓交流投資測(cè)算，則“十二五”期間特高壓交流變壓器(含電抗器)投資將達(dá)420億元、GIS投資迭350億元，互感器投資達(dá)140億元。
特高壓交流設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。特高壓變壓器：在晉東南一荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程中，特變電工和天威保變分別中標(biāo)6臺(tái)和4臺(tái)特高壓變壓器，中國(guó)西電中標(biāo)11臺(tái)電抗器，目前中國(guó)西電已經(jīng)具備特高壓變壓器生產(chǎn)能力。因此預(yù)計(jì)在“十二五”特高壓建設(shè)中，特高壓變壓器(含電抗器)特變電工約占40％市場(chǎng)份額，中國(guó)西電約占30％，天威保變約占30％。特高壓GIS：在特高壓示范工程中6個(gè)間隔GIs被平高電氣、中國(guó)西電和新東北電氣三家平分。各家技術(shù)來源不同，產(chǎn)品技術(shù)差距不大，預(yù)計(jì)在“十二五”期間將繼續(xù)保持目前的市場(chǎng)份額。
特高壓直流主設(shè)備
特高壓直流換流站設(shè)備包括換流器、換流變壓器、平波電抗器、交流濾波器、直流避雷器及控制保護(hù)設(shè)備等。其中主要設(shè)備為換流變壓器、換流閥。在特高壓直流‘線路投資中，設(shè)備投資約占總投資的45％。其中換流變壓器占比約達(dá)40％，換流閥約占18％，直流控制保護(hù)設(shè)備約占5％，其他輔助設(shè)備約占37％。
換流變壓器：和特高壓交流變壓器市場(chǎng)格局一致，主要由特變電工，中國(guó)西電、天威保變提供。未來將繼續(xù)由這三家分享特高壓直流變壓器市場(chǎng)。換流閥是換流站的關(guān)鍵設(shè)備，其功能是實(shí)現(xiàn)整流和逆變，目前換流器多數(shù)采用晶閘管可控硅整流管組成三相橋式整流作為換流橋單元，一般由兩個(gè)或多個(gè)換流橋組成換流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交流變直流、直流變交流的功能。目前國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)換流閥產(chǎn)家有中國(guó)西電、許繼集團(tuán)，市場(chǎng)基本由中國(guó)西電和許繼集團(tuán)平分。預(yù)計(jì)“十二五”期間中國(guó)西電和許繼集團(tuán)繼續(xù)平分換流閥市場(chǎng)份額，享受特高壓直流換流閥市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。
投資建議
特高壓在全國(guó)電網(wǎng)中舉足輕重的地位決定了特高壓必須將安全性與穩(wěn)定性放在首位，對(duì)于設(shè)備生產(chǎn)廠家來說，品牌與技術(shù)是必要的核心競(jìng)爭(zhēng)力。特高壓示范工程的國(guó)產(chǎn)化率超過90％，特高壓投資的受益者將主要集中于國(guó)內(nèi)龍頭。按照各龍頭公司在特高壓建設(shè)中，所獲貢獻(xiàn)的業(yè)績(jī)彈性，依次推薦：特變電工、三普藥業(yè)、中國(guó)西電、天威保變、平高電氣。
特變電工：提早布局特高壓，高成長(zhǎng)將延續(xù)。公司目前兩塊業(yè)務(wù)變壓器與輸電電纜全部受益于特高壓建設(shè)，公司于2010年8月公開增發(fā)2.3億股用于特高壓相關(guān)產(chǎn)品的建設(shè)。管理層獨(dú)到的戰(zhàn)略眼光將增加公司受益于特高壓建設(shè)的確定性。
三普藥業(yè)：特高壓促成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)公司是全國(guó)最大的電線電纜企業(yè)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)齊全，特高壓投資的強(qiáng)勢(shì)拉動(dòng)將為公司提供調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級(jí)的契機(jī)。公司在電線電纜行業(yè)具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)、品牌優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、先發(fā)優(yōu)勢(shì)，未來成為該行業(yè)整合者是大概率事件，龍頭地位明顯，預(yù)計(jì)市場(chǎng)份額將繼續(xù)攀升。
中國(guó)西電：受益特高壓產(chǎn)品最多的上市公司。公司與國(guó)電南自合資成立西電南自，用于研發(fā)智能一次設(shè)備組件，此舉將加強(qiáng)公司在變電領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，為擴(kuò)大市場(chǎng)份額打開基礎(chǔ)。此外公司積極開拓海外市場(chǎng)，目前已初見成效。
1.1具體運(yùn)用
（1）電能的質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)在對(duì)電能進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)劃分以及完善評(píng)估方法體系的基礎(chǔ)上，才可以應(yīng)用該技術(shù)。首先分析供用電的接口所具備的經(jīng)濟(jì)性能，在此基礎(chǔ)上建立起兩個(gè)評(píng)估體系：用戶經(jīng)濟(jì)性以及技術(shù)等級(jí)。隨著法律法規(guī)的不斷完善，促使智能電網(wǎng)的建設(shè)逐漸優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。電能的質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，包括電氣化鐵道平衡供電技術(shù)、直流有源濾波器相關(guān)技術(shù)、統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器、自適應(yīng)靜止無功補(bǔ)償技術(shù)以及連續(xù)調(diào)諧濾波器關(guān)鍵技術(shù)等。這些技術(shù)在大大提高電能質(zhì)量的同時(shí)，還能夠降低成本，所以應(yīng)用空間較廣。
（2）高壓直流輸電技術(shù)在當(dāng)前的直流輸電系統(tǒng)中，采用交流電的環(huán)節(jié)占多數(shù)，但是輸電過程是用直流電的。采用高壓直流輸電技術(shù)，通過控制換流器，實(shí)現(xiàn)整流或者逆變狀態(tài)。在一些較輕的直流輸電系統(tǒng)中，使用由可以關(guān)斷的元件組成的換流器，它不僅能夠提高輸送的穩(wěn)定性，還具有較高的經(jīng)濟(jì)性能。在能夠應(yīng)用在近、遠(yuǎn)距離直流輸電工程中，還能為一些孤立的地域例如海島供電。在我國(guó)的遠(yuǎn)距離輸電中，高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，并且其將向更大容量、更遠(yuǎn)距離的輸電工程方向發(fā)展。
（3）柔流輸電技術(shù)將清潔度較高的新能源等輸入電網(wǎng)，柔流輸電技術(shù)是主要技術(shù)，即在電子技術(shù)以及相關(guān)的通信和控制技術(shù)，微處理以及微電子技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的技術(shù)，可以靈活控制交流輸電。對(duì)于我國(guó)目前的智能電網(wǎng)建設(shè)，電壓很高的輸變電是其主要基礎(chǔ)，在整個(gè)建設(shè)過程中，柔流輸電可以將一些新的清潔能源輸送進(jìn)去，并且將能源進(jìn)行隔離。隨著生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與要求，在智能電網(wǎng)建設(shè)中，該技術(shù)的需求將不斷增長(zhǎng)。將先進(jìn)的控制技術(shù)與電力工程技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的控制和調(diào)節(jié)，促進(jìn)其穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)大大降低輸電過程中的損耗，提高輸電線路的輸送能力。
（4）能源轉(zhuǎn)換技術(shù)眾所周知，低碳經(jīng)濟(jì)能源是未來社會(huì)的能源發(fā)展方向。低碳經(jīng)濟(jì)能源的核心，就是采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)能量的轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。換句話說，就是控制能源的消耗量，對(duì)環(huán)境的排放以及污染，使其在最低水平。目前世界上利用最多的用于能量轉(zhuǎn)換的能源，就是太陽能，風(fēng)能等自然能源。
1.2關(guān)鍵運(yùn)用
（1）建立靈活堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥鳛橹悄茈娋W(wǎng)的根基，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，倘若擁有一個(gè)靈活堅(jiān)固的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，則可以為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供一個(gè)良好的發(fā)展環(huán)境。目前，我國(guó)的資源與勞動(dòng)力分布不均衡，為了解決這個(gè)問題，可以實(shí)施各種聯(lián)網(wǎng)工程，綜合利用資源，追求最優(yōu)的效果。但是問題的關(guān)鍵就是如何設(shè)計(jì)聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)呢？又如何避免或是解決網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用所帶來的現(xiàn)實(shí)的問題例如網(wǎng)絡(luò)安全隱患呢？從這些問題著手，更好地設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以滿足更高的要求，因此靈活而堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用而生，而此結(jié)構(gòu)，也正符合了未來智能電網(wǎng)的發(fā)展要求。
（2）開放通信系統(tǒng)改革開放，開放了社會(huì)事物的生長(zhǎng)環(huán)境。智能電網(wǎng)的發(fā)展也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，開放通信系統(tǒng)，而在開放的同時(shí)仍需注意一致性，只有在符合標(biāo)準(zhǔn)的前提之下，才可以擴(kuò)大通信系統(tǒng)的范圍，盡可能地做到全方位的覆蓋。
（3）配備先進(jìn)的電力電子設(shè)備先進(jìn)的電力電子設(shè)備，對(duì)于改變電能質(zhì)量起著非常重要的作用，同時(shí)作為能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的硬件設(shè)施，對(duì)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率也有著一定的影響。面對(duì)這樣一個(gè)信息化、科技化的時(shí)代，我們只有配備比較先進(jìn)的電力電子設(shè)備，才能適應(yīng)各種新型的電力系統(tǒng)，才能更好發(fā)展智能電網(wǎng)。
（4）建立靈活調(diào)度、廣域防護(hù)系統(tǒng)在電網(wǎng)建設(shè)中，調(diào)度是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)調(diào)度的靈活與智能化提出更高的要求，而這也是調(diào)度發(fā)展的核心，更是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的方向。靈活的調(diào)度，是合理進(jìn)行資源配置的先決條件，在增加風(fēng)險(xiǎn)的防御能力的同時(shí)，還能夠提高管理效率。調(diào)度的靈活、智能化，使得涵蓋廣闊領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)，合理有效地調(diào)撥各種資源，最終達(dá)到資源最高運(yùn)用。
2結(jié)束語
關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置；工作原理；故障分析；驗(yàn)證
本文從開關(guān)電源的原理入手，以測(cè)試的角度，對(duì)兩種有故障的電源模塊通過試驗(yàn)再現(xiàn)其故障現(xiàn)象，并分析了其故障原因，最后對(duì)改進(jìn)后的開關(guān)電源進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。
1開關(guān)電源工作原理
用半導(dǎo)體功率器件作為開關(guān)，將一種電源形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪恍螒B(tài)，用閉環(huán)控制穩(wěn)定輸出，并有保護(hù)環(huán)節(jié)的模塊，叫做開關(guān)電源。
高壓交流電進(jìn)入電源，首先經(jīng)濾波器濾波，再經(jīng)全橋整流電路，將高壓交流電整流為高壓直流電；然后由開關(guān)電路將高壓直流電調(diào)制為高壓脈動(dòng)直流；隨后把得到的脈動(dòng)直流電，送到高頻開關(guān)變壓器進(jìn)行降壓，最后經(jīng)低壓濾波電路進(jìn)行整流和濾波就得到了適合裝置使用的低壓直流電。
電源工作原理框圖如圖1所示。
圖1開關(guān)電源原理圖
2故障現(xiàn)象分析
由于繼電保護(hù)用開關(guān)電源功能要求較多，需考慮時(shí)序、保護(hù)等因素，因此開關(guān)電源設(shè)計(jì)中的故障風(fēng)險(xiǎn)較高。另外供電保護(hù)裝置又較民用電器工作條件苛刻，影響繼電保護(hù)開關(guān)電源的安全運(yùn)行。本文著重分析了兩種因設(shè)計(jì)缺陷而造成故障的開關(guān)電源。
2.1輸入電源波動(dòng)，開關(guān)電源停止工作
1）故障現(xiàn)象：外部輸入電源瞬時(shí)性故障，隨后輸入電壓恢復(fù)正常，開關(guān)電源停止工作一直無輸出電壓，需手動(dòng)斷電、上電才能恢復(fù)。
2）故障再現(xiàn)：用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀，控制輸入電壓中斷時(shí)間，通過便攜式波形記錄儀記錄輸入電壓和輸出電壓的變化。控制輸入電壓中斷時(shí)間長(zhǎng)短，發(fā)現(xiàn)輸出存在如下三種情況：
a）輸入電源中斷一段時(shí)間（約100～200ms）后恢復(fù)，此后輸入電壓恢復(fù)正常，開關(guān)電源不能恢復(fù)工作。（此過程為故障情況），具體時(shí)序圖見圖2所示。
圖2輸入電源中斷一段時(shí)間后恢復(fù)
b）輸入電壓長(zhǎng)時(shí)中斷（大于250ms）后恢復(fù)，+5V、+24V輸出電壓均消失，此過程與開關(guān)電源的正常啟動(dòng)過程相同。具體時(shí)序圖見圖3所示。
c）輸入電壓短暫中斷（小于70ms）后恢復(fù)，+5V輸出電壓未消失，而+24V輸出電壓也未消失，對(duì)開關(guān)電源正常工作沒有影響。具體時(shí)序圖見圖4所示。輸入電壓消失時(shí)間短暫，由于輸出電壓未出現(xiàn)欠壓過程，電源欠壓保護(hù)也不會(huì)動(dòng)作。
圖3輸入電源長(zhǎng)時(shí)中斷后恢復(fù)
圖4輸入電源短時(shí)中斷后恢復(fù)
3）故障分析：要分析此故障，應(yīng)先了解該開關(guān)電源的正常啟動(dòng)邏輯和輸出電壓保護(hù)邏輯。
輸入工作電壓，輸出電壓+5V主回路建立，然后由于輸出電壓時(shí)序要求，經(jīng)延時(shí)約50ms，+24V輸出電壓建立。
輸出電壓欠壓保護(hù)邏輯為：當(dāng)輸出電壓任何一路降到20％Un以下時(shí)，欠壓保護(hù)動(dòng)作，且不能自恢復(fù)。
更改邏輯前，因輸入電壓快速通斷而引起的電源欠壓保護(hù)誤動(dòng)作，其根本原因是延時(shí)電路沒有依據(jù)輸入電壓的變化及時(shí)復(fù)位，使得上電時(shí)的假欠壓信號(hào)得不到屏蔽，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作，如圖2所示。
4)解決措施：采取的措施是在保護(hù)環(huán)節(jié)上增加輸入電壓檢測(cè)電路，并在延時(shí)電容上并接一個(gè)電子開關(guān)，只要輸入電壓低于定值（開關(guān)電源停止工作前的值），該電子開關(guān)便閉合，延時(shí)電路復(fù)位，若輸入電壓重新上升至該設(shè)定值，給保護(hù)電路供電的延時(shí)電路重新開始延時(shí)，電源重啟動(dòng)時(shí)的假欠壓信號(hào)被屏蔽，徹底解決了由于輸入電壓快速波動(dòng)所產(chǎn)生的電源誤保護(hù)。從而避免了圖2的情況，直接快速進(jìn)入重新上電邏輯，此時(shí)的輸出電壓建立過程見圖3所示。邏輯回路見圖5所示。
圖5增加放電回路后原理圖
5)試驗(yàn)驗(yàn)證：用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀狀態(tài)序列模擬輸入電源中斷，用便攜式波形記錄儀記錄輸出電壓隨輸入電壓的變化波形。調(diào)整輸入電壓中斷時(shí)間，發(fā)現(xiàn)調(diào)整后的電源僅出現(xiàn)b）、c）兩種情況，不再出現(xiàn)a）即故障情況。
2.2啟動(dòng)電流過大，導(dǎo)致供電電源過載告警
1）故障現(xiàn)象：電源模塊穩(wěn)態(tài)工作電壓為220V，額定功率為20.8W，額定輸出時(shí)輸入電流約為130mA。當(dāng)開關(guān)電源輸入電壓緩慢增大時(shí)，導(dǎo)致輸入電流激增，引起供電電源過載告警。
2）故障分析：經(jīng)查發(fā)現(xiàn)輸入電壓為60V時(shí)，電源啟動(dòng)，此時(shí)啟動(dòng)瞬態(tài)電流約為200mA，穩(wěn)態(tài)電流為600mA，啟動(dòng)時(shí)穩(wěn)態(tài)電流和瞬態(tài)電流將為600±200mA，造成輸出電流激增。而由于條件限制，此電源模塊的供電電源輸出僅為500mA，因此造成供電電源過載。
由于開關(guān)電源工作需要一定的功率，設(shè)計(jì)中由于未考慮到電源啟動(dòng)時(shí)，輸出回路的啟動(dòng)需要一定的功率，而啟動(dòng)電壓比較低，所以功率的突增，必然帶來開關(guān)電源啟動(dòng)瞬態(tài)電流的激增，電流的激增對(duì)供電電源有較大的沖擊。
3）解決措施：?jiǎn)?dòng)需要的功率一定，如果要減小啟動(dòng)電流，可以考慮增加啟動(dòng)電壓的門檻。將開關(guān)電源的啟動(dòng)電壓提高到130～140V。
4）試驗(yàn)驗(yàn)證：調(diào)整開關(guān)電源的啟動(dòng)電壓后，通過試驗(yàn)儀模擬輸入電壓緩慢啟動(dòng)。當(dāng)開關(guān)電源在滿載情況下，試驗(yàn)中緩慢上升輸入電壓（上升速率5V/s或10V/s），從0～130V啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)穩(wěn)態(tài)電流降低到200～220mA，穩(wěn)態(tài)電流大約為200±100mA，因而啟動(dòng)時(shí)穩(wěn)態(tài)電流和瞬態(tài)電流將為400±100mA，啟動(dòng)電流較改進(jìn)前減小300mA，不會(huì)對(duì)供電電源造成太大的沖擊。可有效避免輸入電壓瞬間降低時(shí)，給整個(gè)供電回路造成較大的電流沖擊。
3結(jié)束語
從以上問題分析可知，開關(guān)電源設(shè)計(jì)時(shí)，需要關(guān)注電能變換的各個(gè)環(huán)節(jié)，開關(guān)電源的輸出電壓建立和消失時(shí)序和電源的保護(hù)功能，是緊密聯(lián)系的，當(dāng)其中的某一環(huán)節(jié)存在缺陷時(shí)，開關(guān)電源就不能正常工作。因此在開關(guān)電源設(shè)計(jì)前，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行兩種工作：
1)考慮諸如此類的問題，如啟動(dòng)功率一定時(shí)，啟動(dòng)電壓門檻過低，會(huì)產(chǎn)生輸出電流瞬態(tài)突增的現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】 輸配電技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì) 應(yīng)用前景
電力能源比其他能源更加清潔，而且在控制方面也比較簡(jiǎn)單并且方便，在生產(chǎn)的過程以及使用的過程中能達(dá)到很高的效率。如果人們將日常生活中減少使用化石燃料等不可再生能源而更多使用電力能源來代替化石燃料的功效，那么人們唯一的生存環(huán)境質(zhì)量將得到顯著的提高，而且人類社會(huì)的發(fā)展也會(huì)逐漸走向可持續(xù)化發(fā)展的道路。在目前輸配電技術(shù)的發(fā)展過程中有較多的問題，這些問題在一定程度上影響了正常輸配電的過程，但是輸配電技術(shù)的發(fā)展整體仍然是積極向上的。輸配電技術(shù)對(duì)于一個(gè)國(guó)家的電力行業(yè)的發(fā)展有較大的影響，只有擁有較好的輸配電技術(shù)才能將電力能源更好的用于人們的生產(chǎn)生活過程之中。本文將詳述現(xiàn)今社會(huì)對(duì)于輸配電系統(tǒng)的要求、輸配電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及輸配電技術(shù)的應(yīng)用前景。
1 現(xiàn)今社會(huì)對(duì)于輸配電系統(tǒng)的要求
1.1 經(jīng)濟(jì)性
電力能源雖然是可再生能源，但是還是要珍惜電力能源，盡量不要浪費(fèi)電力能源。電力能源在輸送的過程中會(huì)由于輸送電線的電阻而損失部分電能，通過改善輸電線路的電線質(zhì)量將能夠很好地降低電力能源的損耗，可大范圍的改善輸電線路的電線質(zhì)量會(huì)給電力企業(yè)造成較高的工程造價(jià)，較高的工程造價(jià)使得電力企業(yè)達(dá)不到良好的收益[1]。另外全面提高輸電線路的電線質(zhì)量會(huì)造成較多的資源浪費(fèi)，所以輸配電系統(tǒng)只要能夠滿足人們正常生產(chǎn)生活的需要就不必過多消耗資源去降低輸電損耗。
1.2 可靠性
人們?cè)谑褂秒娏δ茉吹倪^程中更多的是關(guān)注電力能源的可靠性，在電力能源全面普及的先進(jìn)社會(huì)人們?cè)絹碓蕉嗟氖褂秒娏δ茉醋鳛樯a(chǎn)生活的必須能源。而且人們將電力能源運(yùn)用到重要的生產(chǎn)活動(dòng)中，如果電力能源不能保證持續(xù)的提供將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)發(fā)生故障，這將給企業(yè)帶來嚴(yán)重的后果[2]。提高電力能源的可靠性將為企業(yè)提供持續(xù)的電力能源，這樣便可以保證企業(yè)的生產(chǎn)機(jī)器正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)發(fā)生由于電力能源間斷而導(dǎo)致的系統(tǒng)事故，增強(qiáng)了人們更多使用電力能源的積極性。
1.3 環(huán)保節(jié)能
在新時(shí)期的時(shí)代背景下我國(guó)提出了堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展并樹立良好的科學(xué)發(fā)展觀的目標(biāo)，這不僅要積極發(fā)展經(jīng)濟(jì)，同時(shí)要在經(jīng)濟(jì)積極發(fā)展的同時(shí)更多的保護(hù)環(huán)境質(zhì)量。環(huán)境是人們賴以生存的基礎(chǔ)，發(fā)展了經(jīng)濟(jì)而破壞了環(huán)境是人們不愿意看到的。在發(fā)電站以及高壓輸電線路附近會(huì)產(chǎn)生一定程度的噪音以及電磁干擾，這不僅影響了周邊人們的正常生活與身體健康，而且也使得周邊環(huán)境遭到較大的破壞[3]。首先建立輸電鐵塔和變電站會(huì)占用大量的土地面積，破壞了原有環(huán)境的平衡，另外所產(chǎn)生的噪音以及電磁干擾會(huì)影響周邊植物的正常生長(zhǎng)，所以在輸配電的過程中也要注意環(huán)保節(jié)能。
1.4 電能質(zhì)量
不同發(fā)電站所產(chǎn)生的電能存在一定的差異，而且經(jīng)過長(zhǎng)距離輸送后電能質(zhì)量的差異更加明顯。現(xiàn)今電子器材對(duì)于電能質(zhì)量的要求普遍較高，電能質(zhì)量的好壞直接影響了電子器材的運(yùn)行狀態(tài)，而且低質(zhì)量的電力能源會(huì)使得用戶所使用的電能電壓不穩(wěn)定，高科技的電子設(shè)備運(yùn)行需要穩(wěn)定的電壓為其提供電能，如果所提供的電能電壓不夠穩(wěn)定將會(huì)使得這些高科技的電子設(shè)備遭受損壞[4]。如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在非穩(wěn)定的電壓中工作，便會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息被破壞同時(shí)也使得計(jì)算機(jī)的質(zhì)量受到較大的影響，會(huì)在一定程度上減少計(jì)算機(jī)的使用壽命，因此在輸配電技術(shù)中保障電力能源的電能質(zhì)量非常有必要性。
2 輸配電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
上面的內(nèi)容只是確定了輸配電技術(shù)的發(fā)展方向，而輸配電技術(shù)涉及非常廣泛。其中包括對(duì)輸配電系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、施工以及維修等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域所涉及的輸配電技術(shù)有的發(fā)展了較長(zhǎng)的時(shí)間，而有的則是近年剛提出的新技術(shù)，下面將從這幾個(gè)領(lǐng)域來詳述現(xiàn)今輸配電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
2.1 主要發(fā)展三相高壓交流輸電
常規(guī)的三相高壓交流輸電在電力能源進(jìn)行遠(yuǎn)距離的輸電過程中占有很大的比例，而且將繼續(xù)保持這種主導(dǎo)地位。世界各國(guó)都在進(jìn)行三相高壓交流輸電的研究，在輸電線路中線路中的電壓越高所傳輸?shù)碾娔芤簿驮酱螅胰喔邏航涣鬏旊娍梢跃徑馊藗儗?duì)于電力能源的要求。美國(guó)、意大利以及瑞典等國(guó)家曾進(jìn)行過特高壓輸電的實(shí)驗(yàn)，但這個(gè)特高壓輸電實(shí)驗(yàn)因?yàn)榄h(huán)保限制以及設(shè)備等的原因而取消了[5]。三相高壓交流輸電只是想利用現(xiàn)有的線路傳輸更多的電力能源，所以在未來的輸電過程中可以最大化的利用線路走廊來傳輸更多的電力能源，而不需要浪費(fèi)大量資金去研究并提高不具有很強(qiáng)安全性的輸電電壓，這不僅能保證輸電容量的要求，同時(shí)也避免了由于超高壓輸電而導(dǎo)致的不安全性。
2.2 高壓直流輸電
高壓直流輸電即端對(duì)端直流輸電，其在遠(yuǎn)距離輸電上有很大的作用。高壓直流輸電技術(shù)主要用于通過架空線或者海底電纜來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸電力能源，而且還可以用來聯(lián)接獨(dú)立的電力系統(tǒng)。高壓直流輸電線比交流輸電線路造價(jià)要低，但是換流變電站的造價(jià)卻比交流變電站的造價(jià)要高，隨著我國(guó)在制造換流設(shè)備的技術(shù)不斷發(fā)展，換流變電站的造價(jià)已逐漸降低。高壓直流輸電可以不增加系統(tǒng)的短路容量易于使得兩大電力系統(tǒng)的非同步并網(wǎng)運(yùn)行和不同頻率的電力系統(tǒng)的并網(wǎng)，另外利用直流系統(tǒng)的功率調(diào)制能提高電力系統(tǒng)的阻力，抑制低頻振蕩，提高并列運(yùn)行的交流輸電線的輸電能力[6]。它的主要缺點(diǎn)是直流輸電線路難于引出分支線路絕大部分只用于端對(duì)端送電，所以高壓直流輸電將研發(fā)多端直流輸電技術(shù)，同時(shí)繼續(xù)研究換流器的制造，并降低制造換流器的成本。
2.3 靈活交流輸電
靈活交流輸電即是裝有電力電子控制器以達(dá)到增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性和增大電力傳輸能力的交流輸電系統(tǒng)，靈活交流輸電主要是發(fā)展互聯(lián)電網(wǎng)。發(fā)達(dá)國(guó)家已建立起緊密相連、多電壓等級(jí)的互聯(lián)電網(wǎng)，在這樣的多電網(wǎng)輸電過程中一部分線路的負(fù)載已接近極限而另一部分的線路的負(fù)載遠(yuǎn)低于最低輸送容量，這就造成了線路的負(fù)載不均衡，因此需要靈活調(diào)節(jié)線路的負(fù)載，解決電網(wǎng)瓶頸的限制以達(dá)到增強(qiáng)線路輸送能力的目的。新建一條輸電線路是非常困難的，所以需要靈活利用現(xiàn)有的電力能源，合理配送與調(diào)控電力能源的分布，使得電力能源的使用效率達(dá)到最大化。
2.4 輸電線路的發(fā)展趨勢(shì)
輸電線路在日后主要是發(fā)展緊湊型線路、氣體絕緣線路以及超導(dǎo)輸電線路，緊湊型輸電線路主要是增加導(dǎo)線數(shù)并合理的排列導(dǎo)線以達(dá)到增加線路電力輸送能力，而且緊湊型輸電線路還可以節(jié)省線路走廊。氣體絕緣輸電線路主要是用六氟化硫氣體來實(shí)現(xiàn)絕緣目的的，氣體絕緣線路的優(yōu)點(diǎn)是被高壓擊穿之后可自行恢復(fù)，不影響輸電線路的正常運(yùn)行，另外其能夠承載的電流很大。超導(dǎo)輸電線路是利用超導(dǎo)材料來實(shí)現(xiàn)低損耗的輸電，超導(dǎo)輸電線路的運(yùn)用使得輸電線路上幾乎沒有電力的損耗，超導(dǎo)輸電線路的運(yùn)用可以很好解決城市發(fā)展后對(duì)電力能源的激增情況，但是超導(dǎo)電纜的價(jià)格很高，不適合全面普及。
3 輸配電技術(shù)的應(yīng)用前景
3.1 建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
通過建立合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以更好的保障供電的可靠性，但是建立合理的輸配電網(wǎng)絡(luò)非常困難，而且所需要的設(shè)備較多，在這種輸配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中還需要一定的保護(hù)配置，這無疑提高了建造輸配電網(wǎng)絡(luò)的工程造價(jià)。
3.2 配電自動(dòng)化技術(shù)
配電自動(dòng)化技術(shù)在輸配電工程中有很多的用處，首先通過其管理的各個(gè)系統(tǒng)對(duì)于維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性都有著很大的作用，通過這些不同的系統(tǒng)綜合起來便可以建立在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上的配電自動(dòng)化系統(tǒng)[7]，即通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件來調(diào)控電力能源的分布，而且不同發(fā)電站之間的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)可以進(jìn)行共同管理，這樣就大大提高了電力能源的使用效率。
3.3 電能質(zhì)量控制技術(shù)
電能質(zhì)量控制技術(shù)不僅要對(duì)電壓及頻率提出要求，而且還要對(duì)脈沖及震蕩等不利因素加以控制，并盡量減少它們的出現(xiàn)。根據(jù)用戶對(duì)電能質(zhì)量的特定需要可以使用動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器來滿足特定用戶的特定要求，而靈活的智能配電系統(tǒng)可以為用戶提供多種品質(zhì)的電能，通過一定的開關(guān)即可對(duì)不同的電能加以選擇，這使得用戶在電力能源質(zhì)量的選擇上有更多的便利性與可操作性，保障了用戶的用電需求。
輸配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，如何保障電能的穩(wěn)定性與高質(zhì)量性是現(xiàn)今配電系統(tǒng)應(yīng)該完善的問題，不斷完善的輸配電技術(shù)將是我國(guó)走上可持續(xù)發(fā)展道路的基礎(chǔ)。
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