高压直流输电

高压直流输电（HVDC）三相交流电通过换流站整流成直流电，然后通过直流输电线路送到另一个换流站逆变成三相交流电。广泛应用于远距离电力传输系统和跨区域联网，也适用于海底电缆和一些地下电缆系统。

高压直流输电通过换流站将三相交流电转换为直流电，然后通过直流输电线路送到另一个换流站逆变为交流电。主要设备包括转换器、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、DC避雷器及控制和保护设备等。DC传输的基本原理如图所示，其中F为交流滤波器， Vdc、Idc是dc电压，Iac是交流电流。在传输端使用换流阀将交流电转换为直流电，然后在接收端将直流电转换为交流电，通过直流电完成两端交流电的电力传输。

当传输功率相同时，DC传输线的成本较低，节省了电缆成本，可用于长距离传输、大功率传输和海底电缆传输；线路有功损耗小，节能效果显著：DC架空线只需要1、2根导线，低损耗和低功耗；线路稳态运行时不存在系统稳定性和无功功率损耗问题；DC线可以连接两个不同频率或异步频率的交流系统；可以限制系统的短路电流，调节速度快，运行可靠：使用双极线路，一极发生故障，另一极也可以传输一半的电力，这提高了可靠性，并且为了提高稳定性，在不增加短路容量的情况下连接两个交流电网；变流器成本高，运行时需要更多的无功功率，还需要滤波器，过载能力小；支线引出困难，大部分仅用于端到端传输；制造直流断路器设备很困难；当大地作为回路时，沿途的金属部件会发生电解腐蚀。

高压直流输电技术主要有三种运行模式：单极直流输电、单极双线DC传输、双极DC输电一般采用双极DC输电的运行方式当变换器的一极不工作时，另一极仍可使用大地作为备用电路，系统可工作在单极两线DC传输模式。

高压直流输电

高压直流输电拓扑主要分为两类：相控换相高压直流输电（LCC-HVDC）与轻型直流输电（VC-HVDC）

LCC-高压直流输电的拓扑特性：整流侧和逆变侧结构对称，采用基于晶闸管的相控变流器其交流侧通过变压器连接到交流电网，连接点处安装交流滤波器，滤除谐波DC侧在与平滑电抗器串联后连接到高压DC母线。

VC-高压直流输电的拓扑特性：结构对称，采用基于绝缘栅双极晶体管的电压源变换器变流器的交流侧通过变压器连接到交流电网，连接点处安装交流滤波器，滤除谐波DC侧与电容器并联连接到高压DC母线。

特高压

超高压直流输电是一种交流电网，通过转换器将交流电整流为高压DC电力，然后通过DC输电线路将其输送到换流站，将其逆变成DC电力，最后输入输电终端。我国首次提出800 千伏高压直流输电技术，经过技术攻关，全面掌握了UHV装备制造的核心技术并进行了工程实践，使电压更高、输电距离更远、输电容量更大、对输电设备和新技术新材料要求较高的直流输电工程。

柔性

柔性DC输电技术采用电压源换流器，主要利用 IGBT 开关和高频调制技术，避免换相失败，节省换流变压器。柔性DC传动可以实现有功功率的传输、换流站无功功率的自动调节也可以补偿其他交流电网的无功功率。它被广泛用于连接风电场和电网、地下电力输送、岛屿或海上石油或天然气钻井平台的电源、城市中心和其他领域的电力供应。

轻型

轻型高压直流输电是在电压源换流器和绝缘栅双极晶体管基础上发展起来的一种新型输电技术它是一种经济高效的传输技术、灵活、高质量的传输模式，开发了许多传输项目，产生了良好的传输和环境效益虽然目前国内该项研究进展尚属空白，但该项研究具有重要的现实意义，将提高我国轻型高压直流输电的研究水平，提高一定的社会效益和经济效益。