直流输电技术的发展及其在我国电网中的作用(一)

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柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述随着能源结构的优化和电网技术的发展,柔性直流输电(VSC-HVDC)技术以其独特的优势,在电力系统中的应用越来越广泛。

本文旨在全面概述柔性直流输电工程的技术研究、应用现状以及未来的发展趋势。

我们将从柔性直流输电的基本原理出发,深入探讨其关键技术和设备,包括换流器、控制系统、保护策略等。

我们还将分析柔性直流输电在新能源接入、电网互联、城市电网建设等领域的应用案例,评估其在实际运行中的性能表现。

我们将展望柔性直流输电技术的发展前景,探讨其在构建清洁、高效、智能的电力系统中发挥的重要作用。

通过本文的阐述,我们希望能够为从事柔性直流输电技术研究和应用的同行提供有益的参考和启示。

二、柔性直流输电技术原理柔性直流输电技术,又称为电压源换流器直流输电(VSC-HVDC),是近年来直流输电领域的一项重大技术革新。

与传统的基于电网换相换流器(LCC)的直流输电技术不同,柔性直流输电技术采用基于可关断器件的电压源换流器(VSC),这使得它在新能源接入、城市电网增容和孤岛供电等方面具有独特的优势。

柔性直流输电技术的核心在于电压源换流器(VSC)。

VSC采用可关断的电力电子器件(如绝缘栅双极晶体管IGBT),通过脉宽调制(PWM)技术实现对交流侧电压和电流的有效控制。

VSC既可以作为有功功率的源,也可以作为无功功率的源,因此它具有更好的控制灵活性和响应速度。

在柔性直流输电系统中,VSC通常与直流电容器和滤波器并联,以维持直流电压的稳定和滤除谐波。

VSC通过改变其输出电压的幅值和相位,可以独立地控制有功功率和无功功率的传输,从而实现对交流电网的灵活支撑。

柔性直流输电技术还采用了先进的控制系统,包括换流器控制、直流电压控制、功率控制等,以确保系统的稳定运行和电能质量。

这些控制系统可以根据系统的运行状态和实际需求,对VSC的输出进行实时调整,从而实现对交流电网的精准控制。

柔性直流输电技术以其独特的电压源换流器和先进的控制系统,实现了对交流电网的灵活支撑和精准控制。

特高压直流输电技术及其应用

特高压直流输电技术及其应用

特高压直流输电技术及其应用一、概述特高压直流输电技术是一种高效能、低损耗、远距离长输、抗干扰能力强且可靠性高的电力输电技术。

特高压直流输电技术的应用不仅可以改善电网的无功角,提高稳定性,而且还可以优化电网的结构布局,提高电能利用率。

二、技术原理特高压直流输电技术是利用电力电子器件对交流电进行整流、变换、滤波处理后,形成直流电,再通过输电线路对直流电进行传输的一项新技术。

特高压直流输电系统主要由换流站、高压直流输电线路和终端换流站等组成。

电源通过换流站的交流侧接入,变为直流电后经过高压直流输电线路输送到接收站,再通过终端换流站变为交流电接入电网。

三、优点1. 低损耗:采用直流输电可避免交流输电过程中会产生的电抗、电流互感等损失。

2. 远距离高效能输电:直流输电线路作为可替代交流输电的新型电网架构,其输送长度远高于交流输电,可在远距离长距离输送电力。

3. 抗干扰能力强:特高压直流输电技术在功率变化、相位跳跃、短时间过载、负载波动以及输电线路受到外来干扰等情况下仍能保证良好的电能传输和供应。

4. 可靠性高:通过对换流站、输电线路、终端换流站等设备进行可靠性设计,并采取智能化技术,可确保特高压直流输电系统的稳定性和安全性。

四、应用1. 遥远地区电力输送:特高压直流输电技术能够长距离超远距离输送电力,为遥远地区的电力需求提供解决方案,并充分利用负载率,实现对电力资源的优化利用。

2. 解决电网瓶颈问题:特高压直流输电技术具有抗干扰能力强和输电长度远的特点,可以有效解决传统交流输电在电网瓶颈问题上的限制。

3. 可再生能源输送:随着可再生能源发电技术的不断发展,特高压直流输电技术可以用于传输风力发电、太阳能发电等可再生能源的电力。

4. 铝、铜资源集中地输电:利用特高压直流输电技术,可以将铝、铜等原材料在世界范围内集中输电,进一步实现资源优化布局。

五、发展前景特高压直流输电技术是未来电力送输的主要方向。

作为一项领先的电力技术,其优越的性能和可靠性,将推动电力输送的新型模式。

高压直流输电

高压直流输电

高压直流输电一、高压直流输电系统(HVDC)概述众所周知,电的发展首先是从直流开始的,但很快就被交流电所取代,并且在相当长的一段时间内,在发电、输电和用电各个领域,都是交流电一统天下的格局。

HVDC技术是从20世纪50年代开始得到应用的。

经过半个世纪的发展,HVDC技术的应用取得了长足的进步。

据不完全统计,目前包括在建工程在内,世界上己有近百个HVDC 工程,遍布5大洲20多个国家。

其中,瑞典在1954年建成投运的哥特兰(Gotland)岛HVDC 工程(20MW,100kV,90km海底电缆)是世界上第一个商业化的HVDC工程,由阿西亚公司(ASEA,今ABB集团)完成;拥有最高电压(±600kV)和最大输送容量(2 x 3150MW)的HVDC工程为巴西伊泰普(Itaipu)工程;输送距离最长(1700km)的HVDC 工程为南非英加——沙巴(1nga2Shaba)工程;电流最大的HVDC工程在我国:如三常、三广和贵广HVDC工程,额定直流电流均为3000A。

HVDC的发达地区在欧洲和北美,ABB和西门子等公司拥有最先进的HVDC技术,美国是HVDC工程最多的国家。

HVDC在我国是从20世纪80年代末开始应用的,起步虽然较晚,但发展很快。

目前包括在建工程在内,总输送容量已达18000MW以上,总输送距离超过7000km,该两项指标均已成为世界第一。

我国第一个HVDC工程是浙江舟山HVDC工程(为工业试验性工程),葛沪HVDC工程是我国第一个远距离大容量HVDC工程,三常HVDC工程是我国第一个输送容量最大(3000MW)的HVDC工程,灵宝(河南省灵宝县)背靠背HVDC工程是我国第一个背靠背HVDC工程。

我国已投运的HVDC工程见表1。

表1我国已投运的HVDC工程另外,2010年前后建成投运的HVDC工程有四川德阳——陕西宝鸡(1800 MW、±500 kV,550km)、宁夏银南——天津东(3000MW、±500kV,1200km)等;至2020年前后,还计划建设云南昆明——广东增城、金沙江水电基地一华中和华东HVDC工程以及东北——华北、华北——华中、华中——南方背靠背HVDC工程等十几个HVDC工程。

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述1、简述柔性直流输电技术的背景和发展历程随着能源结构的优化和电网互联的需求增长,直流输电技术以其长距离、大容量、低损耗的优势,在电力系统中占据了举足轻重的地位。

然而,传统的直流输电技术,如基于晶闸管的直流输电(LCC-HVDC),存在换流站需消耗大量无功、无法独立控制有功和无功功率、对交流系统故障敏感等问题。

因此,柔性直流输电技术(VSC-HVDC)应运而生,它采用电压源型换流器(VSC)和脉宽调制(PWM)技术,实现了对有功和无功功率的独立控制,并具有快速响应、灵活调节、易于构成多端直流系统等优点。

柔性直流输电技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代初,当时基于绝缘栅双极晶体管(IGBT)的VSC技术开始应用于风电场并网和孤岛供电等领域。

随着电力电子技术的快速发展,VSC的容量和电压等级不断提升,使得柔性直流输电技术在电网互联、新能源接入、城市配电网等领域得到了广泛应用。

进入21世纪后,随着全球能源互联网的提出和新能源的大规模开发,柔性直流输电技术迎来了快速发展的黄金时期。

目前,柔性直流输电技术已经成为直流输电领域的研究热点和发展方向,其在全球范围内的大规模应用也为电力系统的智能化、绿色化、高效化发展提供了有力支撑。

2、阐述柔性直流输电技术在现代电力系统中的重要性在现代电力系统中,柔性直流输电技术已经日益显示出其无法替代的重要性。

它作为一种先进的输电技术,不仅克服了传统直流输电技术的局限性,还以其独特的优势在现代电网建设中占据了举足轻重的地位。

柔性直流输电技术的灵活性和可控性使得它在大规模可再生能源接入电网中发挥了关键作用。

随着可再生能源如风能、太阳能等的大规模开发和利用,电网面临着越来越大的挑战。

这些可再生能源具有随机性、波动性和间歇性等特点,对电网的稳定性造成了威胁。

而柔性直流输电技术通过其独特的控制策略,可以实现对有功功率和无功功率的独立控制,从而有效地解决可再生能源接入电网所带来的问题,提高电网的稳定性和可靠性。

直流输电技术及其应用论文

直流输电技术及其应用论文

直流输电技术及其应用The Feature Development and Application of Direct CurrentTransmission Techniques山东农业大学电气工程及其自动化10级摘要本文介绍了直流输电技术在电力系统联网应用中的必要性,直流输电系统的结构,直流控制保护技术以及直流输电的特点和应用发展方向;同时认为直流输电技术是新能源发电并网的最佳解决方式。

电力工程是21世纪对人类社会生活影响最大的工程之一,电力技术的发展对城乡人民的生产和生活具有重大的关系,电力工业是关系国计民生的基础产业。

电力的广泛应用和电力需求的不断增加,推动着电力技术向高电压、大机组、大电网发展,向电力规模经济发展。

电力工业按生产和消费过程可分为发电、输电、配电和用电四个环节。

输电通常指的是将发电厂发出的电力输送到消费电能的负荷中心,或者将一个电网的电力输送到另一个电网,实现电网互联。

随着电网技术的不断进步,输电容量和输电距离的不断增加,电网电压等级不断提高。

电网电压从最初的交流13.8KV,逐步发展到高压35KV、66KV、110KV、220KV、500KV、1000KV。

电网发展的经验表明,相邻两个电压等级的级差在一倍以上才是经济合理的。

这样输电容量可以提高四倍以上,不仅可与现有电网电压配合,而且为今后新的更高级别电压的发展留有合理的配合空间。

我国从20世纪80年代末开始对特高压电网的规划和设备的制造进行研究;进入21世纪后,加快了特高压输电设备、电网研究和工程建设。

2005年9月26日,第一条750KV输电实验线路(官亭——兰州东)示范工程投运;2006年12月,云南——广东±800KV特高压直流输电工程开工建设,并于2010年6月18日,通过验收正式投运,该工程输电距离1373KM,额定电压±800KV,额定容量500万KW,和2010年7月8日投运的向家坝——上海±800KV特高压直流示范工程一样,是当今世界电压等级最高的直流输电项目。

高压直流输电HVDC

高压直流输电HVDC

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直流输电工程的缺点
与高压交流输电相比较,直流输电具有以下
缺点: 1、换流站的设备较昂贵; 2、换流装置要消耗大量的无功功率; 3、产生谐波影响; 4、换流装置几乎没有过载能力,对直流系统 的运行不利; 5、缺乏高压直流开关;
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6、直流输电利用大地或海水为回路带来了一
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高压直流输电系统的经济优势:线损
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高压直流输电系统的经济优势:环境
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三、HVDC系统的组成

三相电源 换流站 输电电缆或者架空线 换流站 交流电网
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HVDC系统的组成

高压直流输电的主要设备是两个换流站和直流输电 线。 两个换流站分别与两端的交流系统相连接。

HVDC的核心有两个:整流与逆变
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HVDC系统的组成

换流站的主要设备包括换流器、换流变压器、平波 电抗器、交流滤波器、直流避雷器及控制保护设备 等。 换流器又称换流阀是换流站的关键设备,其功能是 实现整流和逆变。目前换流器多数采用晶闸管可控 硅整流管)组成三相桥式整流作为基本单元,称为换 流桥。一般由两个或多个换流桥组成换流系统,实 现交流变直流直流变交流的功能。

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四、柔性直流输电
柔性直流输电的技术特点
柔性直流输电是以全控型电力电子器件、电压源换流器和新型调制
技术为突出标志的新一代直流输电技术,具有无需无功补偿和电网 支撑换相、占地面积和环境影响小等特点;

高压直流输电系统基本原理及应用

高压直流输电系统基本原理及应用作者:刘馥端来源:《硅谷》2014年第21期摘 ;要 ;目前我国发电和用电绝大部分均采用交流电。

在这种情况下,要采用直流输电就必需换流。

将发电厂交流电转换为直流电,称为整流过程;在负荷侧将直流电转换为交流电,叫做逆变过程。

整流与逆变成功实现了交直流之间的相互转换,二者缺一不可,它们统称为换流过程。

本文将对换流过程的基本原理进行深入分析。

关键词 ;直流;整流;逆变;换流中图分类号:TM743 ; ; ;文献标识码:A ; ; ;文章编号:1671-7597(2014)21-0093-011 ;发展直流输电必要性我国的地域辽阔,动力资源极为丰富。

其中,水电资源主要分布在西南、西北地区;煤炭资源集中在我国北部地区。

而我国的负荷中心却集中在东部沿海地区。

因此,西电东送的格局已成为必然的发展趋势。

发展直流输电可以大大减少输送过程中的电能损耗,提高输送电能质量。

2 ;换流站换流装置直流输电过程中的换流站由基本换流单元组成,换流单元是在换流站内进行换流的换流装置,主要由换流变压器、换流器、相应的交流滤波器和直流滤波器以及控制保护装置等组成。

目前我国换流站所采用的基本换流单元有6脉动换流单元和12脉动换流单元两种。

它们的工作原理大同小异,主要区别在于所采用的换流器不同,前者采用6脉动换流器(三相桥式换流回路),而后者则采用12脉动换流器(由两个交流侧电压相位相差30°的6脉动换流器所组成)。

目前我国绝大多数换流站选用12脉动换流器作为基本换流装置。

3 ;换流器的基本工作原理1)6脉动整流装置工作原理。

目前,我国换流站广泛采用的晶闸管换流阀具有单相导电性。

换流阀只能在阳极对阴极为正电压时,才能单方向导通,不可能有反向电流,所以直流电流不可能有负值。

6脉动整流装置原理图如图1所示。

图1 ;6脉动整流装置原理图整流端换流站交流系统ABC三相交流电通过换流变压器在二次侧感应出abc三相交流电,二者相位相差30°。

高压直流输电技术在电力系统中的应用与优化研究

高压直流输电技术在电力系统中的应用与优化研究摘要:本文着眼于高压直流输电技术在电力系统中的应用与优化研究。

随着电力需求的增长和电力系统的发展,高压直流输电技术作为一种高效、可靠的输电方式受到广泛关注。

本文将探讨高压直流输电技术的应用现状、存在的问题以及优化方向,旨在为电力系统的可靠性和经济性提供有益建议。

关键词:高压直流输电技术;电力系统;应用;优化研究引言:随着电力需求的增长和能源结构的调整,电力系统对输电方式的要求也在不断提高。

高压直流输电技术以其低损耗、远距离传输等优势逐渐成为电力系统中的重要组成部分。

然而,在实际应用过程中,仍存在一些问题需要解决,并且需要不断优化以适应电力系统的发展需求。

本文将围绕高压直流输电技术在电力系统中的应用与优化展开研究。

一、高压直流输电技术应用现状分析1.1 高压直流输电技术概述1.1.1 高压直流输电技术的优势高压直流输电技术相比传统的交流输电方式具有诸多优势。

首先,高压直流输电能够减少输电线路的电阻损耗和电感电抗,降低输电损耗,提高输电效率。

其次,直流输电系统具有较高的稳定性和控制性,能够更好地适应电网的负荷波动和故障情况,提高电网的稳定性和可靠性。

此外,高压直流输电技术还具有较小的电磁影响和谐波产生,对电网和周围环境的影响较小,有利于提高输电线路的安全性和可靠性。

1.1.2 高压直流输电技术在电力系统中的地位和作用高压直流输电技术在电力系统中扮演着重要的角色。

它被广泛应用于长距离、大容量的电力输送中,特别适用于跨越海底、山区、荒漠等特殊地理环境的输电。

高压直流输电技术可以有效解决传统交流输电方式中存在的输电损耗大、距离远、稳定性差等问题,提高电网的输电效率和可靠性。

在当前电力系统中,高压直流输电技术已成为不可或缺的重要组成部分,为电力系统的安全稳定运行提供了有力支撑。

1.2高压直流输电项目应用情况分析高压直流输电项目在电力系统中的应用越来越广泛。

一方面,高压直流输电技术可以有效地解决远距离输电线路的电能传输问题,降低输电损耗;另一方面,高压直流输电具有控制灵活、系统稳定等优势,使其在跨国跨区域电力输送中得到广泛应用。

对我国高压直流输电的探讨

对我国高压直流输电的探讨近年来,随着经济的快速发展,工业化水平不断提高,我国的用电量越来越大,采用高压直流输电的方法能够有效减少在线路传输过程中的用电损耗,解决远距离、大容量、高电压输送电的问题。

本文主要研究了我国高压直流输电的发展现状,并分析了高压直流输电的特点以及发展前景。

标签:高压直流;输电;应用1 前言由于我国的技术水平相对落后,导致我国电力系统的发展相对滞后,我国能源分布与电力资源使用很不均衡,电力输送的特点为大容量、长距离输电,为了减少电量损耗,我国目前主要研究高压直流输电技术和特高压直流输电技术。

随着我国高压直流输电技术日趋成熟,高压直流输电技术在电力系统中得到了广泛的应用,标志着我国高压直流输电时代的来临。

2 高压直流输电技术的发展现状我国关于高压直流输电技术的研究起步较晚,发展也相对滞后,由于技术不成熟,至今也没有在电力输送系统中得到广泛的应用。

我国目前采用的输电发展为全国联网、南北互供、西电东输的趋势,近年来,我国高压直流输电技术取得了显著进步,随着高压直流输电技术日趋成熟,我国将逐渐兴建一批远距离、大容量、超高压的直流输电工程,采用高压直流输电新技术,能够减少输电损耗,提高输电效率,进一步完善我国电网建设,提高电网运行的稳定性和可靠性。

我国电力输送的现状为长距离、大容量输电,所以采用直流非同步联网的方式能够有效的维护电网的稳定,解决多网互联的环流问题以及非协议功率传输问题,实现对短路电流的限制。

直流联网可以快速安全的调节直流系统,通过快速的故障支援有效的减少输送电事故损失。

但是高压直流输电也存在着自身的缺陷,高压直流输电换流装置的价格比较昂贵,购置或更换的成本高;高压直流输电两端换流站消耗的无功功率多,需要进行无功补偿,高压直流输电中换流器容易产生谐波影响,造成发电机和电容器过热,也对换流器和通信系统产生影响;不能通过变压器改变电压等级等等。

也就是说,我国高压直流输电技术发展还不十分成熟,尽管高压直流输电优势明显,但仍有很多问题亟待解决。

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展摘要:柔性直流输电作为新一代直流输电技术,在世界范围内已经得到广泛发展和应用。

文中针对柔性直流输电在工程技术、工程应用与未来发展3个方面分别进行了总结和分析。

针对柔性直流输电系统主接线、换流器拓扑结构、控制和保护技术、柔性直流电缆、换流阀试验等多方面进行了全面的技术分析,并指出其技术难点以及未来发展的目标和方向。

介绍了国内外柔性直流输电工程应用领域及现状,并结合未来电网发展特点及需求,分析了柔性直流输电工程应用的趋势,表明了柔性直流输电技术对促进未来电网的发展具有极其重要的作用。

关键词:柔性直流输电;两电平换流器;模块化多电平换流器;直流电网前言:早期的柔性直流输电都是采用两电平或三电平换流器技术,但是一直存在谐波含量高、开关损耗大等缺陷。

随着工程对于电压等级和容量需求的不断提升,这些缺陷体现得越来越明显,成为两电平或三电平技术本身难以逾越的瓶颈。

因此,未来两电平或三电平技术将会主要用于较小功率传输或一些特殊应用场合该技术的出现,提升了柔性直流输电工程的运行效益,极大地促进了柔性直流输电技术的发展及其工程推广应用。

本文从工程技术、工程应用与未来发展3个层面出发,首先分析了柔性直流输电工程现阶段技术发展所面临的挑战,未来相关技术的发展方向及预期的技术目标;然后总结了世界柔性直流输电工程的发展和应用情况,介绍了国外和国内典型柔性直流输电工程,指出其技术和应用上的特点;最后分析了未来国内外在柔性直流输电工程应用领域可能的发展趋势和前景。

一,柔性直流输电工程技术(一)柔性直流输电系统主接线采用两电平、三电平换流器的柔性直流输电系统一般采用在直流侧中性点接地的方式,而模块化多电平柔性直流输电系统则一般采用交流侧接地的方式。

无论是采用直流侧中性点接地的两电平、三电平换流器还是采用交流侧接地的模块化多电平换流器的柔性直流输电系统均为单极对称系统。

正常运行时接地点不会有工作电流流过,不需要设置专门的接地极,而当直流线路或换流器发生故障后,整个系统将不能继续运行。

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直流输电技术的发展及其在我国电网中的作用(一)
摘要:我国电网面临空前发展的局面。由于直流输电具有送电距离远、送电容量大、控制灵
活等特点,因此在运、在建及规划建设中的直流输电工程已经和即将在西电东送、南北互供
中承担主要送电任务,在未来全国联网中发挥重要作用。做好直流输电的研究、规划和建设
是今后一段时间我国电网发展的重要任务。
关键词:直流输电电网规划发展
我国电网随着国民经济和电力工业的高速发展,正面临着空前的发展局面。到2003年底,
全国发电装机容量达3.84亿kW、发电量达1.91亿kWh。发电总装机容量和年发电量仅次
于美国,均列世界第二位。我国电网结构,除西北电网以330kV为主网架外,其他区域电网
已经形成500kV主网架。1直流输电技术的发展及特点高压直流输电技术兴起自20世纪
50年代,经过半个世纪的发展,已经成为成熟的输电技术。世界上已成功投运高压直流工
程60多项,其中,50年代有2项、60年代有5项、70年代有15项、80年代有30项、90
年代有10项。迈入21世纪,我国先后投运了天生桥——广州(简称天广)直流输电工程和
三峡——常州(简称三常)直流输电工程。
高压直流输电技术起步在20世纪50年代,而突破性的发展却在80年代。随着晶闸管技术
的发展和现代电网发展的需要,80年代,全世界共建成了30项直流输电工程,直流输电在
电网中发挥了重要作用。在这期间,建设了背靠背工程14项;建设了输送距离长达1700km
的扎伊尔英加——沙巴工程;建成了电压等级为±600kV的巴西伊泰普水电站送出工程。直
流输电的控制保护技术得到进一步的发展和完善。迈入90年代以后,随着电力电子技术、
计算机技术和控制理论的迅速发展,使得高压直流输电技术日益完善,可靠性得到提高。
我国直流输电技术同样是在80年代得到发展,建成了我国自行研制的舟山直流输电工程
(±100kV,,55km)和代表当时世界先进水平的葛洲坝——上海(简称葛上)±500kV
直流输电工程。90年代,开始建设天广直流输电工程和三常直流输电工程,天广直流工程
于2000年12月单极投产,2001年6月双极投产;三常直流输电工程于2003年5月投入运
行。2001年开工建设三峡——广东(简称三广)直流输电工程和贵州——广东(简称贵广)
直流输电工程,三广直流工程于2004年6月正式投产;贵广直流工程于2004年9月双极
投产。
直流输电与交流输电相比,其优点和特点明显:①输送容量大;②输送功率的大小和方向
可以快速控制和调节;③直流输电系统的投入不会增加原有电力系统的短路电流容量,也
不受系统稳定极限的限制;④直流架空线路的走廊宽度约为交流线路的一半,可以充分利
用线路走廊的资源;⑤直流电缆线路没有交流电缆线路中电容电流的困扰,没有磁感应损
耗和介质损耗,基本上只有芯线电阻损耗,绝缘电压相对较低;⑥直流输电工程的一个极
发生故障时另一个极能继续运行,且可充分发挥其过负荷能力,即可以不减少或少减少输送
功率损失;⑦直流本身带有调制功能,可以根据系统的要求作出反应,可以对机电振荡产
生阻尼,可以阻尼低频振荡,从而提高电力系统暂态稳定水平;⑧能够通过换流站的无功
功率控制调节系统的交流电压;⑨大电网之间通过直流输电互联(如背靠背方式),两个电
网之间不会互相干扰和影响,且可迅速进行功率支援等。
直流输电技术适合远距离、大容量送电,可以送电到2000km以外,一项直流工程送电能力
可超过300万kW;适合电力系统之间的网络互联及巨型水电、火电基地电力外送等。这些,
恰是我国电网发展中所需要的。
2我国电网的现状与总体战略我国除台湾外已经形成东北、华北、西北、华东(含福建)、
华中(含川渝)和南方等6个跨省区电网和山东、海南、新疆、西藏4个独立省网。除西北
电网以为主网架外,其他跨省电网和山东电网都已建成500kV主网架。香港、澳
门电网分别以和和广东电网从而和南方电网相联;华中和华东电网通
过葛上直流输电工程已实现了互联;东北和华北、华北和华中电网通过交流500kV实现了互
联;华中和南方电网通过三广直流输电工程实现了互联;西北和华中电网将在2005年通过
灵宝直流背靠背工程实现互联;海南与广东的联网计划将在2006年实现。目前,全国联网
的局面正在快速推进中,2006年前后可基本实现除新疆、西藏、台湾以外的全国联网。
由于我国的能源资源主要集中在西部,而主要负荷却在中东部。根据资源分布和负荷的特点,
决定了在一个时期内,西电东送是我国电网发展的重要战略。未来我国电网的总体发展战略
是:西电东送、南北互供、全国联网。3直流输电的作用与规划党的十六大所确定的到2020
年我国国内生产总值比2000年实现翻两番,全面建设小康社会的目标使电力工业面临新的
发展机遇和挑战。据预测,至2010年全国发电装机总容量将达到6.0亿kW左右,2020年
将达到9.5亿kW左右。将新建电源的电能安全、稳定、可靠、经济地送出是我国电网建设
的基本任务,并应在此基础上逐步改善电网结构、推进全国联网,这使得电网的发展比电源
建设更具挑战性。在电网建设中对电网的网络结构、输电方式、输电新技术和电压等级等如
何选择,不仅关系到电源建成后的电力输送能力,更关系到电力系统安全稳定、工程效益、
电力市场和电力营销等一系列问题。直流输电技术以其独具的特点将在我国未来电网的发展
中发挥重要作用。
在西电东送工程中,直流输电因其本身适宜远距离输送、送电容量大、易于控制和调节的特
点将发挥极重要的作用;又因为目前世界上特高压(百万伏电压等级)输电的研究和开发尚
没有达到实用化阶段,因此直流输电更显重要。对距离超过1000km,特别是2000km左右
的输电工程,在未来10~20年中,采用直流输电方式几乎无与之匹敌者。
电网互联采用交流联网方式,有方案实施简便、投资省和一侧网失缺功率后另一侧电网将以
自然的事故紧急支援,反应速度快的优点。但正因为联网后两网之间的自然“捆绑”,使交流
同步范围延伸,当其中有一电网发生故障时将会波及多个互联电网,将故障后果扩大,降低
电能质量;而且极易造成联络线功率大幅波动,甚至激至振荡击破系统的薄弱环节,从而增
加发生系统稳定破坏大事故的几率,那将是灾难性的。这将给交流联网的双方电网、与其同
步相联的其他电网及有关联络线的稳定水平造成程度不同的相互影响,使联网线的稳定极限
下降。电网互联采用直流或直流背靠背方式时则具有可以有效地隔断互联交流电网间的相互
影响,不形成相互干扰,本网所发生的事故可以控制在本网范围内;直流联网不会增加电网
的短路电流水平;利用直流控制的调制功能能提高互联系统的稳定水平;联络线功率控制简
单,调度管理方便等优点。
我国已投产的远距离送电直流输电工程在西电东送、全国联网方面正发挥着重要作用,经常
运行在额定负荷之下。三常直流输电工程、三广直流输电工程和贵广直流输电工程的送电容
量均为万kW,送电距离均在1000km左右。正在建设的西北电网与华北电网联网的
灵宝背靠背直流工程的输电容量为36万kW,将于2005年建成投运。
我国西电东送直流输电工程可分为南通道、中通道和北通道,他们都有多回直流输电项目。
南通道已建成天广和贵广直流输电工程,正在兴建贵广第二回直流输电工程;中通道以三峡
为起点向华东电网和华南电网使用高压直流进行输电,已建成葛上、三常直流输电工程,正
在建设三峡右岸至上海的直流输电工程;北通道也已着手建设直流输电项目。南北互供的典
型直流输电项目是三广直流输电工程,它不仅由三峡向广东送电300万kW,而且实现了华
中电网和南方电网的互联。在全国联网的规划中,有多回直流项目,特别是用背靠背方式进
行区域电网的互联。
目前,已有较明确送电方向和送电规模的直流输电工程有十几项,送电规模多在300万kW
以上。2004年,已启动建设三峡右岸至上海直流输电工程和贵州至广东第二回直流输电工
程,输送容量都为300万kW,送电距离1000km左右,电压,将于2007年投运。
“十一五”期间,还将建设以下直流输电工程:小湾水电站至广东直流输电工程,电压等级为
±500kV或±600kV,输送容量为300万kW,输送距离为;四川德阳至陕西
宝鸡直流输电工程,电压等级为±500kV,输送容量为180万kW,输送距离为600km左右;
宁夏银南至天津直流输电工程,电压等级为±500kV,输电距离为1200km;陕北至山东直流
输电工程,电压等级为±500kV,输送容量为300万kW,输电距离为1000km左右。
2010~2020年期间,将会建设十多项直流输电工程,输送距离更长,输送功率更大。随着金
沙江的开发,向家坝、溪落渡、白鹤滩、乌东德和观音岩等水电站建成后将主要送电至华中
电网、华东电网,送电距离将达到1000km和2000km左右。澜沧江的开发,糯扎渡水电站
建成后将送电至广东,送电距离将超过1500km。当送电距离超过1500km时,需要考虑使
用±600kV电压等级;当输电距离达到2000km左右时,就需要考虑比±600kV更高的电压等
极。
在全国联网工程中,已经规划了多座直流背靠背联网工程,如华北与华中电网的联网、四川
与贵州的联网、东北与华北电网的联网工程等,它们将适时实现直流背靠背联网。

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