世界特高压输电技术路线图
从上世纪７０年代开始，针对特高压输电工程的需要，为了发挥特高压输电的潜在经济性，很多国家开展了一系列特高压输电技术相关研究。美国、苏联、日本、意大利、加拿大和中国等都分别建设了特高压试验基地，开展理论研究、工程技术研究、电气设
编者按
世界电网等级从 １１０千伏到１０００千伏，经历了半个多世纪的风雨兼程。这个过程也是世界电力技术从无到有，从简单到复杂，从低级到高级的历程。特高压输电技术作为目前电网技术的巅峰之作，也经历了多年严谨扎实的科学试验和研究。本文将介绍特高压输电技术在各国的发展历程，向读者展示世界特高压输电技术如何一步一个脚印地攻坚克难，攀上巅峰。
世界特高压输电技术路线图
本刊记者高 靖
样采用同杆双回方案。
１９８８年秋，日本开始动工建设特高压线路，并于１９９２年４月２８日建成了从西群马开关站到东山梨变电站１３８公里的特高压输电线路。１９９３年１０月又建成从柏崎刈羽核电站到西群马开关站的南新泻干线中４９公里的特高压线路部分。两段特高压线路全长１８７公里。１９９９年完成东西走廊从南磐城开关站到东群马开关站的南磐城干线１９４公里和从东群马开关站到西群马开关站的东群马干线４４公里特高压线路的建设，两段特高压线路全长２３８公里。１９９５年，特高压成套变电设备在新榛名变电所特高压试验场安装完毕，随
即进行带电考核。截至２００４年６月底，日本特高压设备在１０００千伏电压下累计带电时间达到１６８３天。
但是，随着２０世纪９０年代经济泡沫破灭，以及亚洲金融危机给日本带来的冲击，日本经济出现负增长，核电站建设计划推迟，特高压工程建设速度也随之放慢，已建成的特高压线路一直降压运行。但是，日本仍对特高压在国内的应用前景持乐观态度。根据日本东京电力公司的预测，２０１０年左右，南磐城特高压干线将升压到额定电压运行。
历史再次证明电网发展和经济发展的密切关系。在特高压输电技术成熟可行的情况下，发达国家的特高压
输电工程暂时搁置或规划延迟，其根
本原因是世界经济格局发生重大调整和变化。
随着发达国家纷纷进入知识经济时代，大力发展能耗低、附加值大的信息、生物、微电子、金融、贸易等行业，其用电负荷增长率也逐步降低。上世纪８０年代后，这些国家的平均年用电量增长仅为１％～２％，原计划在远离负荷中心建设的大型和特大型电厂不得不停建。与此同时，世界制造业逐渐向新兴的发展中国家转移，正在实现经济崛起的中国、印度、巴西等国近年来经济迅速发展，用电负荷不断攀升，大型机组和大规模火电厂、水电站和核电站纷纷开工上马，并将目光投向特高压。
备研制和实际模型的试验与考核，多年来特高压输电技术研究硕果累累。
世界各国从上世纪７０年代开始的特高压技术研究，大多数研究项目和任务（包括主要设备的原型试验）已于１９８３～１９８６年基本完成。世界第一条１１５０千伏特高压输电线路和户外变电
站于１９８５年在前苏联投入商业运营。国际大电网会议（ＣＩＧＲＥ）组织来自特高压输电研究和建设的各国专家成立了３８?０４工作组，对特高压技术进行了全面评估，并于１９８８年以３８委员会的名义提出报告确认：特高压交流输电技术的实际应用已经成熟。根据
在世界
现有的知识和经验，±８００千伏是特高压直流输电确实和有把握的可行电压等级。
经过各国对特高压技术多年的研究试验，技术问题早已不是特高压输电发展的限制因素。特高压电网出现和发展的进程，由大容量输电的市场需求所决定，主要取决于用电负荷的增长情况。
特高压技术三大研究方向
特高压输电技术是在超高压输电技术基础上发展的。根据超高压输电的设计和运行经验，以及特高压输电建设和运行的经济和环境保护要求，特高压电晕效应、特高压绝缘及要求、电磁场及其影响，成为需要进行深入研究的三大关键技术问题。
特高压输电线路导线在天气恶劣的条件下，表面电场强度超过临界值后将使周围空气分子电离，形成正、负带电粒子，正、负离子碰撞和复合过程产生光子，并出现电晕放电。电晕放电将产生电晕功率损耗和可听噪声，对无线电、电视信号产生干扰。如果不采取技术措施，特高压导线电晕放电可能会比超高压导线更严重。因此，电晕放电是决定特高压导线包括导线数及其结构的决定性因素。特高压电晕效应研究就是要通过合理地选择导线数目和各相导线的结构，使电晕放电的影响降到最小。
雷电对架空地线（又称为避雷线）等的放电，或雷电绕过架空地线对相导线的放电，将在特高压输电线路上产生雷电过电压，断路器的各种操作将产生工频过电压和操作过电压。特高压的各种过电压现象虽与超高压类似，但其特性有很大的差异。特高压的过电压决定绝缘系统设计和绝缘水平。特高压电网及其设备的绝缘水平直接影响成本和可靠性。因此，必须针对特
高压电网过电压水平采取技术措施，
限制工频过电压，特别是要限制操作
过电压在尽可能低的合理水平。
任何输电线路和变电站的裸露导
线，在其周围和地面将产生工频电场
和磁场。特高压输电产生的电磁场与
目前的超高压输电没有严格的区别。
但由于电压升高，电流增加，特高压输
电产生的电磁场成为公众关心的问题。
特高压输电的电磁场强度限制要求，
决定了输电铁塔的高度和线路走廊宽
度等，直接影响建设成本，同时影响输
电线路下的生态安全问题和环境问题。
特高压输电应采取技术措施，使其对
生态环境的影响降至最低，既保证安
全，又降低成本。
对特高压输电关键技术的研究，
是为了掌握特高压输变电的技术特点
和输电电网的特性，通过研究，为线路
设计、变电站设计以及主要设备设计
和制造，提供技术依据、技术参数及技
术规范，做到特高压电网的建设和运
行成本合理，既具有市场竞争力，同时
又符合环境保护的要求。
美国的特高压技术研究
美国电力公司、邦德维尔（ＢＰＡ）
电力局和通用电力公司都进行了特高
压技术研究。
美国电力公司和瑞典通用电气公
司的特高压研究试验站，位于匹茨菲
尔德附近。特高压试验场的基本设施
包括，由每个档距长３０５米的三个档距
组成的单相试验线段，站内有瑞典通
用电气公司制造的特高压变压器。从
１９７４年开始，试验站进行了导线电晕
特性的广泛研究，在不同电压下试验
了不同的导线结构，计算它们的电晕
特性对环境的影响，进行了可听噪声、
无线电杂音、电视干扰、恶劣天气条件
和未来特高压线路预期的电压水平相
互作用造成的电晕损失为特征的综合
性试验研究。在单相特高压试验线段
上进行了四种分裂导线布置的长期试
验。通过对四种结构相导线特性进行
的长期试验，优化导线结构，减少子导
线数并在分裂导线内采用不对称间隔，
以满足环境要求。此外，在铁塔体系、
线路可听噪声的音质影响以及电场对
特高压试验线段附近农作物生长影响
等方面也开展了研究。瑞典通用电气
公司已经进行发展性试验，以确定和
验证特高压设备的绝缘设计。对支持
绝缘子、入口套管进行了气体绝缘设
备的研究，并且探讨了不同气体质量
和压力的影响。在俄亥俄铜公司的弗
朗克?毕?布兰克试验室和加拿大魁北
克水电局高压试验室，进行了特高压
长空气间隙试验。
１９７６年，美国在ＢＰＡ莱昂斯试验
场和莫洛机械试验线段上开始进行特高
压线路的广泛研究和开发。莱昂斯特高
压试验场由２１公里三相１２００千伏线路
组成，它由ＢＰＡ２３０千伏系统经２３０／
１２００千伏５０ 兆伏安变压器供电，用于
电气性能研究。在莫洛试验线段上，进
行了机械结构研究，考验不同结构的机
械性能。在策昂斯试验线段还进行了电
晕和电场研究，生态和环境研究等。为
了得到１１００千伏线路绝缘强度全尺度
试验室数据，还进行了雷电冲击绝缘研
究。在ＢＰＡ的卡莱试验室和莱昂斯１２００
千伏试验线段上，进行导线、绝缘子和
金具电晕特性的研究，对４１毫米直径子
导线，８和７分裂导线的长期可听噪声、
无线电杂音、电视干扰、电晕损失和臭
氧的发生进行观测。在ＢＰＡ曼根机械—
电气试验室和莫洛机械试验站进行机械
和结构试验，包括线路载荷（风和冰载
荷）、导线运行（风吹振动、子导线振
荡和舞动）对杆塔、导线、金具和绝缘
等影响。研究还包括１１００千伏线路铁塔
和线路检修技术；１２００千伏线路电场对农作物、天然生长蔬菜、蜜蜂、野生动物、家禽影响的生态研究；对变电站设备进行试验，噪声和工频电场的研究；对变压器、避雷器和ＳＦ
６
气体设备的性能评价等。
美国通用电力公司的雷诺特高压试验场，１９６７年开始实施１０００～１５００千伏架空线路的研究计划。１９７４年，美国电力科学研究院（ＥＰＲＩ）开始建设１０００～１５００千伏三相试验线路并投入运行，进行了长达三年的研究工作，另有两台特高压变压器、避雷器、耦合电容器和有关设备，使单相线段扩充为三相运行。三相特高压试验线路长５２３米，试验电压相对相间达１５００千伏。在特高压研究工作中，许多不同类型的线路和变电站设备进行了深入的操作冲击试验，在特高压电压下进行了污秽绝缘子工频电压试验。对直径３３～５６毫米子导线的６～１６分裂导线，测量了可听噪声、电晕损失、电视干扰、地面场强和臭氧发生量。同时，还进行了特高压线路电场效应的研究，以及铁塔的安装试验、特大型变压器设计和考核的试验研究。特高压研究的设备亦可用于特高压直流输电的研究。作为研究项目的一部分，安装了新的设备，就有可能对高至±１５００千伏直流的试验电压进行综合性试验。
前苏联的特高压技术研究
前苏联特高压科研工作大体分三个阶段：１９７２年之前集中精力从事基础研究；１９７２～１９７８年开展设备研制攻关，进行样机试制；１９７８～１９８０年转入工厂化生产的同时，将原型设备投入试运行考核。正因为这些扎实的科研开发工作，才使前苏联投运的特高压电气设备具有可靠的质量，运行多年来未出现重大设备事故。
前苏联第一条５００千伏输电线投
入运行后不久，在开展７５０千伏科研工
作的同时，就开始有计划地组织全苏
电工研究院、直流研究院以及高等院
校，针对百万伏级输电的可能性进行
大量的外绝缘试验和设备绝缘结构的
研究，为设备研制奠定了基础。１９７２年
之前，这些工作主要是在科研院校和
设计单位通过物理、数学模拟以及实
际的放电试验取得技术数据。１９７２～
１９７８年，由制造厂参加致力于新产品
开发，并建设工业性试验线路，使研制
出的原型产品在试验线路上进行长期
试运行考核，从而提供改进产品工艺
和质量的依据。由于这一系列扎实的
基础科研、产品开发以及中间试验各
个环节的实施，保证了在埃基巴斯图
兹、科克契塔夫等变电站投运的特高
压输电设备的质量。
前苏联特高压输电技术的研究主
要围绕以下四个方向进行：
绝缘问题研究。绝缘最棘手的问
题是长间隙的异常放电，无论是操作
冲击还是雷电冲击，放电并不都是沿
着最短间隙路径发展。前苏联１１５０千
伏线路曾几次出现雷电绕过架空地线
直击输电线路的绕击事故，架空地线
很难对雷电起到屏蔽作用，由于这种
异常放电，要进行大量的研究才能掌
握长间隙放电的规律，因此决不能简
单地认为百万伏级电压等级是５００千
伏和７５０千伏电压等级的线性延伸。
系统问题研究。前苏联深入研究
了特高压输电线路投入电网系统后对
系统运行稳定性带来的影响问题。一
旦线路发生故障，应采取怎样的反事
故措施，才能保证系统安全运行，同时
还要研究线路有功和无功的优化调整
方法。１１５０千伏输电线路建设过程中，
采取了一系列措施，其中包括在火电、
水电及核电站安装具有灵活调整负荷
能力的机组，要求耗能大的用户也应
具有负荷调整能力。
线路和设备研制。设备研制过程
中一个十分重要的问题是建立能进行
长期带电和带负荷试验的线路，以便
承担研制新产品进行工业性试运行考
核的全部任务。
生态和环境问题研究。从上世纪６０
年代开始，特别是１９８０年以后，前苏联
利用试验线段就线路和变电站地面场
强、导线引起的可听噪声、无线电干扰
和电视干扰等进行了大量研究工作。
日本的特高压技术研究
日本中央电力研究所（ＣＲＩＥＰＩ）、
东京电力公司（ＴＥＰＣＯ）和ＮＧＫ绝缘
子公司开展了特高压研究。１９８０年，中
央电力研究所在赤诚建立了长６００米、
双回路、两档距１０００千伏试验线段。试
验设备包括污秽绝缘子试验用的特高
压雾室、连续对绝缘子加压的试验设
备、用于可听噪声试验的电晕笼。在特
高压试验线段上，进行了８分裂、１０分
裂和１２分裂导线和杆塔在强风和地震
条件下的特性试验，进行了特高压施
工和维修技术、可听噪声、无线电、电
视干扰，以及电磁场对于蔬菜、家禽的
生态影响等方面研究。
在东京电力公司的高山石试验线
段上，进行了分裂导线和绝缘子串的
机械性能，如舞动和覆冰等性能的研
究和技术开发。试验线路由两个档距
１０分裂ＡＣＳＲ导线构成。采用ＮＧＫ公
司的电晕试验设备和１０００千伏污秽试
验设备进行了污秽条件下绝缘子串的
无线电干扰电压（ＲＩＶ）和可听噪声试
验。试验还包括线路的操作、雷电、工
频过电压和相对相空气间隙，以及在
污秽条件下的原型套管和绝缘子串闪
络特性试验。另外，日本还在武山、盐
原、横须贺等地建设户外污秽试验场，
进行绝缘污秽试验。
在世界
意大利的特高压技术研究
自１９７１年意大利确立了１０００千伏研究计划后，开始在不同的试验站和试验室进行特高压的研究、技术开发和论证工作。在萨瓦雷托试验场的研究计划有１０００千伏主要试验设施，包括１公里长的试验线段和４０米的试验笼组成的电晕、电磁环境试验设备。完成了操作和雷电过电压试验，包括空气间隙的操作冲击特性、特高压系统的污秽条件下表面绝缘特性、ＳＦ
６
气体绝缘特性、非常规绝缘子的开发试验。
在萨瓦雷托试验线段上进行了可听噪声、无线电杂音、电晕损失的测量。试验三种不同的导线结构即１５毫米子导线直径，子导线间距为０．４５米的６、８和１０分裂导线的试验。在电晕试验笼内，对多达１４根子导线的对称型分裂结构，６、８和１０根子导线的非对称型分裂结构以及０．２、０．４、０．６米直径管形导线进行了试验。对特高压绝缘子和金具的干扰水平、线路振动阻尼器、间隔器、悬挂金具和连接件的机械结构等也开展了试验研究。
关于电场的生态效应，在萨瓦雷托的特高压试验线段下以及在试验笼中对老鼠、野鼠、兔子、狗对电磁场的反应进行了试验研究。另外，萨瓦雷托试验站和意大利中心电气试验室还进行了特高压电气原型设备的试验。在米兰的意大利电力中心试验室及普拉达纳帕斯机械试验场和布鲁亥利欧机械试验室也进行了特高压相关试验。
加拿大的特高压技术研究
加拿大魁北克水电局高压试验室进行了电压达１５００千伏额定电压的输电系统设备试验。魁北克水电局为线路导线电晕研究使用的户外试验场，由试验线段和两个电晕笼组成。试验线段和电晕笼均用于高至１５００千伏的交流系
统和±１８００千伏的直流系统的分裂导
线的电晕试验。试验线段单档距长３００
米。试验笼由截面５．５米×５．５米正方
形相邻的两个铁丝网组成。在魁北克
高压试验室进行了高达１５００千伏的线
路和变电站空气绝缘试验。在魁北克
水电局户外试验场，对四种分裂导线
结构进行研究：分别为８×４１．４毫米，
６×４６．５３毫米，８×４６．５３毫米和６×
５０．７５毫米。此外还在试验笼中进行了
一般的研究，用以评价从１～１６根子导
线的分裂结构，导线尺寸在２３．５～７７．２
毫米范围内的特性变化。魁北克水电
局还对±６００～±１２００千伏直流输电
线路的电晕、电场和离子流特性进行
研究。进行４、６、８分裂导线上的空气
动力（例如拖曳、抬高、偏移）的风洞
测量。在马德兰岛试验线段上，还进行
不同风速条件下６分裂导线的动力特
性研究和１２分裂导线的空气动力研究。
中国的特高压技术研究
在中国，特高压技术研究起步较
晚，始于１９８６年。中国电力科学研究
院、武汉高压研究所、电力建设研究所
和有关高等院校开展了特高压输电的
基础研究，利用各自特高压试验设备
进行了特高压外绝缘放电特性，特高
压输电对环境的影响研究，架空线下
地面电场的测试研究，工频过电压、操
作过电压的试验研究等。武汉高压研
究所于１９９４年建设了１０００千伏级，长
２００米，８分裂导线水平排列的试验线
段。电力建设研究所于２００４年建设的
杆塔试验站可进行特高压单回路８×
８００分裂导线，３０°～６０°转角级杆塔
原型强度试验，还可进行特高压输电
线路防振设计方案试验。
近年来，随着特高压试验示范工
程的前期研究和开工建设，国家电网
公司组织实施了近百项关键技术课题
研究，涵盖了换流技术、设备技术、试
验技术、运行技术、电磁环境、建设工
期等多个方面，在特高压输电的关键
技术领域取得了一系列重要成果：确
定了特高压电网的电压标准，明确了
特高压电磁环境指标的限值，确定了
过电压和绝缘配合方案，确定了特高
压直流工程标准输电容量，论证了特
高压输电的经济性，在绝缘配合、高海
拔研究、防雷研究等领域已经达到国
际先进水平。
意大利１０５０千伏单相变压器
我国特高压直流输电技术的现状及发展
我国特高压直流输电技术的现状及发展 （华北电力大学，北京市） 【摘要】直流输电是目前世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送电和电网互联的一个重要手段。本文主要介绍了特高压直流输电技术的特点，特高压直流输电技术所要解决的问题,特高压直流输电技术的在我国发展的必要性以及发展前景。 【关键词】特高压直流输电，特点，问题，必要性，发展前景 0．引言 特高压电网是指由特高压骨干网架、超高压、高压输电网、配电网及高压直流输电系统共同构成的分层、分区，结构清晰的大电网。其中，国家电网特高压骨干网架是指由1000kV级交流输电网和±600kV级以上直流输电系统构成的电网。 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。 1．特高压直流输电的技术特点 1.1特高压直流输电系统 特高压直流输电的系统组成形式与超高压直流输电相同，但单桥个数、输送容量、电气一次设备的容量及绝缘水平等相差很大。换流站主接线的典型方式为每极2组12脉动换流单元串联，也可用每极2组12脉动换流单元并联。特高压直流输电采用对称双极结构，即每12脉动换流器的额定电压均为400kV，这样的接线方式使运行灵活性可靠性大为提高。特高压直流输电的运行方式有：双极运行方式、双极混合电压运行方式、单击运行方式和单极半压运行方式等。换流阀采用二重阀，空气绝缘，水冷却；控制角为整流器触发角15°；逆变器熄弧角17°。换流变压器形式为单相双绕组，油浸式；短路阻抗16%-18%；有载调压开关共29档，每档1.25%。换流站平面布置为高、低压阀厅及其换流变压器采用面对面布置方式，高压阀厅布置在两侧，低压阀厅布置在中间。 1.2 特高压直流输电技术的主要特点 （1）特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或非同步联网，电网结构比较松散、清晰。 （2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。 （3）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。 （4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的暂态、动态稳定性能。 （5）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。 1.3 与超高压直流输电比较 和±600千伏级及600千伏以下超高压
特高压输电技术知识
特高压输电技术知识 特高压直流输电技术的主要特点 （1）特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或非同步联网，电网结构比较松散、清晰。 （2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。 （3）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。（4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的暂态、动态稳定性能。 （5）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。 特高压输电与超高压输电经济性比较 特高压输电与超高压输电经济性比较，一般用输电成本进行比较，比较2个电压等级输送同样的功率和同样的距离所用的输电成本。有2种比较方法：一种是按相同的可靠性指标，比较它们的一次投资成本；另一种是比较它们的寿命周期成本。这2种比较方法都需要的基本数据是：构成2种电压等级输电工程的统计的设备价格及建筑费用。对于特高压输电和超高压输电工程规划和设计所进行的成本比较来说，设备价格及其建筑费用可采用统计的平均价格或价格指数。2种比较方法都需要进行可靠性分析计算，通过分析计算，提出输电工程的期望的可靠性指标。利用寿命周期成本方法进行经济性比较还需要有中断输电造成的统计的经济损失数据。 一回1 100 kV特高压输电线路的输电能力可达到500 kV 常规输电线路输电能力的4 倍以上，即4-5回500 kV输电线路的输电能力相当于一回1 100 kV输电线路的输电能力。显然，在线路和变电站的运行维护方面，特高压输电所需的成本将比超高压输电少得多。线路的功率和电能损耗，在运行成本方面占有相当的比重。在输送相同功率情况下，1 100 kV线路功率损耗约为500 kV线路的1/16左右。所以，特高压输电在运行成本方面具有更强的竞争优势。 特高压知识问答（17） 问：交流特高压电网电气设备的绝缘有什么特点，其影响因素是什么？ 答：现代电网应具有安全不间断的基本功能。实践表明，在全部停电事故中，输电线路和变电站电气设备的绝缘闪络或击穿是最主要的原因。因此，为了保证电网具有一个可接受的可
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
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。
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
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
±800KV+特高压直流输电系统全电压启动过电压研究(已看)
±800KV特高压直流输电系统全电压启动过电压研究 黄源辉，王钢，李海锋，汪隆君 （华南理工大学电力学院，广东广州510640） 摘要：全电压启动过电压是直流输电中直流侧最严重的过电压情况。本文以PSCAD/EMTDC为工具，以正在建设的云广±800kV特高压直流输电系统参数为依据，建立全电压启动过电压仿真计算模型。对各种全电压启动情况进行了仿真计算，讨论了各种因素对全电压启动的影响，并与±500KV HVDC系统的全电压启动过电压作了比较，获得了一些具有实用价值的结论。 关键词：±800KV；特高压直流输电；全电压启动；过电压 0引言 为满足未来持续增长的电力需求，实现更大范围的资源优化配置，中国南方电网公司和国家电网公司提出了加快建设特高压电网的战略方针[1]。随着输电系统电压等级的升高，绝缘费用在整个系统建设投资中所占比重越来越大。对于±800KV特高压直流输电系统，确定直流线路和换流站设备的绝缘水平成为建设时遇到的基本问题之一。在种类繁多的直流系统内部过电压中，全电压误启动多因为的过电压是其中最严重和最重要的一种。它的幅值最大，造成的危害最大，在选择直流设备绝缘水平和制订过电压保护方案时往往以此为条件[2]。因此，对特高压直流系统的全电压启动过电压进行研究和分析具有很大的实际意义。 为降低启动过程的过电压及减小启动时对两端交流系统的冲击，直流输电的正常启动应严格按照一定的顺序进行[3]。正常情况下，在回路完好、交直流开关设备全部投入且交流滤波器投入适量等条件满足后（α≥90°），先解锁逆变器，后解锁整流器，按照逆变侧定电压调节或定息弧角调节规律的要求，由调节器逐步升高直流电压至额定值，即所谓的“软启动”。然而由于某些原因（如控制系统异常），两端解锁过程紊乱，逆变侧换流器尚未解锁而整流侧却全部解锁，此时若以较小的触发角启动，全电压突然对直流线路充电，由此直流侧会产生非常严重的过电压。 1云广直流系统简介 南方电网正在建设的云南-广东特高压直流系统双极输送功率5000MW，电压等级为±800kV，直流线路长度约1438km，导线截面为6×630mm2，两极线路同杆并架。送端楚雄换流站通过2回500kV 线路与云南主网的昆西北变电站相连，西部的小湾水电站（装机容量4200MW，计划2009年9月首台机组投产，2011年全部建成）和西北部的金安桥水电站（总装机2400MW，计划2009年12月首台机组投产，2011年全部建成）均以2回500kV线路接入楚雄换流站。受端穗东换流站位于广东省增城东部，500kV交流出线6回，分别以2回500kV线路接入增城、横沥和水乡站[4]。楚雄换流站接入系统如图1所示。 图1 楚雄换流站接入系统 云南-广东特高压直流系统交流母线额定电压为525kV，整流侧无功补偿总容量为3000MV Ar，逆变侧无功补偿总容量为3040MV Ar。平波电抗器电感值为300mH，平波电抗器按极母线和中性母线平衡布置，各为150mH。直流滤波器采用12/24双调谐方式。避雷器使用金属氧化物模型。每极换流单元采用2个12脉动换流器串联组成。 2云广直流系统模型 本文以PSCAD/EMTDC为工具，以南方电网建设中的云南-广东±800kV特高压直流系统参数为依据，建立了全电压启动过电压仿真计算模型。换流站内的单极配置如图1所示。
特高压输电工程发展状况
特高压输电工程发展状况 特高压输电分为：特高压交流输电和特高压直流输电，这两种输电方式各有各的优缺点。 特高压输电技术具有以下优越性： 1．1够提高电网的安全性、可靠性。 采用l 000kV电压长远距离输，可以降低电网的短路电流。比如若长运距离输送l 000万kw电力，可以减少相当于本地装机17台60万kW的机组。每台60万kW的机组对其附近区域500 kV电网的短路电流将增加1．8 kA。而采用特高压输电技术的分层、分区布局电网，则可以优化电网结构，从根本上解决短路电流超标，从而提高电网的安全性、可靠性。 1．2够更为经济地提高大容量、远距离送电能力。 研究表明：1条l 000 kV线路的输送客量相当于5条500 kV线路的输送容量，这样能够使包括变电站在内的电网建设成本降低10％～15％。我国的电站建设多集中于煤矿资源丰富的华北和水资源丰富的两南，用电负荷又集中在华东、华中。这种状况客观上要求西电东送。据预测，到2020年，我国的发电装机容量有可能达到ll 亿kW。依靠目前的500 kV电网无论是输送距离还是输送容量，都
无法承受，只能依靠技术进步，通过特高压输电技术及特高压输电电网建设，将大型水电、煤电基地的电能输送到所需目的地。 1．3够大量节约电网建设用地。 我国环境保护标准程定，邻近民居的地面电场强度不能大于4 kV ／m，500 kV的输电线路走廊宽度要为10～48 m，而l 000 kV线路走廊要为8l一97 m。通过理论计算得知，输送同样的功率(如500万kW)，采用l 000 kV特高压输电线路比采用500 kV高压输电线路节约60％的建设用地。所以说．特高压输电技术能够大量节约电网建设用地．是资源节约型建设丁程。 特高压输电技术主要的技术难关： 2 ．1 过电压与绝缘配合。 在特高压输电系统运行过程中，将承受操作冲击、故障冲击、雷电冲击等引起的过电压。由于目前我国尚无特高压过电压标准，因此，对过电压与绝缘配合进行研究，选择正确和经济的方式降低设备的过电压水平和绝缘水平，对系统安全运行是十分重要的。由于特高压输电工程的特殊性，导线的布置方式有多种选择，绝缘子串型和塔头间隙种类较超高压线路多，如同杆并架，导线水平排列、垂直排列，绝缘子I 串、v 串甚至Y 串等。我国特高压输电线路跨越高海拔地区的国情还决定必需对不同海拔条件下的空气间隙放电电压特性进行研究。因此，在常规研究项目基础上，研究不同条
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。
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
特高压输电技术简介
特高压输电技术简介 一．特高压输电技术 特高压(ultra high voltage) 电网是指交流1000kV、直流正负800kV及以上电压等级的输电网络。 特高压交流输电技术的研究始于60年代后半期。当时西方工业国家的电力工业处在快速增长时期，美国、前苏联、意大利、加拿大、德国、日本、瑞典等国家根据本国的经济增长和电力需求预测，都制定了本国发展特高压的计划。美国、前苏联、日本、意大利均建设了特高压试验站和试验线段，专门研究特高压输变电技术及相关输变电设备。 前苏联从70年代末开始进行1150kV输电工程的建设。1985年建成埃基巴斯图兹－科克切塔夫－库斯坦奈特高压线路，全长900km，按1150kV电压投入运行，至1994年已建成特高压线路全长2634km。运行情况表明：所采用的线路和变电站的结构基本合理。特高压变压器、电抗器、断路器等重大设备经受了各种运行条件的考验，自投运后一直运行正常。在1991年，由于前苏联解体和经济衰退，电力需求明显不足，导致特高压线路降压至500kV运行。 日本是世界上第二个采用交流百万伏级电压等级输电的国家。为满足沿海大型原子能电站送电到负荷中心的需要并最大程度地节省线路走廊，日本从1973年开始特高压输电的研究，不仅因为特高压系统的输电能力是500kV系统的4～5倍，而且可解决500kV系统短路电流过大难以开断的问题。对于输电电压的选择，日本在800kV至1500kV之间进行了技术比较研究，通过各方面的综合比较，选定1000kV作为特高压系统的标称电压。目前已建成全长426km的东京外环特高压输电线路。为保证特高压系统的可靠运行，日本建设了盐原、赤城两个特高压试验研究基地，运行情况良好，证明特高压输变电设备可满足系统的可靠运行。 国外的试验及实际工程运行结果表明：在特高压输电技术上不存在难以解决的技术难题，输电技术和输电设备的科研成果可满足和适应工程需要。只要有市场需要，特高压输电工程可随时启动。 我国是从1986年开始立项研究交流特高压输电技术。前期研究包括国内外特高压输电的资料收集与分析，内容涉及特高压电压等级的论证、特高压输电系统、外绝缘特性、电磁环境、特高压输变电设备及特高压输电工程概况等。八五
(发展战略)国内外高压直流输电的发展与状态
1 我国高压直流输电系统的发展历程及现状 1.1 我国高压直流输电系统的发展历程 我国的高压直流输电工程总体上可以说是起步较晚, 但发展迅速。1980 年国家确定全部依靠自己力量建设中国第一项直流输电工程———舟山直流输电工程。它具有向自主建设大型直流输电工程过渡的工业性试验性质,于1984 年开始施工, 1987 年投入试运行, 1989 年正式投运。工程最终规模为±1 100 kV, 500 A, 100 MW, 线路全长54 km。嗓泅直流输电工程( 上海―嗓泅岛) 是我国自行设计、制造、建设的双极海底电缆直流工程, 于1996 年完成研究工作, 2002 年全部建成。工程为双极±500 kV,600 A, 60 MW, 可双向供电, 线路长度66.2 km, 其中海底电缆59.7 km。葛南( 葛洲坝―上海南桥) 高压直流输电系统, 是我国引进的第一个高压直流输电工程, 1989 年单极投运, 1990 年双极投运。进入21 世纪, 我国的高压直流输电发展迅速, 相继建成投产了天广( 天生桥―广州) 、三常( 三峡―常州) 、三广( 三峡―广东) 和贵广( 贵州―广东) 等多项高压直流输电项目。作为引进技术的验证, 自主研发设计制造的华中―西北联网灵宝背背直流工程, 2005 年7 月投入运行。 1.2 我国高压直流输电系统的现状 至2004 年末, 我国高压直流输电工程累计输送容量达12 470 MW, 输电线路长度累计达4 840 km, 已经超过美国位列世界第一。截至2007 年年底, 我国已建成并正式投入运行葛( 洲坝) 沪( 上海) 、三( 峡) 常( 州) 、三( 峡) 广( 东) 、三( 峡) 沪( 上海) 、天( 天生桥) 广( 东) 、贵( 州) 广( 东) Ⅰ回、Ⅱ回等7 个超高压直流输电工程和灵宝背靠背直流工程, 直流输电线路总长度达 7 085 km, 输送容量达18 560 MW, 线路总长度和输送容量均居世界第一。与此
中国特高压及下一代电压等级设想
中国特高压及设想下一代电压等级 2009年1月，世界上第一个商业运行的特高压工程——我国自主研发、设计和建设的1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流示范工程竣工。紧接着，2010 年7月，向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程完工并正式投入商业运行。 如图1是中国电力企业联合会在2016年公布的资料，数据显示：我国1000kV 交流电网的建设距离已经达到了7366千米，±800kV直流电网建设距离已经达到了12300千米。十余年辛苦不寻常，中国电网从最初建设的特高压示范工程到如今辽阔的特高压交直流工程网络，技术方面持续提升、理念方面不断突破、视野方面越来越开阔，已经展现出强大的生命力和创造力，实现了“中国创造”与“中国引领”的战略思想。 在领先世界的重大自主创新上，中国的特高压输电技术应当算一个。中国的特高压技术在不断地克服着世界难题，建立了系统的特高压标准体系，引领着世界电力行业的发展，称为中国走向世界舞台的一张名片。中国特高压输电技术将继续负重前行。2016年5月11日，作为目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程，昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电线路的开工动员大会在乌鲁木齐召开。这项工程刷新了世界电网技术的新高度，开启了特高压输电技术发展的新纪元，不仅可以满足地方经济发展的需要，还可以缓解华北电力的紧缺问题，同时对全球能源互联网的发展也具有重大的示范作用。 图1 2012-2016年中国特高压电网建设情况 “雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”，中国特高压已经取得了令世界瞩目的成就，但是国家电网绝不会止步于眼前的成绩，而是将会在稳定运行的基础上
三大特高压直流输电线路背景资料
三大特高压直流输电线路背景资料 一、特高压直流线路基本情况 ±800kV复奉直流线路四川段起于复龙换流站，止于377#塔位，投运时间2009年12月，长度187.275km，铁塔378基，途径四川省宜宾市宜宾县、高县、长宁县、翠屏区、江安县、泸州市纳溪区、江阳区、合江县共8个区县，在合江县出境进入重庆境内。线路全部处于公司供区，途径地市公司供电所35个。接地极线路79公里，铁塔189基。±800kV 复奉线输送容量6400MW。 ±800kV锦苏直流线路四川段起于锦屏换流站，止于987#塔位，投运时间2012年12月，长度484.034km，铁塔988基，自复龙换流站起与复奉线同一通道走线，途径四川省凉山州西昌市、普格县、昭觉县、美姑县、雷波县、云南省昭通市绥江县、水富县、宜宾市屏山县、宜宾县、高县、长宁县、翠屏区、江安县、泸州市纳溪区、江阳区、合江县共16个区县，在合江县出境进入重庆境内。线路处于公司供区长度268.297公里、铁塔563基，途径地市公司供电所44个；另有0036#-0344#、0474#-0493#区段（长度153.268公里、铁塔320基）处于地方电力供区，0494#-0598#区段（长度62.469公里、铁塔105基）处于南方电网供区。接地极线路74公里，铁塔207基。±800kV锦苏线输送容量7200MW。
±800kV宾金直流线路工程四川段起于宜宾换流站，止于365#塔位，试运行时间2014年03月，长度182.703km，铁塔366基，途径四川省宜宾市宜宾县、珙县、兴文县、泸州市叙永县、古蔺县共5个区县，在古蔺县出境进入贵州境内。线路全部处于公司供区，途径地市公司供电所22个。接地极线路101公里，铁塔292基。±800kV宾金线输送容量8000MW。 线路名称线路长度 （km） 杆塔数量投运时间 途径区县数 量 途径属地公 司供电所 ±800kV 复奉直流 187.275 378 2009.12 8 35 复龙换流站 接地极线路 79.106 189 ±800kV 锦苏直流 484.034 988 2012.12 16 44 锦屏换流站 接地极线路 74.147 207 ±800kV 宾金直流 182.703 366 2014.03（试 运行）5 22 宜宾换流站 接地极线路 101.174 292
我国特高压输电线路的现状与展望
我国特高压输电线路的现状与展望 摘要：我国特高压输电线路工业刚刚兴起；本文从可观需求上对特高压输电技术进行了分析；提出了目前特高压技术的难点、重点；对特高压输电技术的应用予以了展望；对特高压输电线路的研究分析有一定的参考价值。 关键词：特高压输电；难点；展望 特高压电网在我国家电网中是指由特高压骨干网架包括1000kV级交流输电系统和600kV级以上直流输电网组成的超巨型电网。从1960年开始，特高压输电的研究和应用开始在世界各地广泛开展起来，掀起了一股研究特高压输电的电网之风。随着我国步入中国特色社会主义初级阶段，我国经济不断发展，工业规模不断扩大，随之而来的问题是我国输电负荷的节节攀升。我国有必要在特高压输电线路的研究中获得新的成果来减少输电线路在远距离输电上的损耗，改善我国以往输电损耗的过大现象，节约电力资源。 一、我国特高压输电线路存在的必要性 我国地域辽阔，煤炭、石油资源分布不均衡。同时，我国经济发展水平地域差距比较大，西部发展相对于沿海地区和东部地区来说较落后，电力发电资源主要集中在经济不发达地区。为了更好的实现利用自然发电资源，我们需要在能源配置上重新规划考虑，把我国有限的自然资源发挥出最大的利用率，实现经济快速稳定的增长。通过建设我国特高压输电线路系统，提高我国长距离、大规模的输送电力资源，帮助我国自然电力资源跨地区合理高效的利用。我国电力资源与电力我国电力需求地区不相统一，所以需要考虑建设特高压输电线路系统改善电力能源的传输问题。我国电网结构、功能、运作上存在一定的问题。首先，目前广泛应用的500kV级电网输送系统对于电力能源缺乏的地区的供应量满足不了该地区日益增长的经济发展需求；其次，电网结构的不合理布置，导致在电力资源需求量大的中部地区对高电压直流输电线路系统的短路电流控制上面还缺乏有效手段；第三，输电电网在电压稳定方面还有一定受扰动问题。特高电压输电线路系统的建立能够在一定程度上解决超高电压在远距离、高容量电力的输送，从电力资源中心向中部、南部大部分地区散射开来，提高电力网络的稳定性