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直流输电基本原理 中国电力科学研究院 曾南超 内容提要 直流输电原理 换流器的结线方式 6脉动可控桥 换相过程 整流器运行 逆变器运行 等值电路图 稳态特性 两站控制特性的配合 交流量和直流量的近似关系 交直流谐波及无功补偿 直流输电原理(正送) 直流输电原理(反送) 换流器的结线方式 采用6脉动换流桥为基本单元 与其他结线方式相比， 6脉动换流桥的优点： 直流电压相同条件下，阀在断态下所承受的电压峰值较低； 直流输出功率相同条件下，换流变压器阀侧绕组容量较小； 换流变结线简单，无需两个副绕组或有中心抽头的副绕组； 采用晶闸管元件（半控器件） 晶闸管导通条件 正向电压 触发脉冲 晶闸管关断条件 电流过零 晶闸管 六脉动换流桥 晶闸管阀塔 6脉动二极管整流桥(未计入换相电感) 6脉动二极管整流 整流器的阀电流和交流侧电流（不计换相） 换相过程 叠弧（换相电感）引起的电压降 6脉动可控桥 可控整流电压 电压矢量关系 可控整流器的外特性 换流器的等值电路 可控整流器的阀两端电压波形 单桥整流器相电流波形 单桥整流器电压波形 整流桥波形 整流运行小结 直流电压 Vd＝Vdiocos ?－d?Id Vdio＝1.35E 理想空载直流电压 E 换流变阀侧线电压有效值 d? ＝3?L?/? 等值换相电阻 L? 从电源到阀桥之间的每相 等值电抗 Id 直流电流 单桥逆变器 逆变器 逆变器的直流电压（ μ 0 ） 逆变电压 逆变器的阀电压与阀电流 单桥逆变器阀电流波形 单桥逆变器换流变阀侧电流波形 逆变桥波形 逆变运行小结 超前角? ?＝180°－? 迭弧角? 关断角? (δ) 熄弧角，换相余裕角 直流电压 Vd＝Vdiocos ?＋d?Id Vd＝Vdiocos ? －d?Id Vdio＝1.35E 理想空载直流电压 E 换流变阀侧线电压有效值 d? ＝3?L? /? 等值换相电阻 Id 直流电流 逆变器定γ等值电路 逆变器定β等值电路 稳态特性 直流电压与?角的关系 换流器的功率因数 相关公式总结 等值电路图 稳态特性 S点左侧 Vd = Vdzocos?- Id d?z S点右侧 定? 运行 Vd = Vdoncos? +Id (d?n + R) 定? 运行 Vd = Vdoncos ? - Id (d?n - R) Id = (Vdzocos? - Vdoncos?) /(d?z+R + d?n) = (Vdzocos? - Vdoncos ? )/(d?z+R - d?n) 控制特性配合1 定α、定β 定α、定γ 控制特性配合2 定Id、定β 定α、定Id 控制特性配合3 定Ud、定Id 控制特性配合4 电流裕度控制 电流调节器示意 Id调节例 小结 控制直流功率的手段 改变?角(Vd＝1.35Ecos ?－d?Id) 调节范围大；连续调节；调节速度快。 主要控制手段 改变换流变抽头位置(Vd＝1.35Ecos ?－d?Id) 调节范围小；分级调节；调节速度慢。 辅助控制手段 小结 基本控制配合1 整流站控制Id 由电流调节器控制Id Id ＝Ido 由换流变抽头调节控制换流器α α=15o±2.5o 逆变站控制Ud