1直流電網技術

1.1直流電網的概念

在把直流傳輸線和直流側相互連起來，就會成為“一點對多點”或“多點對一點”的形式，這樣就可以組成一個真正的直流電網，一個交流系統在經過一個換流站時會與直流電網連接，換流站之中有這很多條直流線路在通過直流斷路器時連接，在出現故障的時候，可以使用斷路器來有選擇性進行拆除線路和換流站。像所有的直流電網都擁有這以下的特點：1）換流站等數量可以減少，這就要在每一個交流電網連接點設置一處，這不光可以大幅建設成本，還可以減少整體的傳輸所需要的損耗；2）而所有的換流站可以單個地傳輸(發送或接收)功率，還可以在不影響其他換流站傳送狀態狀態下把自己的傳輸狀態由發送/接收變為接收/發送；3）擁有更多的冗余，就算是有這一個停運了，其他的還依舊可靠。

1.2直流電網發展的三個階段

在這種各直流電網是在點對點直流輸電和多端直流輸電基礎之中所發展起來的，這只是個簡單的多端系統，可以看成帶N干分支的直流母線。這是一種最為簡單的多端直流輸電系統，這個原來是沒有網格結構或冗余，這并不只是是一個的“電網”，所以該階段拓撲里沒有冗余。這些母線都是為交流母線，像傳統的輸電線路背連接在2個換流站中的直流線路所取代。這個階段最有用的問題是就是需要大量的換流站。一個普通的大電網，慣例支路的數量都是節點數量正題的1.5倍，所以要求換流站數為2×1.5×直流節點。如果使用第3種拓撲的結構，就要直流節點數和換流站數量相同。在換流站所在直流電網中是最貴的、靈敏度最高的、損耗最多的部件。在和階段2相比之中，不是每個直流線路的兩端都可以換流站，這只不過是通過換流站將直流電網與交流電網融合到了一起。在單個直流電網中，并不是每個都可以自由連接的，并不是只作為異步交流電網的設備連接。

1.3直流電網技術的挑戰先

在的點對點直流輸電技術及工程都是已經比較成熟的了，不過在創建未來直流時電網會有著眾多的難題，本文下面幾個方面進行突破。

（1）直流電網仿真技術。

直流電網同樣有著離線仿真和實施仿真。離線仿真技術是通過在計算機上為直流電網所建立數學模型，靠這個來通過數學方法進行解決，在仿真研究時。想要對直流電網使用離線仿真，就必須建立電網的數學模型，在直流電網和交流電網在拓撲結構、原理上存都有這本質的不同，所以直流電網仿真的數學模型一定要重新的建立。現在國際上的仿真研究的全數字實時仿真是發展的趨勢，不過因為直流電網拓撲結構十分復雜，在潮流的部分還有協調控制也都相當的復雜，像直流電網所實施系統仿真，尤其是直流換相的特征和控制保護系統，對仿真技術的要求都十分的高。

（2）直流電網控制技術。

如同電網頻率是交流系統中有功功率的平衡和重要指標都相同，直流網絡中的平衡指標便是就是直流電壓。但是二者不平衡的話，P1>P2，則UDC升高；P1<P2，則UDC降低。如下圖因為直流電網是保護系統的響應時間需要都非常的高，所以在歷史的交流系統保護，如過電流保護和差動保護還有距離保護等，都不適合用在直流的電網上。如，經過電流保護就是指電流如果超過了一定的臨界時所進行的保護動作(如令斷路器跳閘)的一種十分簡單措施和保護。

（3）直流電網廣域測量及故障檢測技術。

應用于交流電網的廣域測量系統是由于基于全球自行定位的系統相量測量的裝置群還有其通信系統構成的，動態地測量和考慮電力系統的運行時的狀態相的量和發電機功角，還可以廣泛地使用在電力系統穩態和其動態的控制還有分析的更多領域。直流電網可以廣泛的協調和控制保護等狀態發的計、電壓穩定性分析、故障檢測和處理等各個方面都要使用有利于直流系統的廣域等測量技術。

2結語

多端直流輸電是直流電網發展的一個階段，能夠實現多電源供電和多落點受電，具有換流站數量大大減少、換流站可以單獨傳輸功率、可靈活切換傳輸狀態和高可靠性的優勢。直流電網關鍵技術與交流電網的相應技術存在一定的共同之處，是由于直流電網中的慣性環節較少，通過上文論述，對相關問題有了一些大概了解。

作者：楊陽 單位：華北電力大學