特高壓直流輸電現(xiàn)狀分析

1、特高壓直流輸電現(xiàn)狀分析摘要：特高壓直流輸電大多用于長距離輸電，例如海底電纜、大型發(fā)電站輸電 等，在我國，其是指通過1000kV級交流電網(wǎng)和600kV級以上直流電網(wǎng)要求構成 的電網(wǎng)系統(tǒng)。放眼現(xiàn)在，直流輸電在電力傳輸中的地位與日俱增，尤其在結合計 算機等技術后，特高壓直流輸電系統(tǒng)的整體調控更加可靠。本文將通過分析我國 特高壓直流輸電的現(xiàn)狀，以及探究今后發(fā)展的展望，討論特高壓直流輸電如何在 個別惡劣環(huán)境中進行應用的問題。關鍵詞：特高壓；直流輸電；現(xiàn)狀；展望1特高壓直流輸電的現(xiàn)狀1.1發(fā)展速度快從上世紀六十年代開始，由于部分發(fā)達國家需要向部分地區(qū)進行遠距離、大 容量輸電的需求，開始了對特高壓直流輸電的

2、研究。從開始階段的不到一千公里， 五十萬千伏直流輸電電壓，輸電功率六百萬千瓦，到如今的上千公里，八十萬千 伏直流輸電電壓，其中的發(fā)展速度無疑是飛快的。除此之外，由于現(xiàn)代科技更為 發(fā)達，再加上可以通過計算機進行實時地檢測，特高壓直流輸電系統(tǒng)在調節(jié)方面 的優(yōu)化，可謂是跨越了一大步。此外，相較于以往的電線，光纖的使用也使得特 高壓直流輸電在傳輸過程中的安全性得以提高，大大提高了其輸電效率。并且， 特高壓直流輸電的應用范圍也大大擴增，不再局限于幾個發(fā)達國家。1.2效率更高在遠距離大容量輸電方面，相較于交流輸電，或者是超高壓輸電方式，特高 壓直流輸電通常會是更好的選擇，其在經(jīng)濟投資、能源損耗以及工程規(guī)模

3、方面都 要優(yōu)于交流輸電和超高壓輸電。例如，在特高壓和超高壓兩種方式之間，面對相 同的輸電工程，姑且定為10GW的輸送功率，2千米的輸送距離，超高壓輸電需 要240億元的投資，在輸電過程中有將近1.15GW的損耗，其工程規(guī)模為135米， 而特高壓輸電只需要200億元的投資，在輸電過程中只有1GW的損耗，工程規(guī) 模也只有120米；而相等電壓等級情況下的交流輸電方式，需要315億元的投資， 在輸電過程中更是有1.7GW的線損，工程規(guī)模也遠遠大于前面兩種方案。所以， 在遠距離大容量電力輸送過程中，特高壓直流輸電的輸電效率更好。1.3我國特高壓直流輸電現(xiàn)狀我國從上世紀八十年代才開始嘗試建設超高壓直流輸電

4、工程，即葛洲壩直流 輸電工程，雖然開始較晚，但發(fā)展十分迅速。經(jīng)過這些年的技術積累，我國現(xiàn)已 具備建設特高壓直流輸電工程的技術，并于2010年，完全通過我國自主研發(fā)， 成功建造了在當時而言，技術領先全球、輸電能力最大的800kV的向家壩特高壓 直流輸電工程。在今后35年中，我國還將在其他地區(qū)建設特高壓直流輸電工程， 預計將會達到二十個左右。2特高壓直流輸電的特點2.1技術性能更加穩(wěn)定直流輸電技術基本不存在系統(tǒng)穩(wěn)定的問題，可以實現(xiàn)電網(wǎng)的非同期互聯(lián)。簡 單來說，就是指直流輸電在連接連兩個交流系統(tǒng)時，可以在非同步時期運行，在 效果方面，通過交變直，直變交，將兩個直流系統(tǒng)隔離，使得兩邊能夠獨立運行。 除

5、此之外，在運行期間，如果線路發(fā)生短路，直流輸電能夠及時地進行調節(jié)，恢 復時間也很短，例如直流輸電單極故障的恢復時間一般不超過0.4秒，除此之外， 還可以抑制振蕩阻尼和次同步振蕩的影響。2.2節(jié)省輸電走廊當電壓相同時，假設800kV，直流輸電所需要的輸電走廊為120米，交流輸 電則需要375米寬的輸電走廊，且直流輸電的效率還遠高于交流輸電?，F(xiàn)如今， 輸電走廊也是制約我國發(fā)展遠距離輸電的一個障礙。2.3經(jīng)濟效益更高在相同的導線規(guī)格的情況下，直流輸電只需要兩根導線就能夠傳輸與三根導 線的交流輸電所傳輸?shù)南嗤β?，所以，在線路造價這個方面，直流輸電大大節(jié) 省了線路所需要的費用。其次，相較于其他的輸電方

6、式，直流輸電線路的有功損 耗是要小許多的，并且?guī)缀跏菦]有任何的線路無功損耗。正是由于損耗小，特高 壓直流輸電的輸電效率是要遠遠高于其他輸電方式，因此，特高壓直流輸電能帶 來更高的經(jīng)濟效益。3特高壓直流輸電所未來的發(fā)展3.1優(yōu)化過電壓和絕緣技術如今，在特高壓直流輸電工程中，換流站裝置十分昂貴，所占投資比例較大， 一旦發(fā)生問題，將會帶來十分嚴重的經(jīng)濟損失。除此之外，由于我國的大氣環(huán)境 相對較差，對線路的絕緣保護而言，其影響是較為明顯的。直流線路的積污速度 快，污穢問題較為嚴重，對線路絕緣效果有較大的影響。此外，線路絕緣部分在 特高壓直流輸電工程的投資中所占比例也不斷增加，如果出現(xiàn)問題，將會是很大

7、的經(jīng)濟損失。對于我國而言，尤其是西北部水電、風電資源較為豐富的地區(qū)，由 于其所處環(huán)境較為惡劣，常有沙塵、暴雪等極端天氣，對線路的影響不可忽略。 所以想要使特高壓直流輸電能夠在這些地區(qū)穩(wěn)定運行，必須要解決過電壓和絕緣 技術的保護問題，否則，對于想要將該地區(qū)的電能資源輸送到華北、華東等地區(qū) 的計劃，在實際實施過程中無疑是十分困難的。3.2處理電磁環(huán)境問題由于特高壓直流輸電在運行時，常會產(chǎn)生相應的電磁環(huán)境，一般會出現(xiàn)線路 下方電場效應、無線電干擾和可聽噪音等問題。線路下方電場效應，一般是由于 特高壓直流輸電在正常運行時，由于其自身的特高壓，會導致導線周圍產(chǎn)生離子 流場，進而產(chǎn)生場強，但這種導線下合成

8、的場強往往會對人體造成損傷。而無線 電干擾問題也是由于特高壓直流輸電的線路或者換流站的部分設備會產(chǎn)生一定程 度的無線電，從而導致其周圍的無線電通信工程受到干擾，例如無法接聽電話、 網(wǎng)絡無法使用等情況，對周圍居民的正常生活產(chǎn)生了一定的影響。至于可聽噪音， 是由于無線電干擾而產(chǎn)生的。通常情況下，對于居民密集區(qū)是幾乎難以受到此類 噪音的干擾，但部分分散居民有可能受到其干擾，容易是居民感到煩躁。針對此 類現(xiàn)象，我們可以通過合理地增大導線半徑，進而減小無線電干擾和可聽噪音的 影響。3.3加強特高壓直流輸電的控制保護對于特高壓直流輸電，如何有效地控制保護高壓直流輸電是其技術的關鍵。 一方面要加強對特高壓直

9、流輸電實時監(jiān)控，確保在第一時間檢測到故障，避免因 未檢測到問題而導致重大損失的情況；另一方面，在發(fā)現(xiàn)故障時，要及時采取正 確安全的解決方法，切忌盲目地處理，以免造成更大的損失，尤其是相關工作人 員，務必要保證自身的安全，提高自己的安全意識，避免安全事故的發(fā)生。4結語在現(xiàn)有技術的支持下，進行遠距離、大區(qū)等電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)時，采用特高壓直流輸 電的方式更加符合各項工程要求，其不但所需投入資金較少，并且線損也較低， 是各種輸電方式中較為出眾的方式。但在采用特高壓直流輸電時，要盡可能減少 其帶來的負面影響，盡可能地避免其自身形成的電、磁場影響到周圍環(huán)境、居民。參考文獻肖曼，鐘清瑤，汪謙.特高壓直流輸電的現(xiàn)狀與展望J.科技風，2017，（06）： 202.李鐵鼎，劉文勛，林芳，李健，王濤.輸電線路工程數(shù)字化設計全過程應