特高压直流输电关键技术、成套设备及工程应用

陈奇

摘要：随着经济和技术的飞速发展，输电线路的电压等级也从低压输电发展到目前的超高压输电，特高压直流输电是指直流 1000kV 及以上电压等级的输电技术，与常规 500kV 直流输电相比，1000kV 直流输电线路自然输送功率为 4～5 倍，输电距离为 2～3 倍，输送相同容量时的损耗只有 1/3～ 1/4、走廊宽度只有 1/2～1/3，具有大容量、远距离、低损耗、省占地的突出优势。在研究中应用最为广泛。

关键词：特高压直流输电;关键技术;成套设备;工程应用

1阳极电抗器的作用分析

a）限制晶闸管开通瞬间的电流上升率。换流阀开通暂态过程中，晶闸管的导通开始于门极附近，导通面积需要一定时间逐渐扩展。如果在晶闸管导通面积还没扩散情况下流过相当大的电流，由此造成的晶闸管局部温度升高可能导致器件损坏。因此在换流阀开通瞬间为了保护晶闸管，配置阳极电抗器抑制电流快速上升。通常要求饱和前时间大于2μs，饱和前di/dt小于300 A/μs，饱和后di/dt小于2 700 A/μs。

b）限制晶闸管关断瞬间的电流变化率。换流阀在关断过程中，由于电荷具有存储效应，晶闸管电流在正向过零后不会立即恢复阻断，而是继续有反向电流流过。如果反向恢复电流di/dt过大，晶闸管存储的电荷较多，导致关断期间的反向过电压过高。因此，阳极电抗器在一定程度上能夠降低晶闸管的反向恢复期的过电压。当然，反向恢复期的过电压限制主要是靠阻尼回路起作用。

2换流阀宽频建模设计

以某高压直流工程±500kV换流阀MVU为例，建立换流阀的宽频等效电路模型。……