直流输电与交流输电的比较

长期以来，由于交流发电相对比较简单，不需整流，以及交流输电便于变压，便于采用高压输电以降低损耗，交流输电一直是输电的主要方式。但随着电力系统的发展，输送容量和距离的增加，交流输电中的稳定问题及切断故障下的短路容量等问题日益复杂化，在大功率可控硅、直流输电自动控制等新技术的开发的今天，直流输电技术成为可能并且发展很快，已在世界范围内得到广泛应用。

直流输电目前大多是两端直流输电，即送端换流后送到受端，逆变后送入供电网络，中间没有分支，没有构成直流的电网。

直流输电与交流输电相比，其优点如下：

(1)不存在稳定问题。由于直流输电并不要求它所联接的两端同步，输电线路上也没有电抗，因而不存在稳定问题，也不存在因此引起的对输电距离及容量的限制问题。

(2)直流输电不仅本身无稳定问题，而且可以提高它两端交流系统的稳定性。因为对交流系统来说，直流系统等于是增加了一个没有功角限制的电源，它可以改善与它联接的交流系统的静稳定和动稳定。

(3)直流线路造价低，约为同级电压交流线路的65%，有色金属消耗量小。

(4)输送容量大。交流输电时最大电压为额定值的21/2倍，直流输电下两者相等，交流输电无功电流对有功电流有限制。直流无此限制，因此在相同的绝缘水平及线路建造费用条件下，直流输电可输送的功率约为同等电压交流输电功率的1.5倍。

(5)线路损失小。直流输电没有无功电流及电力，在传输相同功率下，线路的电流及功率损耗比交流输电小，也不产生需要补偿的无功功率。另外，导线周围没有交变电磁场，其电晕损耗也小。

(6)在系统扩大并与其他系统相连接时，采用交流输电往往由于系统短路容量的增大，造成原系统中开关断路容量不足，需要更换大容量开关。而利用直流输电则可隔开交流系统的故障电流，使之不进入健全系统，因而不增大系统短路容量，同时也可使交流系统的电压不致过分降低。直流系统本身故障时，其电流即被切断，也不影响交流系统。

(7)直流输电对功率及输电电压增高的适应性强。由于直流输电线路建设费用低而换流站造价高，所以可采用线路一次按最终规划目标建设，换流装置则采用随系统输电规模加大而逐步增加串并联组数，使直流电压及电流逐步增大的办法建设，使系统规划获得最好的规划期整体效果。

(8)输电可靠性高。直流输电下一极线路故障时，另一极利用大地作回路还可送出一半功率。如果采用高速的换流器控制及开关操作使全极换流器并联运行，以二倍的线路电流单极运行，还可继续保持输送额定功率。

(9)直流输电下潮流的控制比交流容易。当交流输电下系统形成网孔形电力网时，由于电抗及无功潮流的影响，往往不易控制各线路的功率分配，造成某些线路带不上负荷，另一些线路则过载，甚至出现因某些线路过载跳闸引起连锁反应，使全网跨掉。用直流输电则对潮流的大小及方向可进行快速控制，潮流反转时间可在几百毫秒以下，既便于按各线路的能力合理分配功率，也可以在故障情况下削弱系统的振荡，提高稳定性及频率质量。

(10)直流输电对通讯的干扰小，并网及解列操作比交流简单，可联结不同频率的系统等。

宜于采用直流输电的场合有：

(1)需要采用电缆供电的地方。

(2)远距离、大容量的送电。

(3)系统间的联网。

直流输电目前大多是两端直流输电，即送端换流后送到受端，逆变后送入供电网络，中间没有分支，没有构成直流的电网。但在下列情况下采用多端直流输电系统，构成直流电力网是有利的：

(1)几个发电厂联合向远距离某地输电或在输电中途接入发电厂或其他负荷点。

(2)几个交流系统采用直流联网。

(3)大电源地区经统一网路向大城市近郊各点配电。