直流輸電技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種不是直流輸電系統(tǒng)的主要組成部分（）A.換流站B.直流輸電線路C.交流濾波器D.同步調(diào)相機(jī)2.高壓直流輸電（HVDC）中，通常采用的換流方式是（）A.二極管整流B.晶閘管換流C.晶體管換流D.場效應(yīng)管換流3.直流輸電線路與交流輸電線路相比，其優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.線路損耗小B.不存在交流輸電的穩(wěn)定問題C.線路造價低D.不需要無功補(bǔ)償裝置4.在直流輸電系統(tǒng)中，換流站的主要功能是（）A.將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能B.將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能C.既可以將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能，也可以將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能D.調(diào)節(jié)直流電壓5.以下哪種控制策略常用于直流輸電系統(tǒng)的功率控制（）A.定電流控制B.定電壓控制C.定功率控制D.以上都是6.直流輸電系統(tǒng)中的平波電抗器的主要作用是（）A.限制短路電流B.減少直流電流的紋波C.提高直流電壓D.改善直流輸電線路的電場分布7.對于多端直流輸電系統(tǒng)，以下說法正確的是（）A.只有一個整流站和多個逆變站B.只有多個整流站和一個逆變站C.可以有多個整流站和多個逆變站D.整流站和逆變站的數(shù)量必須相等8.高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流閥的觸發(fā)角控制可以實(shí)現(xiàn)（）A.直流電壓的調(diào)節(jié)B.直流電流的調(diào)節(jié)C.功率因數(shù)的調(diào)節(jié)D.以上都是9.直流輸電系統(tǒng)的接地極的作用是（）A.為直流系統(tǒng)提供參考電位B.泄放故障電流C.在單極運(yùn)行時構(gòu)成直流電流的通路D.以上都是10.以下哪種故障類型在直流輸電系統(tǒng)中相對較為嚴(yán)重（）A.直流線路接地故障B.換流閥故障C.交流側(cè)短路故障D.直流濾波器故障二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.直流輸電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有（）A.適合遠(yuǎn)距離大容量輸電B.可實(shí)現(xiàn)不同頻率交流系統(tǒng)的互聯(lián)C.線路走廊窄D.對環(huán)境影響小2.換流站中的交流濾波器的作用包括（）A.濾除換流過程中產(chǎn)生的諧波B.提供無功補(bǔ)償C.穩(wěn)定交流母線電壓D.提高直流電壓3.直流輸電系統(tǒng)的控制方式有（）A.主從控制B.電壓裕度控制C.頻率控制D.功率控制4.影響直流輸電系統(tǒng)可靠性的因素有（）A.換流閥的可靠性B.直流線路的可靠性C.控制保護(hù)系統(tǒng)的可靠性D.交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性5.多端直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行方式有（）A.雙極運(yùn)行B.單極金屬回線運(yùn)行C.單極大地回線運(yùn)行D.混合運(yùn)行三、判斷題（每題2分，共10分）1.直流輸電系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)單向功率傳輸。（）2.換流站中的換流變壓器主要是為了改變直流電壓的大小。（）3.直流輸電線路的電容效應(yīng)比交流輸電線路明顯。（）4.直流輸電系統(tǒng)的控制保護(hù)系統(tǒng)對于保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。（）5.接地極的設(shè)計只需要考慮其電氣性能，不需要考慮對環(huán)境的影響。（）四、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述直流輸電系統(tǒng)的基本工作原理。2.說明直流輸電系統(tǒng)中換流站的主要設(shè)備及其作用。3.分析直流輸電系統(tǒng)與交流輸電系統(tǒng)相比的優(yōu)缺點(diǎn)。五、論述題（25分）論述直流輸電技術(shù)在未來電力系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢及面臨的挑戰(zhàn)。答案一、單項(xiàng)選擇題1.D。同步調(diào)相機(jī)主要用于交流系統(tǒng)的無功補(bǔ)償，不是直流輸電系統(tǒng)的主要組成部分。換流站實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換，直流輸電線路傳輸直流電能，交流濾波器用于濾除換流產(chǎn)生的諧波。2.B。高壓直流輸電通常采用晶閘管換流，晶閘管具有可控性，能實(shí)現(xiàn)整流和逆變功能。3.D。直流輸電系統(tǒng)也需要無功補(bǔ)償裝置，只是其需求與交流輸電系統(tǒng)有所不同。直流輸電線路損耗小、不存在交流穩(wěn)定問題、線路造價相對低是其優(yōu)點(diǎn)。4.C。換流站既可以將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能（整流），也可以將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能（逆變）。5.D。定電流控制、定電壓控制、定功率控制都常用于直流輸電系統(tǒng)的功率控制。6.B。平波電抗器主要作用是減少直流電流的紋波，使直流電流更加平滑。7.C。多端直流輸電系統(tǒng)可以有多個整流站和多個逆變站。8.D。換流閥的觸發(fā)角控制可以實(shí)現(xiàn)直流電壓、直流電流的調(diào)節(jié)以及功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。9.D。接地極的作用包括為直流系統(tǒng)提供參考電位、泄放故障電流、在單極運(yùn)行時構(gòu)成直流電流的通路。10.B。換流閥故障相對較為嚴(yán)重，因?yàn)閾Q流閥是直流輸電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備，故障會嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行。二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD。直流輸電適合遠(yuǎn)距離大容量輸電，可實(shí)現(xiàn)不同頻率交流系統(tǒng)互聯(lián)，線路走廊窄，對環(huán)境影響小。2.ABC。交流濾波器的作用是濾除換流過程中產(chǎn)生的諧波、提供無功補(bǔ)償、穩(wěn)定交流母線電壓，不能提高直流電壓。3.ABD。直流輸電系統(tǒng)的控制方式有主從控制、電壓裕度控制、功率控制，頻率控制主要用于交流系統(tǒng)。4.ABCD。換流閥、直流線路、控制保護(hù)系統(tǒng)的可靠性以及交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性都會影響直流輸電系統(tǒng)的可靠性。5.ABCD。多端直流輸電系統(tǒng)有雙極運(yùn)行、單極金屬回線運(yùn)行、單極大地回線運(yùn)行、混合運(yùn)行等方式。三、判斷題1.×。直流輸電系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)雙向功率傳輸，通過改變換流站的運(yùn)行方式即可。2.×。換流變壓器主要是為了將交流系統(tǒng)的電壓變換到合適的數(shù)值，以滿足換流閥的工作要求，而不是改變直流電壓大小。3.×。交流輸電線路存在電容效應(yīng)，直流輸電線路不存在電容效應(yīng)。4.√。直流輸電系統(tǒng)的控制保護(hù)系統(tǒng)對于保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，能及時處理各種故障和異常情況。5.×。接地極的設(shè)計不僅要考慮電氣性能，還要考慮對環(huán)境的影響，如對土壤、地下水等的影響。四、簡答題1.直流輸電系統(tǒng)的基本工作原理：在整流站，利用換流閥將三相交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能，通過直流輸電線路將直流電能傳輸?shù)侥孀冋荆谀孀冋驹倮脫Q流閥將直流電能轉(zhuǎn)換為三相交流電能送入交流電網(wǎng)。換流過程是通過控制換流閥的觸發(fā)角來實(shí)現(xiàn)的，通過改變觸發(fā)角可以調(diào)節(jié)直流電壓和電流，從而實(shí)現(xiàn)功率的控制和傳輸。2.換流站的主要設(shè)備及其作用：換流變壓器：將交流系統(tǒng)的電壓變換到合適的數(shù)值，為換流閥提供合適的交流電壓。換流閥：實(shí)現(xiàn)交流和直流的相互轉(zhuǎn)換，是換流站的核心設(shè)備。平波電抗器：減少直流電流的紋波，使直流電流更加平滑，同時限制短路電流的上升率。交流濾波器：濾除換流過程中產(chǎn)生的諧波，提供無功補(bǔ)償，穩(wěn)定交流母線電壓。直流濾波器：濾除直流側(cè)的諧波。控制保護(hù)系統(tǒng)：對換流站的運(yùn)行進(jìn)行控制和保護(hù)，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。3.優(yōu)點(diǎn)：適合遠(yuǎn)距離大容量輸電，線路損耗小，輸送相同功率時線路造價低。不存在交流輸電的穩(wěn)定問題，能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。可實(shí)現(xiàn)不同頻率交流系統(tǒng)的互聯(lián)。線路走廊窄，對環(huán)境影響小。缺點(diǎn)：換流站設(shè)備復(fù)雜，造價高，運(yùn)行維護(hù)成本高。換流過程會產(chǎn)生諧波，需要安裝濾波器進(jìn)行濾波。直流斷路器技術(shù)尚不完善。單極運(yùn)行時，接地極會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定影響。五、論述題發(fā)展趨勢：更高電壓等級和更大容量：隨著電力需求的增長，直流輸電將朝著更高電壓等級和更大容量發(fā)展，以滿足遠(yuǎn)距離大容量輸電的需求。多端直流和直流電網(wǎng)：多端直流輸電系統(tǒng)和直流電網(wǎng)的建設(shè)將增加電網(wǎng)的靈活性和可靠性，實(shí)現(xiàn)多個電源和負(fù)荷的互聯(lián)。柔性直流輸電技術(shù)：柔性直流輸電具有更好的可控性和適應(yīng)性，能實(shí)現(xiàn)無源逆變，將在分布式電源接入、城市配電網(wǎng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。與新能源的融合：新能源發(fā)電具有間歇性和波動性，直流輸電技術(shù)能更好地適應(yīng)新能源的接入和消納，促進(jìn)新能源的大規(guī)模發(fā)展。面臨的挑戰(zhàn)：技術(shù)難題：如直流斷路器的研制、高壓大容量換