特高压专题 中国电网从超高压到特高压的发展 1
特高压输变电技术的现状分析和发展研究
特高压输变电技术的现状分析和发展研究特高压输变电技术是指交流电压等级在800千伏以上的输变电技术，是电力系统中重要的组成部分。
随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，电力需求不断增长，特高压输变电技术的发展变得愈发重要。
本文将对特高压输变电技术的现状进行分析，并探讨其未来的发展趋势。
1. 技术发展历程特高压输变电技术的发展经历了多个阶段。
20世纪50年代，我国进行了220千伏、500千伏甚至765千伏的电网建设，开创了高压电网时代；80年代开始，我国开始在输变电领域逐渐引入特高压技术，率先在直流输电方面取得了一系列重大成就；21世纪以来，特高压交流输电技术也得到了长足的发展，并已经取得了一系列突破，为电力系统的可靠性、安全性和经济性提供了强有力的支撑。
2. 技术特点特高压输变电技术相对于传统输变电技术来说，具有输电距离远、输电功率大、电网经济可靠性高等优点。
特高压输变电技术能够实现长距离大容量输电，降低电网损耗，提高输电效率，从而满足远距离、大容量输电的需求，为经济社会发展提供了强大的支撑。
3. 技术应用特高压输变电技术已经在我国多个地方得到了广泛应用，例如西北干旱地区的风电资源富集、西南水电资源丰富、东北煤炭资源丰富等地方都需要特高压输电技术的支持。
特高压输变电技术在解决能源资源不均衡、电力需求增长快的地区起到了至关重要的作用。
二、特高压输变电技术的发展研究1. 技术难点特高压输变电技术在发展过程中面临着一些难点和挑战。
首先是技术设备的制造和研发，尤其是特高压输变电设备的设计、制造和检测技术，需要不断突破和创新；其次是特高压输变电线路的建设和运行技术，要克服长距离输电带来的输电损耗、电磁暂态和电气气象等复杂问题；再次是特高压输变电的经济性和可靠性，如何更好地实现节能减排、提高负载率、降低运行成本等，也是亟待解决的问题。
2. 技术前景随着我国电力需求的不断增长和能源结构的不断优化，特高压输变电技术有着广阔的发展前景。
电力系统电压等级
电力系统电压等级的发展过程及发展趋势输电电压一般分为高压、超高压和特高压 高压(HV HV--High Voltage )：35kV ～200 kV超高压(EHV EHV--Extra High Voltage )：330 kV ～750 kV 特高压(UHV UHV--Ultra High Voltage )：1 000 kV 及以上配电网电压一般为35kV 以下低压(LV LV--Low Voltage )：0.4 kV 及以下 中压(MV MV--Medium Voltage )：3 kV ～35 kV对于直流输电高压直流(HVDC HVDC--High Voltage Direct Current )：330 kV ～750 kV 特高压直流(UHVDC UHVDC--Ultra High Voltage Direct Current ):1 000 kV 及以上中国国家标准中国国家标准《《额定电压额定电压》》（GB I56GB I56--1980）规定的电压等级为：3，6，10，35，63，110，220，330，500，750 kV （待定）。
根据相邻级差不宜太小的原则，可以认为上述电压等级中的35kV 、63kV 和110kV 不宜在同一个地区性电网中并存；330kV 和500 kV 、500 kV 和750 kV 不宜在同一输电系统中并存。
中国电力系统中除西北地区采用330/（220）/110/（35）/10 kV 和东北地区采用500/220/63/10 kV ，其他地区都采用500 /220/110 /(35)/10 kV 系列。
其他国家的情况如下：美国、日本、加拿大、前苏联多采用500/220（275，230）/110 kV 系列，美国、加拿大、前苏联也有750（765）/330（345）/110（154）kV 系列；西欧和北欧国家采用400（380）/220/110（138）系列。
我国高压发展史
中国高压输电发展历程1952年，用自主技术建设了110kV输电线路，逐渐形成京津唐110kV输电网。
（美国1908年有110KV线路）1954年，建成丰满至李石寨220kV输电线路，随后继续建设辽宁电厂至李石寨，阜新电厂至青堆子等220kV线路，迅速形成东北电网220kV骨干网架。
（美国1923年有230KV线路）。
1972年建成330kV刘家峡—关中输电线路，全长534km，随后逐渐形成西北电网330kV骨干网架。
（美国1954年有345KV线路；苏联1952年330KV线路；瑞典1952年380KV线路.)1981年建成500kV姚孟—武昌输电线路，全长595km。
为适应葛洲坝水电厂送出工程的需要，1983年又建成葛洲坝-武昌和葛洲坝-双河两回500kV线路，开始形成华中电网500kV骨干网架。
启动了跨省、超高压电网建设的进程。
(苏联1956年有400kV电压输电线路）1989年建成±500kV葛洲坝-上海高压直流输电线，实现了华中-华东两大区的直流联网，拉开了跨大区联网的序幕。
2005年9月，中国在西北地区（青海官厅--兰州东）建成了一条750kV输电线路，长度为140.7 km。
（加拿大1965年有735KV线路，美国1969年有765kV线路；苏联1967年有750kV线路。
2008年7月，晋东南～南阳～荆门1000kV交流输电线路投入运行，全程650多km。
（苏联1985年有1150kV线路）中国高压输电大事记20世纪80年代初，我国第一项500千伏超高压输变电工程(平武工程)的建设，启动了跨省、超高压电网建设的进程。
80年代末投运的±500千伏葛沪直流输电工程，拉开了跨大区联网的序幕。
1993年8月天广一回交流输电线路投运，1998年12月天广二回投运，2002年6月天广三回投运。
2000年12月，天生桥至广州±500千伏直流输电工程单极送电，2001年6月双极投运。
我国特高压输电的发展与实施情况
我国特高压输电的发展与实施情况摘要：目前而言，我国特高压输电技术仍处于起步阶段，然而经济的飞速发展必然要求输电技术向更高的层次发展,未来我国的用电量也会大大增加,特高压输电技术的全面实施将是社会发展的必然。
实现特高压输电有利于实现远距离输电而极少受到其他方面的影响，从而减少资源浪费,实现电力资源的合理分配。
因此文章在讲述我国特高压输电的基本情况的基础上，简述特高压研究的现状,从而为实现更快更好地特高压输电提供可行性措施。
关键词：我国；特高压输电；发展实施我国经济持续快速发展，电网建设也随之快速发展，根据我国能源丰富地区远离经济发达地区的基本国情，必须加快建设坚强的特高压电网以满足持续增长的电力需要，实现大规模的电力输送，建设坚强国家电网，实现资源的优化配置。
1我国特高压输电的基本简况1.1特高压输电现状简析特高压输电系指比交流500k输电能量更大输电距离更远的新的输电方式。
它具有输电成本经济、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1000k以上的电压等级。
在我国常规性是指1000k以上的交流,800k以上的直流。
1.2特高压交流输电的主要优缺点特高压输电存在它固有的优势和缺点，因此我们应充分利用并充分发挥其优势，扬长避短，实现特高压输电的合理配置。
(1)特高压输电的主要优点首先，提高传输容量和传输距离。
随着电网区域的扩大,电能的传输容量和传输距离也不断增大。
所需电网电压等级越高,紧凑型输电的效果越好；其次，提高电能传输的经济性输电电压越高输送单位容量的价格越低；再次，节省线路走廊和变电站占地面积。
一般来说,一回1150k输电线路可代替6回500kV线路。
采用特高压输电提高了走廊利用率；然后，减少线路的功率损耗,就我国而言,电压每提高1%,每年就相当于新增加500kW的电力,500k喻输电比1200k的线损大5以上；最后，有利于连网,简化网络结构,减少故障率。
特高压发展历程以及前景
特高压发展历程以及前景我国特高压发展历程摘要：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。
因为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。
本文在对电力系统以及电网的基本概念全面的了解的基础上，通过查阅资料确定我国引入特高压的必要性以及特高压输电线路的发展现状和未来趋势。
关键字：特高压电网发展历程1.电网简介发电厂、输电网、配电网和用电设备连接起来组成一个整体，称之为电力系统。
电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，电网是电能传输的载体，它包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。
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。
对我国目前绝大多数电网来说，高压电网指的是110kV和220kV 电网；超高压电网指的是330kV，500kV和750kV电网。
特高压输电指的是正在开发的1000 kV交流电压和±800kV直流电压输电工程和技术。
特高压电网指的是以1000kV 输电网为骨干网架，超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。
2．国内国际特高压发展概况特高压电网形成和发展的基本条件是用电负荷的持续增长，以及大容量、特大容量电厂的建设和发展，其突出特点是大容量、远距离输电。
目前，我国发展特高压指的是在现有500千伏交流和±500千伏之上采用更高一级电压等级输电技术，包括百万伏级交流特高压和±800千伏级直流特高压两部分，简称国家特高压骨干电网1。
1《走进特高压》中国电力出版社古清生国际上特高压交流输电技术只在俄罗斯、日本、意大利有少量1000千伏交流线路，且都降压运行，直流输电已建成投运的最大等级工程是巴西伊泰普输电工程，包括两回±600千伏电压等级，360万千瓦额定输送功率的直流线路。
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。
特高压输电技术PPT讲稿
美国邦维尔电力局（BPA）有2处特高压试验站。
国外发展概况
•
意大利
全国各地参 加 1000kV 科研规划的 单位共有7 个试验场和 2个雷电记 录站。
意大利1000kV工程雷电冲击试验
国外发展概况
•
瑞典
查麦斯大学高电压试验场可进行交流 1000kV 电 气 试 验 ， 试 验 场 内 建 有 240m 特 高 压 试验线段。另有180m的绝缘子试验线段。
特高压输电技术课件
电网的发展历程
• 输电电压一般分高压、超高压和特高压
高压（HV）：35〜220kV； 超高压（EHV）：330 〜750kV； 特高压（UHV）：1000kV及以上。 高压直流（HVDC）：±600kV及以下； 特高压直流（UHVDC）：±750kV和±800kV。
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。
国 外 发 展 概 况
国外发展概况
•
前苏联
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。
❖1989年建成±500kV葛洲坝-上海高压直流输电
线，实现了华中-华东两大区的直流联网。
我国电网的发展历程
❖2005年9月，中国在西北地区（青海官厅—兰州
东）建成了一条750kV输电线路，长度为140.7 km。输、变电设备，除GIS外，全部为国产。
特高压专题 中国电网从超高压到特高压的发展
1000kV交流输电方案的单位输送容量综合造价约为 500kV输电方案的四分之三。
±800kV直流输电方案的单位输送容量综合造价也约为 ±500kV直流输电方案的四分之三。
二、特高压输电的优点
5. 提高单位走廊输电能力
交流特高压： 同塔双回和猫头塔单回线路的走廊宽度分别为75米和81 米，单位走廊输送能力分别为13.3万千瓦/米和6.2万 千瓦/米，约为同类型500kV线路的三倍。
三、特高压输电的缺点
4. 特高压输电对环境的影响
电晕放电的影响
（1）电晕放电对无线电的干扰 输电线路电晕放电是产生无线电干扰的根源，无线电干扰指在
无线段频段可能对有用信号造成损害的电磁干扰。输电线路电 晕产生的脉冲电磁波沿着线路两侧横向传播，使沿线一定范围 内的无线电接收设备，在正常工作时所接收的有用信号的波形 幅值和相位受到影响，导致这些无线电接收设备达不到正常工 作所需的信噪比。
直流特高压： ±800kV、640万千瓦直流输电方案的线路走廊约76 米，单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦/米，是 ±500kV、300万千瓦方案的1.29倍，±620kV、 380万千瓦方案的1.37倍。
二、特高压输电的优点
140
单位走廊送电能力(MW/m)
120
100
80
60
40
20
01000kV双回1000kV单回500kV双回 500kV单回 ±800kV ±500kV ±620kV
可听噪声是指导线周围空气电离放电时所产生的一种人耳能 直接听得见的噪声，它是一种声频干扰。这种噪声将使得特高压 线路附近的居民以及在邻近线路工作的人们感觉到烦躁不安，严 重时可以使人难以忍受。可听噪声和无线电干扰一样，随着导线 表面电场强度的增加而增大，但是随着距离的增加，可听噪声比 无线电干扰衰减慢得多。
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二、特高压输电的优点
140 120 100 80 60 40 20 0
1000kV双回1000kV单回500kV双回 500kV单回 ±800kV ±500kV ±620kV
单位走廊送电能力(MW/m)
二、特高压输电的优点
6. 改善电网结构，降低短路电流 1)通过特高压实现长距离送电，可以减少在负荷中心地 区装设机组的需求，从而降低短路电流幅值。长距离输 入1000万千瓦电力，相当于减少本地装机17台60万千 瓦机组。每台60万千瓦机组对其附近区域500千伏系统 的短路电流约增加1.8kA，如果这些机组均装设在负荷 中心地区，对当地电网的短路电流水平有较大的影响。 2) 通过特高压电网，实现分层分区布局，可以优化包括 超高压在内的系统结构，从根本上解决短路电流超标问题。
一、发展特高压的必要性
输电电网：虚线框内所示，包括输电设备和变电设备组成。
交流系统
高 压（H V）：1KV～220KV， 包括：10KV，20kV,35KV，110KV，220KV 超高压（EHV）：330～1000KV， 包括：330KV，500KV，750KV 特高压（UHV）：1000KV及以上
三、特高压输电的缺点
2. 特高压输电线主保护原理的缺陷
目前比较成熟的、在我国有运行经验的、可以作为主保护的纵联
单回1000kV特高压电线路的自然功率接近500万千瓦， 约为500kV输电线路的五倍左右。±800kV直流特高压输电能力 可达到640万千瓦，是±500kV高压直流的2.1倍，是±620kV高 压直流的1.7倍.
二、特高压输电的优点
单回线路的输送能力
二、特高压输电的优点
2. 缩短电气距离 提高稳定极限 在输送相同功率的情况下，1000kV特高压输电线路的最
直流系统
超高压（EHV）: ±500KV ±660KV 特高压（UHV）：±800KV
用电负荷增长是促进超高压电网向特高压电网发展的最主要因素，
还有如下因素： 燃料、运输成本和发电能源的可用性
发电机和发电厂规模经济性与电厂厂址
不断增长的用电需求促进发电技术，包括火力、水力和核电发电技术向 造价低、效率高的大型、特大型发电机组发展。 从超高压和特高压各电压等级的输电能力可看出，大型和特大型机组及 相应的大容量电厂的建设更增加了特高压输电的需求。
远送电距离约为500kV线路的4倍。
采用±800kV直流输电技术使超远距离的送电成为可能， 经济输电距离可以达到2500km及以上。
二、特高压输电的优点
3. 降低线路损耗 输电线路损耗可按下式估算：
S2 Ploss R U2 其中： S表示线路输送容量 U表示线路电压 R表示线路串联电阻
可见在导线总截面、输送容量均相同，即R、S值相等情况下
二、特高压输电的优点
5. 提高单位走廊输电能力 交流特高压：
同塔双回和猫头塔单回线路的走廊宽度分别为75米和81 米，单位走廊输送能力分别为13.3万千瓦/米和6.2万 千瓦/米，约为同类型500kV线路的三倍。
直流特高压： ±800kV、640万千瓦直流输电方案的线路走廊约76 米，单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦/米，是 ±500kV、300万千瓦方案的1.29倍，±620kV、 380万千瓦方案的1.37倍。
1000kV交流线路的电阻损耗是500kV交流线路的四分之一。 ±800kV直流线路的电阻损耗是±500kV直流线路的39％，是
±620kV直流线路的60％。
二、特高压输电的优点
4. 减少工程投资 1000kV交流输电方案的单位输送容量综合造价约为 500kV输电方案的四分之三。 ±800kV直流输电方案的单位输送容量综合造价也约为 ±500kV直流输电方案的四分之三。
次发生在美国，2次在欧洲。 这些严重的大电网瓦解事故说明采用交流互联的大电网存在着安
全稳定、事故连锁反应及大面积停电等难以解决的问题。特别是
在特高压线路出现初期，不能形成主网架，线路负载能力较低， 电源的集中送出带来了较大的稳定性问题。下级电网不能解环运 行，导致不能有效降低受端电网短路电流，这些都威胁着电网的 安全运行。
二、特高压输电的优点
1、提高输送容量 2、缩短电气距离 提高稳定极限
3、降低线路损耗
4、减少工程投资 5、提高单位走廊输电能力 节省走廊面积 6、改善电网结构 降低短路电流 7、加强联网能力
二、特高压输电的优点
1、提高输送容量 交流线路的自然功率是表征其送电能力的一项指标，其 计算公式如下：
U2 C 2 P U Zc L 式中: U为线电压, Zc为阻抗, L为 C分别为单位长度导线电 感和电容
二、特高压输电的优点
7. 加强联网能力
1) 通过交流特高压同步联网，可以大幅度缩短电网间的
电气距离，提高稳定水平，发挥大同步电网的各项综合 效益。 2) 通过直流特高压异步联网，满足长距离、大容量送电 的要求，沿线不需要提供电源支撑。
3) 通过特高压联网，增强网络功率交换能力，可以在更
大范围内优化能源资源配置方式。
发电能源与用电负荷地理分布不均衡
网损和短路电流水平 在电压等级不变的情况下，远距离输电意味着线路 电能耗损的增加。当输送的功率给定时，提高输电电压 等级，将减少输电线通过的电流，从而减少有功和电能 损耗，提高远距离输送大功率的能力。
生态环境
输电线路和变电站的生态环境影响主要表现在土地 的利用、电晕所引起的通信干扰、可听噪声，工频电、 磁场对生态的相互作用等方面。 在地区电力负荷密度小、输电线路和变电站数量少 的年代，生态环境不会成为问题。当输电线和变电站随 用电增加而数目增多时，环境问题可能成为影响输电网 发展的突出问题。
三、特高压输电的缺点
1. 系统的稳定性和可靠性问题不易解决 2. 特高压输电线主保护原理的缺陷 3. 特高压输电对环境的影响
强电场对人的生理和心理影响 电晕放电的影响
4. 带电作业和经验技术
三、特高压输电的缺点
1. 系统的稳定性和可靠性问题不易解决
自1965-1984年世界上共发生了6次交流大电网瓦解事故，其中4