一、高压直流输电简述
高压直流输电技术被用于通过架空线和海底电缆远距离输送电能；同时在一些不适于用传统交流联接的场合，它也被用于独立电力系统间的联接。世界上第一条商业化的高压直流输电线路1954年诞生于瑞典，用于连接瑞典本土和哥特兰岛，由阿西亚公司(ASEA,今ABB集团)完成。
二、电压等级的划分
交流：330kV、500kV和750kV–超高压；1000kV-特高压。
直流：±500kV、±600kV-超高压;±660kV±800kV和±1000kV-特高压。
三、高压直流输电技术性能分析
（1）功率传输特性
交流为了满足稳定问题，常需采用串补、静补、调相机、开关站等措施，有时甚至不得不提高输电电压。但是，这将增加很多电气设备，代价昂贵。
直流输电没有相位和功角，不存在稳定问题，只要电压降，网损等技术指标符合要求，就可达到传输的目的，无需考虑稳定问题，这是直流输电的重要特点，也是它的一大优势。
（2）线路故障时的自防护能力
交流线路单相接地后，其消除过程一般约0.4~0.8秒，加上重合闸时间，约0.6~1秒恢复。直流线路单极接地，整流、逆变两侧晶闸管阀立即闭锁，电压降为零，迫使直流电流降到零，故障电弧熄灭不存在电流无法过零的困难，直流线路单极故障的恢复时间一般在0.2~0.35秒内。
（3）过负荷能力
交流输电线路具有较高的持续运行能力，受发热条件限制的允许最大连续电流比正常输电功率大的多，其最大输送容量往往受稳定极限控制。
直流线路也有一定的过负荷能力，受制约的往往是换流站。通常分2小时过负荷能力、10秒钟过负荷能力和固有过负荷能力等。前两者葛上直流工程分别为10%和25%，后者视环境温度而异。
总的来说，就过负荷能力而言，交流有更大的灵活性，直流如果需要更大的过负荷能力，则在设备选型时要预先考虑，此时需要增加投资。
（4）功率控制
交流输电取决于网络参数、发电机与负荷的运行方式，值班人员需要进行调度，但又难于控制，直流输电则可全自动控制。
直流输电控制系统响应快速、调节精确、操作方便、能实现多目标控制；
（5）短路容量
两个系统以交流互联时，将增加两侧系统的短路容量，有时会造成部分原有断路器不能满足遮断容量要求而需要更换设备。直流互联时，不论在哪里发生故障，在直流线路上增加的电流都是不大的，因此不增加交流系统的断路容量。
（6）电缆
电缆绝缘用于直流的允许工作电压比用于交流时高两倍，例如35kV的交流电缆容许在100kV左右直流电压下工作，所以在直流工作电压与交流工作电压相同的情况下，直流电缆的造价远低于交流电缆。
（7）输电线路的功率损耗比较
在直流输电中，直流输电线路沿线电压分布平稳，没有电容电流，在导线截面积相同，输送有用功率相等的条件下，直流线路功率损耗约为交流线路的2/3。并且不需并联电抗补偿。
（8）调度管理
由于通过直流线路互联的两端交流系统可以又各自的频率，输电功率也可保持恒定（恒功率、恒电流等）。对送端而言，整流站相当于交流系统的一个负荷。对受端而言，逆变站则相当于交流系统的一个电源。互相之间的干扰和影响小，运行管理简单方便，对我国当前发展的跨大区互联、合同售电、合资办电等形成的联合电力系统，尤为适宜。
（9）线路走廊
按同电压500kV考虑，一条500kV直流输电电线路的走廊约40m，一条500kV交流线路走廊约为50m，但是1条同电压的直流线路输送容量约为交流的2倍，直流输电的线路走廊其传输效率约为交流线路的2倍甚至更多一点。
四、高压直流输电优缺点分析
4.1优点
1）线路造价低，走廊窄。
2）直流输电电缆输送容量大，造价低，损耗小，不易老化，寿命长，输送距离不受限制。
3）无同步稳定性问题，有利于长距离大容量送电。
4）可异步运行。
5）可以改善所连交流系统运行特性。
6）可分期投资建设。
7）电网管理方便。
8）可隔离故障，有利于避免大面积停电。
4.2下列因素限制了直流输电的应用范围
（1）直流断路器的费用高；
（2）不能用变压器来改变电压等级；
（3）换流设备的费用高；
（4）由于产生谐波，需要交流和直流滤波器，从而增加了换流站的费用；
（5）控制复杂。
4.3克服以上缺点，依赖技术是
（1）直流换流器的进展；
（2）晶闸管的模块化结构和额定值增加；
（3）换流器采用12或24脉波运行；
（4）采用氧化金属变阻器；
（5）换流器控制采用数字和光纤技术。
延伸阅读：
原标题：高压直流输电技术解析（一）
