【热门】中国为什么要大力快速发展特高压直流输电？

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2005年，三峡工程输变电线路的建设，使中国一跃成为世界第一的高压直流输电国 三峡电站图片来源:国家电力网报看到上篇网民，肯定记得长途输电损失太大，直流输电在美国输给了交流输电 那么，交流输电更有特点，为什么今天我们国家必须迅速发展特高压直流输电，不小心成为世界第一呢？ 还是那个老问题:输电中的损失 但是，这次变成了交流的劣势 在东山再起的直流输电系统中，说直流的损失大于交流。 这将被淘汰 但是，请注意，之前比较的是低电压直流(例如110v )和高电压交流(例如4000v )发送相同电力时的损失 但是，在直流和交流(比较有效值)的电压相中，直流输电系统的损失比交流小 这是为什么？ 在交流系统中传输电力时，由于电容器和电感的存在，电压和电流的相位(可以理解为正弦波达到峰值时的时间)略有不同，传输的电力包括有功功率和无功功率两个部分。 其中有效的电力可以用于点亮灯泡、驱动电机等工作 但是，为了传输与直流系统相同有效电力，交流系统需要额外传输一定比例的无效电力，交流线路上的电流变得比直流线路大 另外，交流线路电阻发热引起的损失当然也在增加 其实，直流的特征不仅如此，系统扩展的难度更低等。 由于电力系统发展迅速，如果想扩大容量，就需要在系统中追加越来越多的发电机，或者并联连接几个系统 要做到这一点，首先两个系统的电压必须相同。 其次，让我们看看直流和交流系统分别需要满足什么条件。 在交流电力中，电压只有满足至少三个参数才能并联连接:振幅-电压的大小、频率-电压的周期、相位-电压在同一时刻是否达到最大值 这还是单相交流 现在采用的三相交流系统中，也存在各相电压达到最大值的优先顺序的问题 关于电压和电流的相位关系有更多复杂的功角平衡问题，一个大于一个 如果不满足这一系列限制条件，可能会引起系统的变动，整个系统可能会崩溃。 也就是说停电了。 三相交流电力的相位关系相对于直流电力只有一个参数，即大小，即电压的数值 这个参数相同，两个系统并行。 因此，直流系统也作为交流系统的粘接剂发挥作用，从系统的稳定性出发，对不适合网络或者由于参数不同而无法连接到网络的两个交流系统，通过直流高压实现异步网络(背靠背) 如果有一天中国(频率50hz )和美国(频率60hz )的电网相连的话，它一定是直流连接的 另外，直流输电更节约成本 要输送同样的电力，我们使用的三相交流系统需要三根引线，但直流是两根(正负极)。 这节省了很多空间，也简化了杆塔的结构。 为了知道输电走廊的宽度和杆塔的价格，在电力线的价格中占了不少比例 交流有直流没有的臭味---表皮效应 一根导线上交流电流密度总是表现为外周的大中间小，即导线的中间部分浪费了 为了解决这个问题，使用分割导线的方法(分割导线有降低电抗、降低冠状病毒损失、提高可靠性等其他作用)也增加了工艺的许多复杂性 表皮效应:图中的颜色表示沿导线方向的电流密度，左图为直流，电流密度均匀分布，右图为交流，电流集中在导线周边区域 另外，直流输电与交流输电相比，具有限制系统的短路电流、调节速度等优点 爱迪生是无辜的吗？ 说了这么多利益，之前爱迪生的直流系统被淘汰了，但受到了委屈吗？ 不是。 我们所说的这些特征都是基于现代高压直流系统(例如特高压直流≥±800kv )与同水平的交流系统的比较 爱迪生的时代，直流只有110v，线路损失与当时达到4000v的交流输电系统无法相比 现代直流怎么达到这么高的电压呢？ 有直流变压器吗？ 当然没有这个变压器。 今天也没有人能升压直流电力。 但是，发明了直流交流转换的方法，对交流电力进行升压，然后通过换流阀将交流电力转换(整流)为直流电力 为了降压，esen首先将直流电力转换为交流电力(逆变器) 如果说交流电力的普及离不开变压器，那么直流电力的普及离不开对逆变器工艺进行整流的换流阀 这些设备的可靠性和价格是限制直流电力系统的最重要因素 高压时代，交流就此没落了吗？ 那么，直流的崛起是否意味着交流没落呢？ 我想不能 首先，毕竟直流是改变电压还是先改变交流？ 另外，上述优点都是直流系统在输电过程中出现 据说电力系统还包括发电和用电等部分，但在这些地方交流具有不可替代的特征 例如，关于发电，现代电力系统中经常使用的涡轮发电机的设置容量通常在300mw-1000mw之间，输出电流可以达到1万安培，使用直流发电机时，电刷无法承受这样的大电流 另外，发生故障时，这样的高直流电流不怎么被切断，但交流电流在电流过零时很容易被切断。 在电气方面，交流电动机的结构简单、便宜的特征依然代替不了直流电动机，特别是大电力电动机方面 最后，让我们回顾一下这个过程。 第一个直流电力系统的垄断是由于交流电力设备的延迟。 技术条件成熟后，交流电力以长距离输电的特征代替直流电力系统，但直流电力因无法升压而被淘汰而痛苦 实际上，高压直流系统在长途输电中的价格比高压交流系统低，现在随着电力电子技术的成熟，直流输电再次兴起，与交流输电一起构成了高效经济的电网系统 100年前，爱迪生和特斯拉为了不同的理念而争斗，100年来，两个电力系统相继崛起 今天，这场斗争早就画上了句号，但并不是以任何一方的胜利告终 随着技术的迅速发展，交流直流已经成为一个，共同为人类电力事业服务，不知道两人泉下所知，感觉如何？