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电力电子技术在输电领域的应用
谭恢曾 ，谭晓天
(1． 湖南省电机工程学会，湖南长沙430007；2． 湖南电力调度通信中心，湖南长沙4]0007)
摘 要 介绍电力电子技术在直流输电、直流联络与系统稳定中的原理与应用。
关键词 电力电子技术； 直流输电；直流联络： 系统稳定

0 前 言
电力电子技术是指以晶闸管为代表的大功率电
子器件(主回路工作电压伏特、千伏特级， 电流安
培、千安培级)，以电力为处理对象，对电能进行调
节、控制与转换的技术。自从1974年美国
Westinghouse公司的w．E．Newell在IEEE上发
表论文，把电力、电子和控制工程3者结合处定义
为电力电子技术以来，电力电子器件性能不断完善，
参数水平逐年提高，其应用范围已经广及电力、铁
路、电机控制、机器人以及家用电器等众多领域。电
力电子技术在输电领域的应用始于上世纪70年代，
用晶闸管取代原来利用水银整流管的直流输电。本
文仅从直流输电、直流联络和输电系统稳定等几项
典型事例， 简要介绍电力电子技术在输电领域的应
用。
1 直流输电
直流输电只有2根输电线路，线路建设费用低
廉。当输电距离超过某一定长度(即交直流输电等
价距离)时，直流输电可以取得经济效益。直流适
合于远距离大容量输电，世界上很多直流输电的距
离都在7o0～1 500 km 的范围。直流输电没有电抗
的影响，稳定问题易于解决，在由直流联络的2个
交流系统之间也不存在同步运行稳定问题。在区域
电网联络中，采用直流可以减小短路容量，也有利
于电网的稳定运行。因此在现代输电网络中，越来
越多地采用直流输电方式。
早期的直流输电利用水银整流器进行交、直流
变换。后来随着大功率晶闸管元件性能改善，参数
收稿日期；2004—07—15
水平提高，用品闸管组成的换流阀取代水银整流器，
便组成了现代直流输电的基本格局。图1表示采用
晶闸管换流阀的直流输电系统示意图。
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图1 直流输电系统示意图
图中SCRI与SCR2分别表示连接直流输电线
路和交流电源或交流输出系统的晶闸管阀。SCR1
担负着把交流转换成直流的任务，通常称为整流阀；
SCR2的工作任务恰好相反，是把直流还原为交流，
称为逆变器。KZ。与KZ 分别代表晶闸管阀的控制
部分，虚线框内的I ，C表示安装在直流侧用于吸收
高次谐波的滤波器。
根据晶闸管控制回路工作情况的变化，现代直
流输电技术大体经历了3个发展阶段。在70~80年
代，早期应用的晶闸管，采用高频脉冲信号控制晶
闸管主电路的工作状态，是名副其实以弱电控制强
电的方式。随着光电子学技术的进步， 以光间接触
发晶闸管的方式于80年代投人使用。光信号通过光
纤输出，在受信端再通过光电转换变成电信号，仍
以电信号控制晶闸管主电路工作状态。用光纤取代
高频电磁脉冲，是晶闸管控制技术上的一大进步。但
在触发瞬间仍采用电信号有待改进，还需取得质的
突破。80年代后期，以光信号直接触发的光晶闸管
开始正式投入使用。光晶闸管换流阀触发回路采用
发光二极管和光纤。当光晶闸管的受光部位接受到
数mw～数十mw近红外线(波长0，75～3,urn)光

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