电力系统直流电会替代交流电吗

直流电输送存在一些致命的问题,而且这些问题的处理需要付出较大的代价:

1、发电厂、变电所因为需要交直流换流装置,造价比较高、故不经济。

2、在直流电路中高次谐波问题比较严重,在交流电路中可以通过电容滤波来过滤掉这些高次谐波,但在直流电路中高次谐波以目前的技术来讲处理起来是比较困难的。

3、不能传送无功功率,电力系统构造的自由度比较低,每个末端用户都需要配备无功功率电源。

4、可能引起电力系统同步振荡。

电力系统直流电会替代交流电吗

当然直流输电线路也存在它自己的优点,比如:

1、线路的建设费用低,特别是电缆输电更有利。

2、没有稳定性问题,适合于长距离大功率输电。

3、能非同步联系,能迅速控制潮流。

4、以直流联系,交流系统短路容量不增大。

所以在国内外直流输电都是应用于超远距离(超过500KM以上)输电较为经济,主要输电线路较便宜,而两端交直流换流设备的投资比较高,国内的情况是长江三峡水电工程竣工后,将有百万千瓦的电功率输送到全国各地,在这种情况下即可选择高压直流输送。

电力系统直流电会替代交流电吗

但题主讲到采用500V的直流供电系统,以目前的技术无法克服直流输电所带来的问题,当然在电子技术不断发展的未来也许可以克服直流配电带来的问题,实现低压直流配电系统。

目前来看,电力系统应该至少有交流系统、直流系统和交直流混联系统。国家电网和南方电网都是交直流混联系统,其它的答案都说的是交直流混联系统的问题,不是直流系统的问题。

电力系统直流电会替代交流电吗

首先,我们常说的无功功率其实是不存在的,无功功率只是电压和电流夹角导出的一个方向乘积,是数学概念。因此,只有在交流系统中才会出现无功功率的问题,直流系统中不存在。

其次,交流系统升压容易,变压器就可以轻松实现。而直流系统升压需要电力电子器件,目前升压成本比较高。这是交流电系统的最主要优势。

再次,电力系统安全稳定靠三道防线控制,交流系统中最快的继电保护切除故障也要几十毫秒。由于交流系统是惯性系统,这个级别的故障切除时间一般不会引发重大安全稳定事件。但是直流系统是无惯性系统,电网中大量电力电子设备,几十毫秒足够引发设备间的连锁故障,严重威胁电网安全稳定。传统的三道防线控制不适用与直流系统,改造面临巨大技术风险和改造成本。

再次,目前电力系统仿真主要靠机电仿真,说白了就是大尺度仿真,步长是毫秒级。电力电子器件需要电磁仿真,仿真步长要远小于pwm步长,有时需要纳秒级。中国电科院仿真中心,南瑞集团系统保护实验室,南方电网电科院等,都是电磁仿真环境。但是总体上说,目前仿真资源和仿真技术仍然受限。

再次,由于国内没有实际的直流系统,目前所提的直流系统的问题只是理论上可能出现的问题,实际工程的话问题会更多。

因此,电力系统改为直流系统将面临巨大的技术风险和无止境的成本投入,还不到架构直流系统的时机。