更新时间:2022-08-25 16:31
异步连接是指以不同频率运行的交流系统之间的连接,可以通过高压直流输电、换流站等方式进行连接。
交流系统是交流电压供电的系统。交流电流(Alternating Current,缩写:AC)是指电流方向随时间作周期性变化的电流,在一个周期内的运行平均值为零。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,并且直流电没有周期性变化。
变电站站用交流电源系统是保证变电站安全、可靠地输送电能的一个必不可少的环节。站用交流电源系统为主变压器提供冷却电源、消防水喷淋电源,为断路器提供储能电源,为隔离开关提供操作电源,为硅整流装置提供变换用电源。另外,站用电还可提供变电站内的照明、生活用电和检修等电源。如果站用交流电源消失,那么,变电站设备的正常运行将会受到影响,甚至引起系统停电或设备损坏事故。
随着电力电子技术、计算机技术和控制理论的迅速发展,使高压直流 输电技术日趋完善。高压直流输电在某些方面明显优于高压交流输电,尤其在交流系统间异步连接等方面。
高压直流输电(HVDC)技术在大功率长距离输电、海底电缆送电、大电网互联等方面具有广阔的应用前景。一个现代化的高压直流输电系统,包括以下几部分设备:换流变压器、换流阀及其控制系统、顺序控制、功率调节、联锁系统、谐波抑制及无功补偿装置、直流控制保护系统、交流保护系统。在上述设备,最关键的部分之一是换流阀及其控制系统,对整个工程的性能具有关键影响。直流输电和交流输电技术的差异之一在于输电过程对控制系统的依赖性。直流输电是建立在阀导通和截止控制上的一种电能传输方式,一个稳定、可靠和性能良好的控制系统是直流输电中不可缺少的部分。直流输电的控制系统运行从不间断,这与交流系统二次部分只在运行状态改变或故障时起作用是不同的。有学者设计了一套12脉波的换流阀及其控制系统,并进行的理论分析,并通过最终的实验结果对理论分析进行了证明,结果证明了理论的正确性和可行性。实际的高压直流输电系统往往和交流输电系统相互连接,从而形成交、直流系统之间的相互作用,尤其是与弱交流系统连接时,会带来电压不稳定性、暂态不稳定性、动态过电压和谐波不稳定等一系列问题。在今后进一步的工作中,拟对控制器进一步优化,并将功率反送、甩负荷等传统调节手段进行有机的整合,进行联合控制,利用直流系统控制的快速灵活来加强大电网的稳定。
两个不同频率的电力系统可以通过换流站连接起来。在换流站内,先通过大功率整流装置将一种频率的交流电源变换为直流,然后再通过逆变器将直流逆变为另一种频率的交流,从而将两个不同频率的电网连接起来。
实际上,我国全国电网虽然都是采用同一个频率,但各大区域电网间的负荷角都不同,为了防止两个特大电网并列时由于相角有不同而产生故障电流,都采用上述方式来连接两个不同的电网。
换流站中应包括的主要设备或设施有:换流阀、换流变压器、平波电抗器、交流开关设备、交流滤波器及交流无功补偿装置、直流开关设备、直流滤波器、控制与保护装置、站外接地极以及远程通信系统等。它的调节速度快,运行可靠: 直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。 如果采用双极线路,当一极故障,另一极仍可以大地或水作为回路,继续输送一半的功率,这也提高了运行的可靠性。