直流电和交流电优缺点_直流电和交流电的区别

就费用而言,直流高压输电在长距离输电线路中(长于600km)费用是低于交流输电的。原因是交流输电距离一长,为了保持电压的恒定,就必须进行无功补偿,补偿装置多了费用一下就上去了。而且交流输电带来的谐波问题和频率不稳定问题,在直流输电中都不存在。

目前学术界比较多人认同的观点是,未来的输电线路是交流输电和直流输电并存的。短距离交流长距离直流。

因此说,交流电胜于直流电,那只是以前的技术不成熟导致的结果,并不是两种电的本质高下。本质上,两者各有所长,共同繁荣。

直流输电是历史上最早的输电方式,但随着电压等级的升高,输电距离的增大,它未能很好的解决电压变化的问题,所以被交流输电所替代。这些年来直流输电重新受到重视,一方面是由于特殊输电方式的需要,如海底城市电缆;另一方面则是由于大功率电力电子器件在技术上有了一定突破。

先说一说直流输电的优势吧!

1.直流输电线路的造价和运行费用低。直流输电线路两根导线,交流输电线路三根导线,嗯..立省三分之一有木有。由于导线数量少,杆塔承受轻,线路走廊占地少。同理,直流输电的有功损耗也少,而且完全没有无功的各种问题!!直流线路没有趋肤效应,电晕损耗和干扰也小一些。

2.直流输电适合两个电力系统的互联。直流输电没有相位差!没有稳定性问题!不会低频振荡!潮流控制更加简单。甚至可以将两个不同频率的电网互联在一起运行,极大提高系统的稳定性。

3.直流输电更易于实现城市地下和海底电缆输电。直流电缆线路几乎没有电容电流,省去了巨大的并联电抗器的投资,对于较长距离的城市地下和海底电缆输电,直流是不二的选择。

4.直流输电更易于分布式发电的并网运行。以风电来说吧,由于风速的随机性,风力发电初始频率其实也是随机的,目前的方法是要对风电频率进行控制,比如都先变频至50Hz再统一并网。如果是直接变直流再并网,控制方面会容易很多。当然,王院士提出分频输电技术,都是后话了。

那么直流输电有没有劣势呢?必须有!

1.换流站造价不菲。虽然输电线路的造价在长距离时直流要少于交流,但是直流换流站的价格要比交流变电站高出很多。当然,当线路长度达到一定距离时,整个直流输电的造价就少于交流输电了,即所谓的交直流输电的等价距离。

2.换流站在运行中消耗大量无功功率。不论是整流还是逆变,换流装置的触发角都不可能是零,电流相位落后于电压相位,需要大量无功补偿装置。

3.换流装置在运行过程中会产生谐波。这就需要加装滤波设备了。

4.高压直流设备尚未研制出来。当然,2012年的时候ABB研制出了高压直流断路器,速度很快,貌似电压等级还不高吧,只记得老师们的说法是:那个技术并不难,我们也可以搞出来。

说到底呢,到底用什么输电方式完全是看经济性的。在同样的风险条件下,哪个便宜上哪个!

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