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特高压输电发展动因及研发历程、特高压输电技术特点、特高压交直流混合电网特征.

特高压输电发展动因及研发历程、特高压输电技术特点、特高压交直流混合电网特征.
特高压输电发展动因及研发历程、特高压输电技术特点、特高压交直流混合电网特征.

加上苏联地域辽阔、电网覆盖面积大,且能源与负荷分布不均衡,对特高压输电提出了要求,苏联从1980年开始着手建设连接西伯利亚、哈萨克斯坦和乌拉尔联合电网的1150kv特高压交流输电工程,将东部地区的电能送往乌拉尔和欧洲部分的负荷中心,工程于1985年正式按额定电压带负荷运行,后因技术上有缺陷降压运行。

中国能源资源的总体分布规律是西多东少,北多南少,能源资源与负荷中心分布不均衡的特征明显,中国正处于经济快速增长的关键时期,电力需求将持续较快增长,需求重心也将长期位于东中部地区,而煤炭资源开发正逐步西移,北移,水能资源的开发正向西南地区转移,风能、太阳能等新能源资源也主要分布在西部、北部地区,未来能源流规模和距离将进一步增大,面临大规模、远距离、高效率电力输送的挑战。大型能源基地与东中部负荷中心之间的距离达到1000-3000km,超出传统超高压输电线路的经济输送距离。电力生产和消费地区不均衡的情况将更为突出,电力输送压力日益加剧,迫切要求实现经济高效的大规模送出和大范围消纳。

地区经常性出现大范围雾霾天气,尤其pm2.5严重超标,特别是京津冀、长三角、华中等地区污染极为严重,部分地区雾霾天数超过全年的50%,保护生态环境已成为全社会关注的热点和焦点。

生态环境保护与能源生产和消费方式密切相关,发电和其他行业大量煤炭燃烧,是二氧化硫、氮氧化物和烟尘等大气污染的重要来源。为保障国民经济的可持续发展和居民生活质量的稳步提升,加快转变能源和电力发展方式,统筹考虑东西部环境承载能力,在全国范围内优化配置环境资源已成为建设生态文明和美丽中国的现实而紧迫需要。

从中长期来看,中国能源消费仍将以煤炭为主,煤电在全国电源结构中仍将保持较高比例。发展特高压输电,推动清洁能源发展里煤电布局优化,在全国范围内

优化配置能源、环境等资源,可以带来多方面的环境效益。

(1)发展特高压电网可以推动国家清洁能源开发目标实现及清洁能源的高效利用。2020年,全国跨省跨区风电输送规模将超过100WG,占全国风电开发规模的一半以上,特高压电

措施,虽然在一定程度上可以暂时控制短路电流水平,但是将削弱电网结构,在一定程度上影响系统安全和供电可靠性。例如,华东长三角地区电网密集,已有接近30%的发电厂和变电站500KV短路电流超限,严重制约了电网的发展,通过发展更高一级电压等级的电网,可为解决500KV电网短路电流超限问题创造条件,

提高电网运行的灵活性和可靠性。

土地资源是人类赖以生存和发展的物质基础,在经济发展和工业化进程中,中国可利用的土地资源呈急剧下降趋势,人均土地占有面积不到世界水平的三分之一,可开发的后备土地资源不足,随着人口的不断增长,工矿、交通、城市建设用地不断增加,土地资源紧张的形势日益严峻,节约土地资源,提高土地利用效率日益重要。

输煤是一种传统的能源输送方式,在能源输送体系中长期占有较大比重,2012年中国煤炭消费总量37.4×108t,其中电煤20×108t,占53%;全国铁路煤炭发运量22.6×108t,公路外运超过4×108t。

长期以来,基于分省自我平衡为主的电力发展思路,以及煤炭供应越来越依托晋陕蒙宁新等西部和北部地区的生产和供应格局,导致“远距离、大规模、多环节”地将西部和北部地区的煤炭“搬运”至东中部地区的煤炭运输状况,致使近年来煤电运紧张状况反复出现,成为不断困扰东中部地区电力稳定供应的主要因素。

未来随着东中部地区煤炭资源的逐渐枯竭,煤炭生产建设重点逐步西移、北移,煤炭运输距离将越来越远,规模将越来越大,中国未来较大的能源输送需求为输煤和输电的发展提供了广阔的空间,发展特高压输电并不是取代铁路运输,输煤

输电应当各有侧重,合理分工,优势互补,协调发展。“输煤输电并举、加快发展输电”是解决中国煤电运综合平衡难题的关键举措,对于提高能源生产、转换、输送和利用效率,优化利用全国环境资源,增强能源供给的安全性意义重大。

操作过电压、可听噪声、无线电干扰、变电站内电场、设备安装、运输和检修等方面的广泛试验。1978年开始建设从伊塔特到新库涅茨克长270km的工业试验线路,并进行了各种特高压输电设备的现场考核试验,同时还建设了拥有3×1200KV,10-20A串级试验变压器和1000KV冲击发生器的特高压试验基地,1985年后该工业试验线路成为埃基巴思图兹至西伯利亚的1150KV特高压输电线路的一部分。

美国电力公司(AEP)和通用电力公司最早于1974年开始在匹茨费尔德的特高压输电技术研究试验站进行可听噪声、无线电干扰,电晕损失和其他环境效应的实测。美国邦纳维尔电力局从1976年开始在莱昂斯试验场和莫洛机械试验线段上进行特高压输电线路机械结构研究,并进行了电晕和电场研究,生态和环境研究、操作和雷电冲击绝缘研究等,美国电力研究院(EPRI)于1974年建设了1000-1500KV三相试验线段。通过该线段的运行获取了电磁环境指标,并开展了铁塔的安装试验、特大型变压器的设计和考核的试验研究,取得了丰富的研究成果。

日本于1972年启动了特高压输电技术的研究开发计划。电力中央研究所(CRIEPI)、东

分裂导线的动力特性研究和12分裂导线的空气动力研究。

乌克兰也是世界上少数具有开发超特高压设备能力的国家之一,其扎布罗热变压器研究所的主要工作包括开展科研设计工作,开发新产品,设计工装设备及研究生产工艺,制造样品和少量产品,电气设备试验,研究并提出国家标准,产品认证和咨询服务。其进行过的重要产品开发和实验项目有±750KV、320MVA变压器,平波电抗器,隔离开关,750KV并联电抗器,667MVA、1150/500kv自耦变压器,1800/500KV自耦变压器模型,750-1800KV套管,直流600KV脉冲装置,220-500KV 中性点套管,750KV及以下电磁式电流互感器,500KV及以下电磁式电压互感器,750KV电容式电压互感器。

多年来各国开展的一系列特高压输电关键技术和设备制造研究探索工作,为后续特高压输电技术的发展和应用奠定了一定的基础,技术问题已不是特高压输电发展的限制性因素,大规模、远距离电力输送是推动特高压输电技术应用的主要动

国家电网特高压交流试验示范工程功勋个人名单

国家电网特高压交流试验示范工程功勋个人名单 1. 孙昕国家电网公司总经理助理 2. 张建坤国家电网公司特高压建设部主任 3. 陈维江国家电网公司特高压建设部副主任 4. 丁扬国家电网公司特高压建设部副主任 5. 王绍武国家电网公司特高压建设部处长 6. 袁骏国家电网公司特高压建设部副处长 7. 王怡萍国家电网公司特高压建设部处长 8. 毛继兵国家电网公司特高压建设部处长 9. 孙岗国家电网公司特高压建设部副处长 10. 王晓宁国家电网公司特高压建设部 11. 邱宁国家电网公司特高压建设部 12. 陈海波国家电网公司特高压建设部 13. 王蓓华北电网有限公司电力调度通信中心副主任 14. 凌卫家华中电网有限公司调度通信中心副主任 15. 汪胡根华东送变电工程公司总经理 16. 王抒祥山西省电力公司总经理、党组副书记 17. 田璐山西省电力公司副总经理 18. 闫晓丁山西省电力公司特高压工程办公室主任 19. 贾玉君山西省电力公司长治供电分公司经理 20. 杨杰山西省电力公司电力科学研究院院长 21. 李同智河南省电力公司总经理、党组副书记

22. 凌绍雄河南省电力公司副总经理 23. 于旭东河南省电力公司副总工程师 24. 成卫河南省电力公司特高压工程办公室主任 25. 孔林理河南省电力公司南阳供电公司总经理 26. 汤文全湖北省电力公司总经理、党委副书记 27. 周世平湖北省电力公司总工程师 28. 傅军湖北省电力公司副总工程师 29. 罗功银湖北省电力公司特高压办公室主任 30. 曹宗振湖北省输变电工程公司总经理、党委副书记 31. 周福良湖南省送变电建设公司变电二分公司书记 32. 蒋太频湖南省送变电建设公司副总工程师 33. 阙正平湖南省送变电建设公司副总工程师 34. 王玉明湖南电力建设监理咨询有限责任公司总监 35. 张文化湖南电力建设监理咨询有限责任公司总监 36. 彭发水安徽送变电工程公司总经理 37. 汪宏春安徽送变电工程公司送电分公司副经理 38. 司华茂安徽送变电工程公司建安分公司副经理 39. 王宜荣安徽省电力工程监理有限责任公司总经理 40. 董树森河北省送变电公司副总工程师 41. 张光辉山东送变电工程公司副经理 42. 濮强上海送变电工程公司送电分公司副经理 43. 邵丽东江苏省送变电公司副总经理 44. 周安清江苏省宏源电力建设监理有限公司电网监理部副主任 45. 张弓浙江省送变电工程公司总工程师

2020年经典的输电技术总结

2020年经典的输电技术总结 中国高等学校电力系统及其自动化专业学术会议于1985年10月召开了首次会议,明确了会议的宗旨是为各校师生提供一个学术讲坛,促进学术交流,促进我国电力科学技术.下面是小 输电技术总结1 2019年10月12日,由中国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会组织委员会主办,西华大学电气与电子信息学院承办,亚洲电能质量产业联盟、内蒙古工业大学协办的中国高等学校电力系统及其自动化专业第35届学术年会在四川成都隆重开幕。《电力自动化设备》杂志社是本次会议支持单位之一。 中国高等学校电力系统及其自动化专业学术会议于1985年10月召开了首次会议,明确了会议的宗旨是为各校师生提供一个学术讲坛,促进学术交流,促进我国电力科学技术、电力工业 的原则。经过30多年的发展,该年会已成为全国高校电力系统及其自动化专业师生一年一度不可缺少的学术盛会,为培养我国

的贡献。 会上,华北电力大学赵成勇教授进行了《直流输电技术面临 输电技术总结2 特高压输电技术是中国实现能源大范围优化配置的战略途径,该技术是世界上最先进的输电技术之一。目前,在世界范围内只有我国全面掌握了这项技术,并开始了大规模的工程应用。我国从2004年底开始集中开展大规模研究论证、技术攻关以及工程实践,进行了特高压交流输电、特高压直流输电技术的研究,掌握了过电压抑制、外绝缘配置、电磁环境控制等关键技术,研制出变压器、开关、串补装置,和换流变、换流阀、平波电抗器、直流控制保护等核心设备,建立了包括研究、设计、制造在内完整的特高压输电技术体系,整个体系具有完全的自主性。 中国由于能源资源与电力需求存在远距离、逆向分布特点,以及经济快速发展带来的电力需求,需要开发和应用远距离、大容量、高效率的特高压输电技术。实践证明特高压输电在大范围内配置能源资源具有技术和经济优势。以特高压800千伏直流输电项目为例,相比较500千伏直流工程,它的输送容量提高到 2-3倍,经济输送距离提高到2-2.5倍,运行可靠性提高了8倍,

高压直流输电与特高压交流输电的优缺点比较

高压直流输电与特高压交流输电的优缺点比较 从经济方面考虑,直流输电有如下优点: (1) 线路造价低。对于架空输电线,交流用三根导线,而直流一般用两根采用大地或海水作回路时只要一根,能节省大量的线路建设费用。对于电缆,由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度,如通常的油浸纸电缆,直流的允许工作电压约为交流的3倍,直流电缆的投资少得多。 (2) 年电能损失小。直流架空输电线只用两根,导线电阻损耗比交流输电小;没有感抗和容抗的无功损耗;没有集肤效应,导线的截面利用充分。另外,直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。 所以,直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。 直流输电在技术方面有如下优点: (1) 不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联,而交流电力系统中所有的同步发电机都保持同步运行。直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制,还可连接两个不同频率的系统,实现非同期联网,提高系统的稳定性。 (2) 限制短路电流。如用交流输电线连接两个交流系统,短路容量增大,甚至需要更换断路器或增设限流装置。然而用直流输电线路连接两个交流系统,直流系统的“定电流控制”将快速把短路电流限制在额定功率附近,短路容量不因互联而增大。 (3) 调节快速,运行可靠。直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率,实现“潮流翻转”(功率流动方向的改变),在正常时能保证稳定输出,在事故情况下,可实现健全系统对故障系统的紧急支援,也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。在交直流线路并列运行时,如果交流线路发生短路,可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速,提高系统的可靠性。 (4) 没有电容充电电流。直流线路稳态时无电容电流,沿线电压分布平稳,无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象,也不需要并联电抗补偿。 (5) 节省线路走廊。按同电压500 kV考虑,一条直流输电线路的走廊~40 m,一条交流线路走廊~50 m,而前者输送容量约为后者2倍,即直流传输效率约为交流2倍。 下列因素限制了直流输电的应用范围: (1) 换流装置较昂贵。这是限制直流输电应用的最主要原因。在输送相同容量时,直流线路单位长度的造价比交流低;而直流输电两端换流设备造价比交流变电站贵很多。这就引起了所谓的“等价距离”问题。 (2) 消耗无功功率多。一般每端换流站消耗无功功率约为输送功率的40%~60%,需要无功补偿。 (3) 产生谐波影响。换流器在交流和直流侧都产生谐波电压和谐波电流,使电容器和发电机过热、换流器的控制不稳定,对通信系统产生干扰。 (4) 缺乏直流开关。直流无波形过零点,灭弧比较困难。目前把换流器的控制脉冲信号闭锁,能起到部分开关功能的作用,但在多端供电式,就不能单独切断事故线路,而要切断整个线路。 (5) 不能用变压器来改变电压等级。 直流输电主要用于长距离大容量输电、交流系统之间异步互联和海底电缆送电等。与直流输电比较,现有的交流500 kV输电(经济输送容量为1 000 kW、输送距离为300~500 km)已不能满足需要,只有提高电压等级,采用特高压输电方式,才能获得较高的经济效益。

浅谈高压直流输电对交流电网继电保护影响

浅谈高压直流输电对交流电网继电保护影响 摘要:目前在交流电网的继电保护工作中尚且存在许多不足之处,需要工作人 员引起注意并且加以解决,比如直流输电的交流母线通过多条线路和多落点接入 交流电网,对含有直流馈入的电网做仿真分析,在直流馈入点附近采用受影响小 的继电保护装置等等,这些都是可取的措施。 关键词:高压直流;输电;交流电网;继电保护;分析 1导言 近年来我国尤其是沿海经济发达地区用电需求增长很大,但是我国能源丰富地 区大都在西部,这种能源和负荷分布不平衡的局面促使我国实行“西电东送”工程,因此,大力开发西南水电,采用特高压直流将电能输送到沿海经济发达地区势在必行。 2直流偏磁成因 对于特高压直流输电来讲,较之于常规高压直流输电有所区别,而且运行方 式也非常的复杂,即便是一个双极特高压直流输电系统其运行方式也可能达到二 十多种。当电极不对称以大地作为回路运行过程中,直流电流就会以大地作为一 部分构成一个回路,如此强大的电流会在接地极址位置形成相对比较恒定的电流场,进而对接地极与周围交流系统产生巨大的影响。实践中可以看到,距离接地 极址越近,则直流电场就越大,反之亦然。 2高压直流输电线路继电保护的整体情况和存在问题 2.1高压直流输电线路继电保护的整体情况 从新中国成立以来,以换流技术为基础的交流电网继电保护技术就开始有了 进步,尤其是在高压直流输电上取得了更可喜的发展成果。在当前情况下,用作 长距离高能量电能传输的更多的是依靠半控型器件晶闸管的电流源换流器高压直 流输电(CSCHVDC);而由全控型器件构成的电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)则偏向于受端弱系统。与此相对应的,高压直流输电线路的电网构造从之前的两端系统拓展成多段的体系;电网的线路也发生了改变,从之前单纯的海底 电缆形式转变成架空线路和电缆共存的形式;此外,高压直流输电在运输的地域 宽度、功率大小、电压高低等方面都展现了更突出的优势。目前的直流输电电网 继电保护工作在开展时,主要依靠ABB和SIEMENS公司,分为几种不同的保护方式。 2.2高压直流输电线路继电保护的现存问题 从保护效果的形成机制看,目前的直流输电继电保护工作成效不高,主要是 因为设计理念不先进、方案可实施性不强,主保护工作不力是因为系统的灵敏性弱、故障处理不到位、整体规划不强、采样率要求太高和对干扰的抵抗程度低等等。而后备保护工作不到位,则是因为保护的时效性不强、低电压保护缺少根据 等等原因。就交流电网的保护配置方面看,直流输电的保护类型太过单调,不够 可靠,一旦发生故障不能及时处理。 3交流电网的现状 自从第一个交流发电站成立以来,交流电网凭借以下的优势迅速的发展并被 广泛的使用。一是利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便 地把机械能(水流能、风能)、化学能等其他形式的能转化为电能;交流电源和 交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉。二是交流电 可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来极大的方便。随着技术的 不断深入,交流电网出现了一些问题,主要有以下几方面:一是交流输电不能做

中国特高压交流输电线路的现状及发展(自撰)

中国特高压交流输电线路的现状及发展 我国电力的建设当中。特高压输电能同时满足电能大容量、远距离、高效率、低损耗、低成本输送的基本要求,而且能有效解决目前500kV 超高压电网存在的输电能力低、安全稳定性差、经济效益欠佳等方面的问题,所以,建设特高压电网已经成为我国电力发展的必然趋势。 电力系统。电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网,电网是电 电网是电能传输的载体,在发电厂发出电能后,如何将电能高效地传送给用户,就成为电网的主要功能。在对电力系统以及电网的基本概念及要求全面的了解的基础上,通过查阅资料了解我国特高压输电线路的发展现状以及我国引入特高压的必要性。特高压的英文缩写为UHV。在我国,特高压是指交流1000千伏及以上和直流正负600千伏以上的电压等级。特高压能大大提升我国电网的输送能力。 不同电压等级的输电能力 理论上,输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比,与输电线路的阻抗成反比。输电线路的输送能力可以近似估计认为,电压升高1倍,功率输送能力将提高4倍。考虑到不同电压等级输电线路的

阻抗变化,电压升高了1倍,功率输送能力将大于4倍。表1—1给 出了以220kV输电线路自然功率输电能力为基准,不同电压等级,从高压、超高压到特高压但回输电线路自然功率输电能力的比较值。 注:以220kV线路输送自然功率132MW为基准同样,输电线路的输送功率与线路阻抗成反比,而输电线路的阻抗随线路距离的增加而增加,即输电线路越长,输电能力越小。要大幅提高线路的输电能力,特别是远距离输电电路的功率输送能力,就必须提高电网的电压等级。电网的发展表明,各国在选择更高一级电压时,通常使相邻两个输电电压之比等于2。特大容量发电厂的建设和大型、特大型发电机组的采用,可以产生更大规模的效益。他们可以通过输电网实现区域电网互联,可在更大范围内实现电力资源优化配置,进行电力的经济调度。 1 、特高压电网的发展目标 发展特高压输电有三个主要目标:(1)大容量、远距离从发电中心(送端)向负荷中心(受端)输送电能。(2)超高压电网之间的强互联,形成坚强的互联电网,目的是更有效地利用整个电网内各种可以利用的发电资源,提高互联的各个电网的可靠性和稳定性。(3)在已有的、强大的超高压电网之上覆盖一个特高压输电网目的是把送端和受端之间大容量输电的主要任务从原来超高压输电转到特高压输电上来,

特高压输电工程简介

特高压输电工程简介 ABSTRACT: Transporting electrical power with ultra-high voltage has been very popular these days, but most people in the society do not know much about it. In this essay, we will have a short cover about ultra-high voltage technology and focus on the necessity and importance of ultra-high voltage for China to develop this technology, some difficulties in this process, and finally some sample projects in destruction. KEY WORDS:ultra-high voltage, electrical power 摘要:特高压输电,作为近年来国家重点发展的示范项目,已经引起了越来越多的关注和讨论,社会中的绝大部分群体对这一新兴概念并不十分了解,本文对我国特高压输电工程进行一个简单的介绍和讨论,重点介绍我国现阶段特高压输电的必要性和重要性、期间面临的一些反对意见和应对措施、我国现阶段对特高压工程的研究进展情况,以及目前已建成的或在建的特高压示范工程规划。 关键词:特高压,电力系统 目前我国常用的电压等级有:220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。交流220kV及以下的称为高压(HV),330kV到750kV为超高压(EHV),交流1000kV及以上为特高压(UHV),通常把1000KV到1150kV这一级电压称为百万伏级特高压。对于直流输电,±600kV及以下的为高压直流(HVDC),±600kV以上为特高压直流(UHVDC)。 对于我国发展特高压输电的必要性和重要性,主要有以下几个方面: (1)电力快速发展的需要 改革开放30 年以来,我国用电总量快速增长。1978 年,全社会用电量为2498 亿千瓦时,到2007 年达到32565 亿千瓦时,是1978 年的13 倍,年均增长9.45%。改革开放之初,我国逐步扭转了单纯发展重化工业的思路,轻工业得以快速发展,用电增速呈现先降后升的态势,“六五”、“七五”期间年均增长分别达到6.52%、8.62%,其间,在经济体制改革的带动下,我国用电增速曾连续6 年(1982~1987 年)逐年上升,是改革开放以来最长的增速上升周期。1990 年以来,在小平南巡讲话带动下,我国经济掀起了新的一轮发展高潮。“八五”期间,全社会用电增长明显加快,年均增长10.05%。“九五”期间,受经济结构调整和亚洲金融危机影响,用电增速明显放缓,年均增长6.44%,尤其是1998 年,增速仅为2.8%,为改革开放以来的最低水平。进入“十五”以来,受积极的财政货币政策和扩大内需政策拉动,我国经济驶入快速增长轨道,经济结构出现重型化,用电需求持续高速增长,年均增长12.96%,尤其是2003 年、2004 年达到了改革开放以来用电增长高峰,增速分别为15.3%和15.46%。“十一五”前两年,我国用电继续保持快速增长势头,增速均高于14%。 由此可以看出,随着工业化和城镇化的不断推动和发展,我国用电量逐年增加,在工业化和全面建设小康社会的带动下,预计我国到2020 年全社会用电量将达到6.5~7.5 万亿千瓦时,年均增速将达到5.5%~6.6%;人均用电量达到4500~5200千瓦时,相当于日本上世纪80 年代的水平。所以,要求现有的电力系统增大发电容量,满足用电需求。 (2)我国资源和电力负荷分布不均衡 受经济增长,尤其是工业生产增长的强劲拉动,我国电力需求实现高速增长,但是,我国用电增长地区分布不均。总体来看我国东部沿海经济发达地区用电强劲增长,西部地区高耗能产业分布较多的省区用电增长幅度也较大,中部地区增长较慢,我国电力系统的负荷也呈现出结构性变化。但是,我国的资源分布却呈现出相反的情况,水能、煤炭等电力资源主要分布在中西部地区,远离东部的集中用电区域,这同

特高压直流输电技术研究

特高压直流输电技术研究 发表时间:2017-07-04T11:23:41.107Z 来源:《电力设备》2017年第7期作者:杨帅 [导读] 摘要:文章首先介绍了特高压直流输电原理,接着分析了特高压直流输电技术的特点,特高压直流输电技术的优点、交直流特高压技术的应用,未来需要解决的难点等。通过分析能够看出,当前特高压直流输电技术在中国具有广阔的应用前景。 (国网河北省电力公司检修分公司河北省石家庄 050000) 摘要:文章首先介绍了特高压直流输电原理,接着分析了特高压直流输电技术的特点,特高压直流输电技术的优点、交直流特高压技术的应用,未来需要解决的难点等。通过分析能够看出,当前特高压直流输电技术在中国具有广阔的应用前景。 关键词:特高压;直流输电;应用 引言 随着国民经济的持续快速发展,我国电力工业呈现加速发展态势,近几年发展更加迅猛。按照在建规模和合理开工计划,全国装机容量 2010 年达到 9.5 亿千瓦,2020 年达到 14.7 亿千瓦;用电量 2010 年达到 4.5 万亿千瓦时,2020 年达到 7.4 万亿千瓦时。电力需求和电源建设空间巨大,电网面临持续增加输送能力的艰巨任务。同时我国资源分布不均匀,全国四分之三的可开发水资源在西南地区,三分之二的煤炭资源分布在西北地区,而经济发达的东部地区集中了三分之二的用电负荷。大容量、远距离输电成为我国电网发展的必然趋势。 同时,特高压输电具有明显的经济效益。特高压输电线路可减少铁塔用材三分之一,节约导线二分之一,节省包括变电所在内的电网造价约 10%-15%。特高压线路输电走廊仅为同等输送能力的 500k V 线路所需走廊的四分之一,这对人口稠密、土地宝贵或走廊困难的国家和地区带来重大的经济社会效益。 1特高压直流输电原理 高压直流输电的电压等级概念与交流输电不一样。对于交流输电来说,一般将 220k V 及以下的电压等级称为高压,330 ~ 750k V 的称为超高压 ,1000k V 及以上的称为特高压。直流输电把 ±500k V 和 ±660k V 称为超高压;±800k V 及以上电压等级称为特高压。 直流输电工程是以直流电的方式实现电能传输的工程。直流电必须经过换流(整流和逆变)实现直流电变交流电,然后与交流系统连接。 两端直流输电系统可分为单极系统(正极和负极)、双极系统(正、负两极)和背靠背直流系统(无直流输电系统)三种类型。 2特高压直流输电优点 我国目前发展的特高压输电技术包括特高压交流输电技术和特高压直流输电技术。一般特高压交流输电技术用于近距离的组网和电力输送,直流输电技术用来进行远距离、大规模的电力输送,两者在以后的电网发展中都扮演重要角色。本文对其中的特高压直流输电技术进行简要分析,其优点主要包括以下几个方面。 在直流输电的每极导线的绝缘水平和截面积与交流输电线路的每相导线相同的情况下,输电容量相同时直流输电所需的线路走廊只需交流输电所需线路走廊的2/3,在土地资源越来越紧张的今天,特高压直流输电线路可以节省线路走廊的优点显得更加突出。 在输送功率相同的情况下,直流输电的线路损耗只有交流输电的2/3,长久以往可以节约大量的能源;同时直流输电可以以大地为回路,只需要一根导线,而交流输电需要3根导线,在输电线路建设方面特高压直流输电电缆的投资要低很多。 交流输电网络互联时需要考虑两个电网之间的周期和相位,而直流输电不存在系统稳定性问题,相比交流输电网络,能简单有效地解决电网之间的联结问题。 长距离输电时,采用直流输电比交流输电更容易实现,如800kv的特高压直流输电距离最远可达2500km。 3特高压直流技术存在的不足 (1)直流输电换流站比交流变电所结构复杂、造价高、运行费用高,换流站造价比同等规模交流变电所要高出数倍。(2)为降低换流器运行时在交流侧和直流侧产生的一系列谐波,需在两侧需分别装设交流滤波器和直流滤波器,使得换电站的占地面积、造价和运行费用均大幅度提高。(3)直流断路器没有电流过零点可利用,灭弧问题难以解决。(4)由于直流电的静电吸附作用,使直流输电线路和换电站设备的污秽问题比交流输电严重,给外绝缘问题带来困难。 4特高压直流输电技术的应用分析 4.1拓扑结构 在近些年来,特高压直流输电的拓扑结构主要有多端直流和公用接地极两种,其中,多端直流是通过连接多个换流站来共同组成直流系统,在电压源换流器发展背景下,出现了混合型多端直流和极联式多端直流,前者是将合理分配同一极换流器组的位置,电源端与用户端都是分散分布。公用接地极是通过几个工程公用接地极的方式,来降低工程整体造价成本,提升接地极利用水平,提高工程经济效益、社会效益;但也存在接地电流容易过大、检修较为复杂等不足。 4.2换流技术 在特高压直流输电的换流技术方面,主要有电容换相直流输电技术和柔性直流输电技术两种,其中,电容换相直流输电技术是通过将换相电容器串接到直流换流器与换流变压器中,利用串联电容来对换流器无功消耗进行补偿,减少换流站的向设备,能够有效降低换相失

特高压直流输电的现状与展望

特高压直流输电的现状与展望 摘要:特高压直流输电大多用于长距离输电,例如海底电缆、大型发电站输电等,在我国,其是指通过1000kV级交流电网和±600kV级以上直流电网要求构成 的电网系统。放眼现在,直流输电在电力传输中的地位与日俱增,尤其在结合计 算机等技术后,特高压直流输电系统的整体调控更加可靠。本文将通过分析我国 特高压直流输电的现状,以及探究今后发展的展望,讨论特高压直流输电如何在 个别恶劣环境中进行应用的问题。 关键词:特高压;直流输电;现状;展望 1 特高压直流输电的现状 1.1 发展速度快 从上世纪六十年代开始,由于部分发达国家需要向部分地区进行远距离、大 容量输电的需求,开始了对特高压直流输电的研究。从开始阶段的不到一千公里,五十万千伏直流输电电压,输电功率六百万千瓦,到如今的上千公里,八十万千 伏直流输电电压,其中的发展速度无疑是飞快的。除此之外,由于现代科技更为 发达,再加上可以通过计算机进行实时地检测,特高压直流输电系统在调节方面 的优化,可谓是跨越了一大步。此外,相较于以往的电线,光纤的使用也使得特 高压直流输电在传输过程中的安全性得以提高,大大提高了其输电效率。并且, 特高压直流输电的应用范围也大大扩增,不再局限于几个发达国家。 1.2 效率更高 在远距离大容量输电方面,相较于交流输电,或者是超高压输电方式,特高 压直流输电通常会是更好的选择,其在经济投资、能源损耗以及工程规模方面都 要优于交流输电和超高压输电。例如,在特高压和超高压两种方式之间,面对相 同的输电工程,姑且定为10GW的输送功率,2千米的输送距离,超高压输电需 要240亿元的投资,在输电过程中有将近1.15GW的损耗,其工程规模为135米,而特高压输电只需要200亿元的投资,在输电过程中只有1GW的损耗,工程规 模也只有120米;而相等电压等级情况下的交流输电方式,需要315亿元的投资,在输电过程中更是有1.7GW的线损,工程规模也远远大于前面两种方案。所以, 在远距离大容量电力输送过程中,特高压直流输电的输电效率更好。 1.3 我国特高压直流输电现状 我国从上世纪八十年代才开始尝试建设超高压直流输电工程,即葛洲坝直流 输电工程,虽然开始较晚,但发展十分迅速。经过这些年的技术积累,我国现已 具备建设特高压直流输电工程的技术,并于2010年,完全通过我国自主研发, 成功建造了在当时而言,技术领先全球、输电能力最大的±800kV的向家坝特高压 直流输电工程。在今后3~5年中,我国还将在其他地区建设特高压直流输电工程,预计将会达到二十个左右。 2 特高压直流输电的特点 2.1 技术性能更加稳定 直流输电技术基本不存在系统稳定的问题,可以实现电网的非同期互联。简 单来说,就是指直流输电在连接连两个交流系统时,可以在非同步时期运行,在 效果方面,通过交变直,直变交,将两个直流系统隔离,使得两边能够独立运行。除此之外,在运行期间,如果线路发生短路,直流输电能够及时地进行调节,恢 复时间也很短,例如直流输电单极故障的恢复时间一般不超过0.4秒,除此之外,还可以抑制振荡阻尼和次同步振荡的影响。

高压直流输电优缺点

浅谈特高压直流输电 将电能从大型火力、水力等发电厂输送到远方负荷中心地区时会遇到远距离输电问题。要实现远距离的大功率传输,需采用超高压或特高压输电技术。在特高压输电技术中有交流和直流两种方案,可根据技术经济条件和自身特点加以选择。特高压交流输电是目前国内外最基本的远距离输电方式,而特高压直流输电不存在同步稳定性问题,是大区域电网互联的理想方式。下面我将结合自己所学知识与查阅的资料对特高压直流输电进行概括的阐述。 直流输电是指将送端系统的正弦交流电在送端换流站升压整流后通过直流线路传输到受端换流站,受端换流站将直流逆变成正弦的工频交流电后降压和受端系统相连。而对于换流站,它的核心元件是换流器,,由1 个或数个换流单元串联而成,电路均采用三相换流桥,材料多采用可控硅阀。它的基本工作原理是,控制调节装置通过控制桥阀的触发时刻,可改变触发相位,进而调节直流电压瞬时值、电阻上的直流电流、直流输送功率。同时,相同的触发脉冲控制每个桥阀的所有可控硅元件。当三相电源为对称正弦波的情况下,线电压由负到正的过零点时,脉冲触发桥阀,同时阀两端电压变正,阀立即开通。6 个脉冲发生器分别完成对单桥换流器的6 个桥阀的触发,恰好交流正弦波电源经过1 个周期,线电压又达到下一个过零点进行第二个触发周期。一般,工程上为了获得脉波更小的直流输电电压,通常采用12脉的双桥换流器。 与交流输电相比,直流输电技术具有以下特点:输电功率大小、方向可以快速控制调节;直流输电系统的接入不会增加原有系统的短路容量;利用直流调制可以提高系统的稳定水平;直流的一个极发生故障,另一个极可以继续运行,且可以利用其过负荷能力减少单极故障下的树洞功率损失;另外直流架空线路走廊宽度约为相同电压等级交流输线路走廊宽度的一半。而对于特高压直流输电,它不但具有常规直流输电的特点,而且还能够很好的解决我国一些现存的问题: 1、我国一次能源分布很不均衡, 水利资源2/ 3分布在西南地区, 煤矿资源2/ 3 分布在陕西、山西及内蒙古西部。而电力需求又相对集中在经济发展较好较快的东部、中部和南部区域。能源产地和需求地区之间的距离为1 000~ 2 500 km。因此我国要大力发展西电东送, 实现南北互供, 全国联网。特高压直流输电在远距离输电方面较为经济, 而且控制保护灵活快速, 是实现南北互供的较好途径。 2、我国东部、中部、南部地区是我国经济发达地区, 用电需求大, 用电负荷有着较高的增长率。特高压直流输电能够实现大容量输电, 规划的特高压直流输电工程的送电容量高

特高压电网还需要做哪些方面

https://www.sodocs.net/doc/6317247200.html, 国家电网正在建设由特高压交流和特高压直流构成的大规模复杂特高压电网,以期解决电源与负荷中心之间大规模、远距离、大容量的电力输送难题,实现资源优化配置。电网的发展逐步呈现出形态复杂,而区域电网间则呈现出相互影响与依赖增强、电网中不确定因素逐渐增加的特点,使电网运行面临更多且更复杂的风险因素。 特高压大电网建设既要保证安全性、可靠性、稳定性、经济性的运行条件,又要适应国家经济社会的发展。特高压电网结构复杂,加之特高压工程建设和电源核准中存在的不确定性,一些薄弱环节将会给复杂电网的稳定分析、控制和运行带来了一系列挑战。 特高压电网凭借其独特的优势在现代电力系统中占有举足轻重的地位。特高压输电作为实现电网紧密互联和区域性新能源并网消纳的最具潜力输电方式,建设以特高压为骨干,各级电网协调发展的坚强电网是能源发展的必然选择也是未来中国电网发展的必然趋势。为了提高电网输送能力和受电能力,提高新能源并网和消纳能力,提高电网运行的安全性和经济性,在特高压电网规划、建设、运行和控制上需进一步深入研究。 1)规划中的特高压直流输电和多端直流输电相关技术需要特高压交流电网提供坚强的网架支撑,含交、直流特高压的复杂电网的动态特性,运行方式,稳定性分析、预测及控制策略等方面需进一步研究。 2)随着电力系统的发展,先进的通信、信息和故障检测等方面的技术为特高压电网的安全运行和控制保护提供了必要支撑,使系统监控与调度智能化、决策多样化。能量管理系统和数据采集系统的自动化、准确化有待进一步研究。 3)电力电子器件和电力电子技术的发展促进了SVC、SVG、STATCOM等器件的应用和发展,基于这些新的技术对电力系统无功优化调控的影响,利用新的控制方法和新的控制器协调各地区调节电压、无功优化、提高电压稳定性等方面需加强研究。

国内外特高压输电技术发展情况综述

国内外特高压输电技术发展情况综述 (一) 调研题目:关于特高压输电技术国内外发展情况的调研报告 调研目的:通过认真分析和研判从检索、查询、索取等多渠道获得大量的技术文献,掌握了特高压输电技术国内外的发展情况,据此完成本调研 报告,为我省未来特高压的规划发展提出相关建议。 编写人员:何旭东、王瑗、刘斌蓉 调研时间:2005.4. ~2005.9 调研地点:成都 1.背景 自从电能作为人们生活中廉价而又清洁的能源以来,随着电网的不断发展壮大,输电电压经历高压、超高压两个发展阶段,目前又跨入了特高压输电的新的历史时期。这种发展标志着我国综合实力的不断提高,电力行业技术水平的提高。近来,由于石油价格的暴涨,1993年11月在宜昌召开的中国电机工程学会电力系统与电网技术综合学术年会上发表《关于着手开展特高压输电前期科研的建议》以来,各方面的人士对特高压输电技术给予了高度的关注。 那么何谓特高压输电呢?特高压输电系指比交流500kV输电能量更大、输电距离更远的新的输电方式。它包括两个不同的内涵:一是交流特高压(UHC),二是高压直流(HVDC)。具有输电成本经济、电网结构简化、短路电流小、输电走廊占用少以及可以提高供电质量等优点。根据国际电工委员会的定义:交流特高压是指1000kV以上的电压等级。在我国,常规性是指1000kV以上的交流,800kV以上的直流。 我们国家是在何种情形下进行特高压研究的呢?不妨从如下几个方面来看: 从能源利用上来说,看国际上常以能源人均占有量、能源构成、能源使用效率和对环境的影响,来衡量一个国家的现代化程度。目前我国人均年消耗的能源水平很低,如果在21世纪中叶赶上国际中等发达水平,能源工业将要有大的发展。据最近召开的世界能源第十七次会议预测,世界能源工业还要进一步发展,到2030年,世界的能源产量将翻一番;到21世纪末再翻一番,其中主要集中在中国、印度、印尼等发展中国家。我国电力将在未来15~20年内保持快速增长,根据我国电力发展规划,到2003年、2010年、2020

特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景

特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景 发表时间:2018-11-17T14:55:25.480Z 来源:《基层建设》2018年第28期作者:朱振伟李天轩 [导读] 摘要:通过总结特高压直流输电的特点和国外特高压直流输电的研究结论,在分析我国西部水电和煤炭资源集中分布以及东部沿海工业发达地区对电能需求日益增加等情况的基础上,指出在开发我国西部水电和“三西”(山西、陕西、内蒙古西部)煤电资源时采用特高压直流输电技术实现远距离大容量输电的应用前景。 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司江苏宿迁 223800 摘要:通过总结特高压直流输电的特点和国外特高压直流输电的研究结论,在分析我国西部水电和煤炭资源集中分布以及东部沿海工业发达地区对电能需求日益增加等情况的基础上,指出在开发我国西部水电和“三西”(山西、陕西、内蒙古西部)煤电资源时采用特高压直流输电技术实现远距离大容量输电的应用前景。 关键词:特高压;直流输电;技术现状;应用前景 1 引言 特高压直流输电技术起源于20 世纪60年代,瑞典Chalmers大学1966年开始研究±750kV导线。1966年后前苏联、巴西等国家也先后开展了特高压直流输电研究工作,20世纪80年代曾一度形成了特高压输电技术的研究热潮。国际电气与电子工程师协会(IEEE)和国际大电网会议(Cigre)均在80 年代末得出结论:根据已有技术和运行经验,±800kV是合适的直流输电电压等级,2002 年 Cigre又重申了这一观点。随着国民经济的增长,中国用电需求不断增加,中国的自然条件以及能源和负荷中心的分布特点使得超远距离、超大容量的电力传输成为必然,为减少输电线路的损耗和节约宝贵的土地资源,需要一种经济高效的输电方式。特高压直流输电技术恰好迎合了这一要求。 2 特高压直流输电现状 20 世纪 80 年代前苏联曾动工建设长距离直流输电工程,输送距离为2400km,电压等级为±750kV,输电容量为 6GW。该工程将哈萨克斯坦的埃基巴斯图兹的煤炭资源转换成电力送往前苏联欧洲中部的塔姆包夫斯克,设计为双极大地回线方式,每极由两个 12 脉动桥并联组成,各由 3×320Mvar Y/Y 和 3×320Mvar Y/Δ单相双绕组换流变压器供电;但由于 80 年代末到90年代前苏联政局动荡,加上其晶闸管技术不够成熟,该工程最终没有投入运行。由巴西和巴拉圭两国共同开发的伊泰普工程采用了±600kV 直流和 765kV 交流的超高压输电技术,第一期工程已于 1984 年完成,1990 年竣工,运行正常。 3 特高压直流输电技术的特点及适用范围 特高压直流输电无需复杂的系统设计,基本可以采用±500kV 和±600kV 直流输电系统类似的设计方法,需要考虑的关键问题是外部绝缘和套管的设计等问题。特高压直流输电的输送容量大,输电距离长,输电能力主要受导线最高允许温度的限制。交流线路的无功补偿对远距离大容量输电系统至关重要;而直流输电线路本身不需要无功补偿,在换流站利用站内的交流滤波器和并联电容器即可向换流器提供所需的无功功率。一般来讲,对于远距离大容量输电直流方案优于交流方案,特高压方案优于超高压方案。表 1 为输送功率为 10GW 输送距离为 2000km 时交、直流以及不同电压等级直流的投资及线路走廊占用情况比较。 表1 10GW 电力输送 2000km 的交、直流输电方案 由表 1 可见,特高压直流输电适用于远距离大容量的电力输送。 4 我国能源和负荷的分布特点 水能资源和煤炭作为我国发电能源供应的两大支柱,今后的开发多集中在西南、西北和晋陕蒙地区,并逐渐向西部和北部地区转移,而东部沿海地区和中南地区的国民经济的持续快速发展导致能源产地与能源消费地区之间的距离越来越大,使得我国能源配置的距离、特点和方式都发生了巨大变化,并决定了能源和电力跨区域大规模流动的必然性。 (1)水电东送规模 三峡水电站(包括地下电站)的总装机容量为22.4GW,“十二五”初期将全部建成投产。综合分析一次能源平衡、输电距离及资源使用效率等因素,可知金沙江下游水电站主送华中、华东电网是合理的。 (2)煤电基地的电力外送规模 各煤电基地的电力外送规模有望得到较大发展。现已建成和规划采用 500kV 交流和±500kV 直流跨区送电的坑口电站的电力外送规模总计15GW。2020 年煤电外送将新增 84GW,主要送往华中东部四省、华东地区和华北京津冀鲁四省市以及广东地区。 (3)东部电力市场空间 华中东部四省。按低负荷水平预测,2020 年需电量将为 600TWh,负荷将为 110GW,装机容量缺额将为 138GW。扣除本地水电和必要的气电以外,2020 年之前尚有 47GW 的市场空间,其中2010~2020 年约为 32GW。华北的京津冀鲁。按低负荷水平预测,2020年需电量将为 840TWh,负荷将为 140GW,装机容量缺额将为 168GW。扣除本地核电、蓄能电站以外,2020 年之前尚有 90GW 的市场空间,其中2010~2020 年约为 45GW。初步测算,到 2020 年水电跨区送电规模总计约 70GW,煤电外送约 84GW,而东部受电地区的市场空间约为 127GW;而能源与负荷的距离大多数超过了 1000km,采用特高压直流输电技术比较合适。 5 特高压直流输电的初步发展规划 2020 年前后西部水电的大部分电力通过直流特高压通道向华中和华东地区输送,其中金沙江一期溪洛渡和向家坝水电站、二期乌东德和白鹤滩水电站向华东、华中地区送电,锦屏水电站向华东地区送电,宁夏和关中煤电基地向华东地区送电、呼伦贝尔盟的煤电基地向京津地区送电大约需要 9 条输电容量为 6GW 的±800kV 级特高压直流输电线路。根据 10 年发展规划,特高压直流输电工程的建设进度如

特高压电网基本知识

特高压电网基本知识 第一篇特高压电网基本知识 1. 电能生产、输送和消费的主要特点是什么 ? 电能与其他能源不同 , 主要特点是不能大规模储存 , 发电、输电、配电和用电在同一瞬间完成发电和用电之间必须时刻保持供需平衡 ,一旦平衡被破坏 , 将危及用电和设备的安全。 2. 什么是电网 ? 什么是电力系统 ? 电能的输送由升压变压器、降压变压器及其相连的输电线路完成。所有输变电设备连接起来构成输电网。所有配电设备连接起来构成配电网。输电网和配电网统称为电网。 电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备 ( 负荷 ) 组成的网络 , 它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的设备。 3. 输电电压的电压等级如何划分 ? 特高压是怎样定义的 ? 电能的远距离输送分交流输电与直流输电两种形式。国际上 ,高压 (HV) 通常指 35~220 千伏的电压;超高压 (EHV) 通常指 330 千伏及以上、 1000 千伏以下的电压 ; 特高压 (UHV) 指 1000 千伏及以上的电压。 直流输电电压在国际上分为高压和特高压。高压直流 (HVDC) 通常指的是± 600 千伏及以下直流系统 , ± 600 千伏以上的直流系统称为特高压直流。在我国 , 高压直流指的是± 660 千伏及以下直流系统,特高压直流指的是± 800 千伏及以上直流系统。我国特高压电网建成后 , 将形成以 1000 千伏交流输电网和± 1100 千伏、± 800 千伏直流系统为骨干网架的、与各级输配电网协调发展的、结构清晰的现代化大电网。 4. 什么是电网的输电能力 ? 电网的输电能力是指在电力系统中从一个局部系统 ( 或发电厂 ) 到另一个局部系统 ( 或变电站 ) 之间的输电系统容许的最大送电功率 ( 一般按受电端计 ) 。如果该输电系统是一回送电线路 , 输电能力即等于该线路容许的最大送电功率 ; 如果该输电系统是由多回线路 ( 包括不同电压等级或不同导线截面的线路 ) 所组成 , 或者有中间系统接入 , 输电能力指容许的综合最大送电功率。 5. 什么是自然功率 ? 我国常用的不同输电电压等级电力线路的自然功率是多少 ? 自然功率 , 又称波阻抗负荷 , 是指输电线路的受端每相接入一个波阻抗负荷 Zc( 近似为纯电阻 ) 时输送的功率。输送自然功率是一种用于比较不同电压等级输电线路输电能力和分析电压、无功调节的方法。不同输电电压等级的自然功率如表 1 所示。表 1 不同输电电压等级的自然功率 输电电压(千伏) 110 220 330 500 750 1000 自然功率(兆瓦) 34 166 354 960 2237 4369 当线路输送自然功率时 , 有如下特性 : 送端和受端的电压和电流间相位相同 , 功率因数没有变化 , 沿线路电压和电流幅值不变。线路电抗的无功损耗基本等于线路电纳 ( 线路电容 ) 所产生的无功。

特高压交直流输电的优缺点对比

特高压交直流输电的优缺点对比 一、直流输电技术的优点 1.经济方面: (1)线路造价低。对于架空输电线,交流用三根导线,而直流一般用两根,采用大地或海水作回路时只要一根,能节省大量的线路建设费用。对于电缆,由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度,如通常的油浸纸电缆,直流的允许工作电压约为交流的3倍,直流电缆的投资少得多。 (2)年电能损失小。直流架空输电线只用两根,导线电阻损耗比交流输电小;没有感抗和容抗的无功损耗;没有集肤效应,导线的截面利用充分。另外,直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。 所以,直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。 2.技术方面: (1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联。由此可见,在一定输电电压下,交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制,还须采取提高稳定性的措施,增加了费用。而用直流输电系统连接两个交流系统,由于直流线路没有电抗,不存在上述稳定问题。因此,直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制,还可连接两个不同频率的系统,实现非同期联网,提高系统的稳定性。 (2)限制短路电流。如用交流输电线连接两个交流系统,短路容量增大,甚至需要更换断路器或增设限流装置。然而用直流输电线路连接两个交流系统,直流系统的“定电流控制’,将快速把短路电流限制在额定功率附近,短路容量不因互联而增大。 (3)调节快速,运行可靠。直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率,实现“潮流翻转”(功率流动方向的改变),在正常时能保证稳定输出,在事故情况下,可实现健全系统对故障系统的紧急支援,也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。在交直流线路并列运行时,如果交流线路发生短路,可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速,提高系统的可靠性。 (4)没有电容充电电流。直流线路稳态时无电容电流,沿线电压分布平稳,无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象,也不需要并联电抗补偿。

我国特高压输电技术的现状与前景

我国特高压输电技术的现状与前景 作者:刘蒙蒙 (陕西理工学院物理与电气工程学院物理学专业2011级2班,陕西汉中723000) 指导教师:陈德胜 [摘要]高压输电技术是指在输电过程中提高输电电压,减小输电电流,从而减少输电过程中电能损耗的技术。输电电压越高,电能损耗减少的越多,目前输电电压等级最高的是特高压输电。本文阐述了特高压输电技术的原理,分析了特高压输电的主要方式和分类,研究了我国特高压输电的现状,探讨了我国特高压输电技术的发展前景。 [关键词]特高压输电;现状;前景;高压电网;智能电网 引言 随着电力系统的不断发展,为了适应大容量远距离输电的需要,如意大利、美国、日本、俄罗斯、中国等国家都在致力于特高压输电技术的研究。所谓特高压是指交流1000kV、直流±800kV及以上的电压等级。特高压输电具有非常明显的经济性和可靠性,为当今世界输电技术的发展指明了方向。我国已经进入了大电网、大机组、高电压、高自动化的发展时期。随着经济的快速发展,电力需求也在快速增长,特高压输电逐渐进入到我国电力的建设当中。特高压输电能同时满足电能大容量、远距离、高效率、低损耗、低成本输送的基本要求,而且能有效解决目前500kV超高压电网存在的输电能力低、安全稳定性差、经济效益欠佳等方面的问题,所以,建设特高压电网已经成为我国电力发展的必然趋势。 1特高压输电技术及其原理 1.1特高压输电概述 特高压是世界上最先进的输电技术。交流输电电压一般分为高压、超高压和特高压。国际上,高压(HV)通常指35—220kV电压;超高压(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的电压;特高压(UHV)定义为1000kV及以上电压。而对于直流输电而言,高压直流(HVDC)通常是指±600kV 及以下的直流输电电压,±800kV(±750kV)以上的电压则称为特高压直流(UHVDC)。表1所示为交、直流输电电压分类表。 表1 交、直流输电电压分类表 我国发展特高压输电指的是在现有500kV交流和±500kV直流之上采用更高一级的电压等级输电技术,包括1000kV级交流特高压和±800kV级直流特高压两部分,简称国家特高压骨干电网。特高压输电是在超高压输电的基础上发展的,其目的仍是继续提高输电能力,实现大功率的中、远距离输电,以及实现远距离的电力系统互联,建成联合电力系统。为了适应我国国民经济和电力需求的快速发展,国家电网公司在2004年底明确提出了加快建设以百万伏级交流和±800千伏级直流系统特高压电网为核心的坚强国家电网的战略目标。 特高压输电具有明显的经济效益。据估计,1条1150千伏输电线路的输电能力可代替5~6条500千伏线路,或3条750千伏线路;可减少铁塔用材三分之一,节约导线二分之一,节省包括变电所在内的电网造价10~15%。1150千伏特高压线路走廊约仅为同等输送能力的500千伏线路所需走廊的四分之一,这对于人口稠密、土地宝贵或走廊困难的国家和地区会带来重大的经济和社会效益。1.2 特高压输电的原理

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