特高压直流输电技术现状以及我国的应用前景
特高压输电技术

特高压输电技术第一篇:特高压输电技术的概念、原理和发展历程特高压输电技术是指采用直流或交流电源,通过数千千伏以上的电压等级,将电能从发电厂输送至远距离的用户或电网节点的一种高压输电技术。
特高压输电技术的主要原理是利用高电压能够降低电阻,减少电能在输电线路上的损耗,从而实现长距离、大规模电能输送,同时可以大幅度减少输电线路对环境的影响。
特高压输电技术具有特殊的技术特点和市场价值。
其可实现用更少的输电线路支撑起更多的电网负荷,能够降低输电线路建设和维护的成本,对于提高电网负荷能力和升级电力供应结构具有重要意义。
随着节能环保理念的普及和新能源设施的逐渐扩大,特高压输电技术也越来越受到各国政府和市场方的重视。
特高压输电技术的发展历程可以追溯到上世纪50年代初,苏联和美国曾分别开始了特高压输电系统的研制和建设。
1970年代,欧洲也开始了大规模的特高压输电线路的建设,其中包括庞大的联合欧洲电力网项目。
我国特高压输电技术的发展始于1986年,当时我国在西南地区试建了第一条500千伏特高压直流输电工程,随后逐步发展为具有国际先进水平的特高压输电系统。
目前,全球特高压输电技术仍处在发展的初级阶段,其应用和推广面临着多种技术、经济和政策等方面的制约。
随着数码化、自动化、智能化的快速发展,特高压输电系统也将逐步实现信息化和互联网化,这为实现更高质量、更高效率的能源传输和供求数字化打下了重要基础。
第二篇:特高压输电技术的现状、影响和未来发展方向随着能源消费和产业规模的不断扩大,特高压输电技术在全球范围内的应用和推广正在得到加速。
目前,全球已有多个国家和地区建成了一系列普遍采用特高压输电技术的大型输电网络,其中以中国和印度最为突出。
此外,欧美等发达国家也正在扩大特高压输电能力的建设规模,旨在加强能源安全和可靠性,降低碳排放,推动经济社会可持续发展。
特高压输电技术的应用对于整个能源市场具有重要的影响和改变。
其可实现从长距离甚至跨国界地输送更多清洁能源,实现能源消费和生产的更优化匹配。
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随着电力工业的不断发展,传统的输变电技术已经不能满足现代社会对于电能传输的要求。
为了实现更高效、更可靠、更安全、更环保的电网运行,特高压输变电技术越来越受到重视。
本文将对特高压输变电技术的现状进行分析,并探讨其未来发展的前景。
特高压输变电技术是指输电电压等级达到UHV(Ultra High Voltage)的输电技术。
目前,国际上专业学者普遍认为,UHV的起始电压应为800千伏或更高。
特高压输变电主要包括输电线路技术和变电站技术。
输电线路技术输电线路是电力传输的重要组成部分。
特高压输电线路技术主要包括两种:交流输电和直流输电。
目前,直流输电技术已经成为特高压输电的主要技术路线。
直流输电线路具有输电距离远、输电能力强、输电损耗小等优点。
同时,直流输电线路也具有较高的技术难度,需要克服电气、机械、材料、环保等方面的问题。
变电站技术变电站是实现电能传输、分配、控制的重要设施。
在特高压输电中,变电站技术也面临很多挑战。
特高压变电站需要满足更高的电压等级、更大的容量、更高的可靠性和更严格的环保要求。
同时,特高压变电站还需要运用先进的数字化、自动化、通信等技术,对变电站进行监控及实时调度。
特高压输变电技术的发展可谓是世界范围内的热点。
在我国,特高压输变电技术也是电网建设的现代化方向之一。
首先,特高压输变电技术将进一步改善电网运行质量。
通过特高压输电技术,可以大幅度降低输电损耗,提高电网运行效率,减少电网故障率和停电次数。
其次,特高压输变电技术将促进电源的优化布局。
特高压输电技术可以实现电源与负荷之间任意距离的长距离传输,可以更好地满足新能源、新型负荷等方面的需求。
通过特高压输变电技术,可以实现多区域跨越、多能源协同等新型运行模式。
最后,特高压输变电技术也将对环保带来重要的意义。
随着特高压输变电技术的发展,传统的电力线路建设将逐渐退役,电网排放将逐步降低,使得能源利用更加环保和可持续。
浅谈对我国特高压交直流输电技术分析与研究

浅谈对我国特高压交直流输电技术分析与研究摘要:从世界范围看,特高压输电技术将长期发展。
根据中国电网的发展趋势,特高压电网将由1000kV级交流输电系统和±800kV级直流系统组成。
根据特高压交流和直流2种输电方式不同的技术经济特性,比较分析了两者的适用场合,并对特高压输电线路的防雷保护、可靠性、稳定性、电磁环境、绝缘子选型和交直流配合等技术问题,分别展开比较。
关键词:特高压交流;特高压直流;防雷;可靠性;稳定性;电磁环境;绝缘子;交直流配合一、特高压输电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)通常指的是±600kV及以下的直流输电电压,±800kV(±750kV)以上的电压称为特高压直流(UHVDC)。
二、我国特高压直流输电技术1、特高压直流输电现状:20 世纪 80 年代前苏联曾动工建设哈萨克斯坦—中俄罗斯的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;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; 1988到1994 年为了开发亚马逊河的水力资源,巴西电力研究中心和 ABB 组织了包括±800kV 特高压直流输电的研发工作,后因工程停止而终止了研究工作。
2、特高压直流输电技术的特点及适用范围:特高压直流输电工程由于输送容量大,电压等级进入特高压范畴,换流站和线路工程在电磁环境影响、绝缘配合、外绝缘特性、无功补偿配置、换流阀组、直流场接线以及总平面布置等方面均有其自身特点,技术难度大,也是可行性研究阶段的主要技术内容,需要结合工程的自然地理环境和两端电网情况进行深入的研究和论证,初步确定其主要技术原则和方案。
高压直流输电技术的发展趋势

高压直流输电技术的发展趋势在当今能源需求不断增长、能源分布不均衡以及对电力供应质量要求日益提高的背景下,高压直流输电技术作为一种高效、可靠的电力传输方式,正发挥着越来越重要的作用。
随着科技的不断进步,高压直流输电技术也在持续发展和创新,展现出一系列令人瞩目的发展趋势。
高压直流输电技术具有诸多优点,如能够实现远距离、大容量输电,降低输电损耗,提高输电效率等。
它在实现能源资源的优化配置、促进区域间的电力互济等方面发挥着关键作用。
从技术层面来看,电压等级的不断提高是一个重要的发展趋势。
更高的电压等级意味着能够传输更大的功率,减少输电线路的数量,降低建设成本和土地占用。
目前,特高压直流输电技术已经取得了显著的成就,未来有望进一步提升电压等级,以满足更大规模的电力输送需求。
在换流器技术方面,新型的换流器拓扑结构不断涌现。
传统的基于晶闸管的换流器逐渐被基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等全控型器件的换流器所取代。
这些新型换流器具有更快的开关速度、更好的控制性能和更低的损耗,能够提高输电系统的效率和稳定性。
直流断路器的研发也是一个关键领域。
快速可靠的直流断路器对于保障直流输电系统的安全运行至关重要。
目前,已经有多种直流断路器的技术方案在研究和试验中,未来有望实现更快速、更可靠、更经济的直流断路器,从而提高直流输电系统的故障处理能力。
随着电力电子技术的发展,多端直流输电系统正逐渐成为现实。
相较于传统的两端直流输电,多端直流输电能够更灵活地实现多个电源和负荷的连接,提高电力系统的可靠性和灵活性。
未来,多端直流输电系统有望在城市电网、区域电网互联等领域得到广泛应用。
在控制保护技术方面,智能化、自适应的控制保护系统是发展的方向。
通过先进的传感器和监测技术,实时获取输电系统的运行状态信息,利用智能算法进行分析和决策,实现对输电系统的精准控制和保护,提高系统的稳定性和可靠性。
在能源转型的大背景下,高压直流输电技术与可再生能源的结合将更加紧密。
特高压直流输电的技术特点和工程应用

汇报人:
单击输入目录标题 特高压直流输电的技术特点 特高压直流输电的工程应用
特高压直流输电的技术挑战与解决方案
特高压直流输电的未来发展与趋势
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特高压直流输电的技术特点
电压等级与电流模式
电压等级:特高压直流输电 的电压等级通常为±800kV 或更高,能够实现远距离大 容量的电力传输。
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未来发展趋势:随 着技术的不断进步, 新型材料和制造技 术的应用前景广阔, 未来特高压直流输 电设备将更加高效、
环保、安全。
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面临的挑战:虽然 新型材料和制造技 术的应用前景广阔, 但也面临着一些挑 战,如技术研发、 设备成本等问题, 需要不断进行研究
和探索。
添加标题
特高压直流输电在新能源领域的应用前景
电流模式:特高压直流输电 采用单极或双极直流输电模 式,通过大地或海底电缆等 实现电力传输。
换流技术及其工作原理
换流技术:采用晶闸管换流器实现直流输电的转换 工作原理:通过控制晶闸管的触发角,实现直流电压的变换和传输 换流器类型:三相桥式、六相桥式、十二相桥式等 换流站设备:换流变压器、平波电抗器、滤波器等
新能源发展对特高压直流输电的需 求
特高压直流输电在新能源领域的技 术挑战与解决方案添加标题添加标题添加标题添加标题
特高压直流输电在新能源领域的应 用现状
特高压直流输电在新能源领域的未 来发展趋势与展望
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容量还将进一步增大。
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智能化和自动化技术的应用: 随着智能化和自动化技术的 不断发展,特高压直流输电 技术也将不断引入这些技术, 提高输电系统的智能化和自 动化水平,提高输电效率和
2023年高压直流输电系统(HVDC系统)行业市场调研报告

2023年高压直流输电系统(HVDC系统)行业市场调研报告市场概述:高压直流输电系统(HVDC系统)被广泛应用于电力输电、电力互联、电力交易等领域。
它具有输电距离远、输电损耗小、容易跨越障碍物等特点,能够有效提供高效、稳定、安全的电力传输服务。
据市场调查数据显示,HVDC系统市场规模逐年扩大,预计将继续保持增长趋势。
市场现状:目前全球HVDC系统市场主要由欧美发达国家和中国等新兴国家占据主要份额。
其中,欧美国家的传统电网建设较早,已经形成了一定的HVDC系统网络。
中国的HVDC系统应用也较为广泛,尤其是在长途高容量输电、水电送电、海上风电等领域,华能、南方电网等大型国有企业在HVDC系统领域具有较强实力。
在HVDC产业链的上游,主要为电力装备生产厂商,如ABB、西门子等,他们的业务范围主要包括直流输电站的设计、制造、安装和运维等。
随着科技的突飞猛进,以及政府对新能源和海外市场的扶持,近年来国内本土的相关企业也逐渐崛起。
在HVDC系统的中游,主要为电力工程公司,如中国电建、中国电力建设等,他们负责实施HVDC项目、招标、工程监理、测试等环节。
在HVDC产业链的下游,主要为用电企业、电力交易市场等,这些企业可以通过HVDC系统获取稳定的电力,并进一步推动电力市场的发展。
市场前景:随着全球能源消费的不断增长,迫切需要建立高效、可持续的能源输送及分配体系,HVDC系统在此领域发挥着至关重要的作用。
国内外政府不断加大对新能源、清洁能源等领域的支持和投入,也将进一步推动HVDC系统的发展。
未来,随着技术的不断加强和成本降低,HVDC系统将会在海上风电、大规模能源输送、西电东送、内蒙古清洁能源输送等领域得到更广泛的应用。
据市场研究报告数据预测,到2025年,全球HVDC市场规模将达到317亿美元,其中中国市场规模将达到92亿美元。
市场挑战:HVDC系统运维成本较高,需要专业技术人员和设备进行维护。
同时,由于HVDC系统的复杂性及安全性,其设备的研发、制造和运维单位具有很高的专业门槛,进入门槛相对较高。
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年我国电力装机容量将分别达到3.7亿千瓦、6亿千瓦和9亿千瓦。
从世界范围来看,交流特高压和高压直流将长期并存,而交流特高压输变电设备是交流特高压和高压直流的基础。
而新的输电电压等级的出现取决于诸多因素。
首先是长距离、大电量输送方式的增长需求,其次是输电技术水平、经济效益和环境影响等方面的考虑。
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。
直流输电的特点及发展前景
直流输电的特点及发展前景张远平,王子强摘㊀要:近年来,在社会经济发展的过程中,人们为了使得电能输送的质量和效益得到进一步的提升,也将许多先进的科学技术应用到了其中,从而促进社会经济的增长㊂其中高压直流输电技术的应用,不仅有效地改善了电力资源输送的质量,满足了人们日常生活的相关要求,还使得电网系统的运行性能得到了进一步的优化㊂文章对高压直流输电技术的相关内容进行介绍㊂关键词:高压直流输电;特点;发展一㊁高压直流输电的技术特点(一)高压直流输电的功能高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电,然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式㊂它基本上由两个换流站和直流输电线组成,两个换流站与两端的交流系统相连接㊂在一个高压直流输电系统中,电能从三相交流电网的一点导出,在换流站转换成直流,通过架空线或电缆传送到接受点;直流在另一侧换流站转化成交流后,再进入接收方的交流电网㊂直流输电的额定功率通常大于100兆瓦,许多在1000 3000兆瓦之间㊂高压直流输电用于远距离或超远距离输电,因为它相对传统的交流输电更经济㊂应用高压直流输电系统,电能等级和方向均能得到快速精确地控制,这种性能可提高它所连接的交流电网性能和效率,直流输电系统已经被普遍应用㊂直流输电线造价低于交流输电线路但换流站造价却比交流变电站高得多㊂一般认为架空线路超过600-800km,电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济㊂随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的发展,换流设备造价逐渐降低,直流输电近年来发展较快㊂(二)高压直流输电技术的主要特点1.高压直流输电系统中间无落点,可实现点对点㊁大功率㊁长远距离直接进行电力输送㊂在输送和接受地点都确定的情况下,使用高压直流输电,可以实现交直流并联输电或非同步联网,这样的话使得电网的结构比较松散和清晰,有利于调控㊂2.大量过网潮流在采用高压直流输电时候是可以减少或避免的,通过改变送受两端的运行方式而改变潮流,该系统潮流方向和大小都可以很方便地进行控制㊂3.使用高压直流输电时,因为其电压很高㊁输送容量大,这样就比较适合大功率㊁远距离进行输送电㊂4.当交直流并联输电时,通过调制直流的有功功率,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㊁动态稳定性能㊂5.当大功率直流输电发生直流系统闭锁时,输电线路的两端其交流系统则会承受较大的功率冲击㊂二㊁高压直流输电优势和缺点(一)高压直流输电的优势1.低耗材传统的三相交流线路需要三根导线,并且线路走廊宽,而直流输电线路只需正㊁负两极导线,其杆塔的结构简单,线路走廊窄,此外,一条同电压的直流输电线路输送容量约为交流输电线路的2倍,直流输电的线路走廊,其传输效率约为交流线路的2倍甚至更多一点㊂2.远距离㊁大容量直流输电并不存在交流输电的功角稳定问题,因此不会由于静态稳定或暂态稳定性能变差而降低输送容量㊂这是直流输电传输功率的重要特点,也是它的一大优势㊂直流输电的输送容量由换流阀电流允许值决定,输送容量和距离不受两端的交流系统同步运行的限制,有利于远距离大容量输电㊂(二)高压直流输电的缺点1.换流器在运行时会产生交流谐波和直流谐波,若处理不当将其引入交流系统会给交流电网带来很多问题㊂为了降低谐波的影响需在交流侧和直流侧加装滤波器组,这样无形中就增加了换流站的占地面积和运行成本㊂2.晶闸管式换流器在直流电传输过程中会吸收大量的无功功率,高达有功功率的60%,这就需要加装无功功率补偿装置来进行控制,从而增加了换流站的成本和控制的复杂性㊂三㊁直流输电技术的应用直流输电的应用范围取决于我国目前直流输电技术的发展水平和我国能源需求分布㊂目前我国实际采用的输电方式有交流输电和直流输电两种,直流输电还仅只是交流输电的补充㊂随着直流输电技术的发展,直流输电的应用范围将会变大㊂目前,直流输电技术的应用场合可分为以下类型㊂采用交流输电在技术上有困难或者是不可能,而且只能采用直流输电的场合,如不同频率电网之间的联网或向不同频率的电网之间送电;因稳定性问题采用交流输电难以实现要求;长距离电缆送电,采用交流电缆因为电容电流太大而无法实现等㊂在技术上采用两种输电发送等能实现,但采用直流输电技术比交流输电的技术经济性能好㊂对于这种情况就需要对输电的方案进行比较和论证,最后根据比较的结果选择技术经济性能优越的输电方案㊂目前我国直流输电的应用主要在远距离的大容量输电㊁大型电力系统联网㊁直流电缆送电㊁交流输电线路的增容改造为轻型直流输电等㊂四㊁直流输电的发展早在19世纪20年代,人们就已经发明了直流输电机,通过电力资源的远程输送,满足人们生活的相关要求,这也开创了直流输电技术应用的先河㊂而且随着科学技术的不断发展,直流电力的输送技术也得到了进一步的发展,并且还建立了相应的直流输电工程,从而使得直流电力资源输送的范围更加的广泛㊂其中可控硅技术的发展,人们也让直流输电技术的性能得到了进一步的优化,这就标志着直流输电技术的进一步的飞跃,为高压直流技术的发展奠定了扎实的基础㊂五㊁结语由此可见,在当前我国电网系统建筑和发展的过程中,高压输电技术的应用有着十分重要的意义,这不仅很好地满足了人们日常生活和生产的相关需求,还进一步地促进了我国国民经济的增长㊂虽然目前我国的高压输电技术在实际应用的过程中,还存在着许多的问题,但是也具有广阔的发展空间,这样有利于我国经济的稳定发展㊂参考文献:[1]李正英,耿远程,黄卫红.高压直流输电技术应用与研究[J].中外企业家,2018(23).[2]王伟,安森.柔性高压直流输电综述[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2011(3).作者简介:张远平,王子强,国网江苏省电力有限公司沭阳县供电分公司㊂012。
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特高压直流输电技术现状以及我国的应用前景
发表时间:
2018-12-03T15:23:22.280Z 来源:《河南电力》2018年12期 作者: 孟旭1 郭建华2 赵宇亭1 李平伟1 寇大鹏1 齐
[导读] 本文简单介绍了直流输电的发展历史以及我国的应用现状并简述其特点,最后探讨了特高压直流输电技术的应用前景,仅供参考。
(1.国网山西省电力有限公司检修分公司 山西太原 030032;
2.
国网辽宁省电力有限公司检修分公司 辽宁沈阳 110000)
摘要:水能资源和煤炭作为我国两大主要发电能源,开发则主要集中在西部,并有逐渐向西部和北部地区转移的态势,这将导致能源
产地与能源消费地区之间的距离越来越大,从而使得长距离、大容量输电成为必然,因此特高压直流输电技术则成为我国电力跨区域大规
模输送的必然选择。本文简单介绍了直流输电的发展历史以及我国的应用现状并简述其特点,最后探讨了特高压直流输电技术的应用前
景,仅供参考。
关键词:特高压;直流输电;发展现状;应用前景
1
引言
通常将10-220kV电压等级的线路叫做高压线路,把330-750kV的输电线路叫做超高压,国际上习惯把交流1000kV及以上和直流
±800kV
及以上的叫做特高压输电技术。工业电网的等级越高,电力技术应用要求越高。国内输电网的质量高低取决于国内电网的总体规
模、电网的覆盖区域、输电距离的长短与输电技术水平的高低。由此相应的特高压直流输电技术也应运而生,更大的输出电量,为国家的
发展做出了不可磨灭的贡献。
2
特高压直流输电系统概述
随着电网规模的扩大,单一采用交流输电,一味提高交流电压等级,已经不是大电网、大容量、远距离输电的最佳办法,在一定条件
下,采用直流输电更为合理,比交流电有更好的经济效益和运行特性。相较于高压交流输电,特高压直流输电具有线路造价低、有功损耗
小,输送功率的大小和方向可以快速控制和调节,不受系统稳定极限限制,运行可靠等优点。特高压直流输电(
UHVDC)系统主要由换流
器(包括整流和逆变部分)、换流变压器、控制与保护装置以及滤波器等构成。送端和送端电网间是通过特高压直流输电线路进行互联,
在实际运行中两端换流站设备电源分别由与其相连的交流电网提供;特高压直流系统输送有功功率过程中两端换流站会消耗大量的无功功
率,换流站会配置相应的无功补偿设备。
3
特高压直流输电技术特点
特高压直流输电主要特点是换流站内电力电子器件的使用,系统两端换流站中整流器和逆变器基本构成均为可控功率器件—晶闸管,
其具有方便、迅速、灵活调节的特点,特高压直流输电系统有如下几个特点:
3.1
控制方式多样化
特高压直流输电系统使用的基本器件是电力晶闸管,而晶闸管可进行灵活控制,实际运行中常用的换流站控制方式有定电压控制、定
电流控制、定功率控制、定熄弧角控制以及换流变压器分接头控制等多种控制方式,可根据实际运行状况需求进行选择,且各种控制方式
之间可进行灵活切换,提高系统运行可靠性。
3.2
输送直流功率可方便快速调节
特高压直流输电的电流或功率是通过计算机控制系统改变换流器触发角实现,响应速度极快,可根据交流系统的要求(调度计划),
快速增加或是减少直流输送的有功和换流器的无功,实现对两端交流电网有功与无功平衡的快速调节,从而提高系统频率、电压稳定性,
提高电网运行可靠性。
3.3
无需考虑送、受端电网同步互联问题
与特高压直流输电线路相连接的送、受端电网不需要考虑是否同步运行,直流输电无周期相位,运行过程中电流、电压稳定且方向固
定,可实现电力系统之间的非同步联网,被联交流电网可以是同频或是非同频但非同步运行的电网,保持相应独立的频率、电压独立运
行,不受网络互联的影响。
3.4
不增加交流电网的短路容量
直流联网不会明显增大被联交流电网的短路容量,因此不需要更换断路器或采取相应的限流措施。
3.5
稳态运行时无电容电流
特高压直流输电线路在稳态运行时没有电容电流,则不需要并联电抗进行补偿。
3.6
可方便地进行分期和扩容建设
分期和扩容建设方便有利于发挥投资效益,对于双极特高压直流输电工程可按极进行分期建设,前期建成单极运行,后期工程建设另
外一极。
随着电力技术的发展,直流输电相关科技成果如雨后春笋般出现,中国目前走在直流输电理论研究和技术应用的前沿,目前国内已建
成或建设中多条直流输电线路,包括向家坝
—上海±800kV特高压直流输电示范项目,云南—广东±800kV特高压直流输电工程等建成并投
入商业运行,正在建设中扎鲁特
—青州特高压直流输电项目,等等。面对规模化风电基地“窝电、弃风”问题,利用大容量输电线路将新能源
风电外送至沿海负荷中心进行跨区消纳是切实可行的方案。特高压直流在远距离、大容量输电方面具有特高压交流不可比拟的优势,通过
特高压直流输电外送风电进行消纳具有广阔的发展前景。
4
特高压直流输电技术的历史及发展现状
国外的特高压直流输电技术发展较早,1929年,瑞典的ASEA公司最早开始对直流输电技术进行研究。直到1954年,瑞典Gothland上
的第一条
100kV、20MW容量的直流输电线路正式投入商业运行。自上世纪60年代起,美国、前苏联、日本等国家先后开始对特高压输电
技术展开研究,至今已有超过
50年的历史。1967年,美国通用电气公司(GE)与电力研究协会(EPRI)开始执行特高压研究计划,并建
立了特高压试验中心。日本自
1973年起开始研究特高压输电,用以满足沿海大型原子能电站到负荷中心的送电需要,并尽可能地节省线路
走廊。巴西
800kV运行电压等级的Itaipu直流工程也已经成功运行了20多年。我国电力发展过程中,高压直流输电技术虽应用较晚,但随着
经济的飞速发展,我国结合自身特有的能源分布现状对特高压直流输电技术不断进行相应的改善,高压直流输电技术现已逐渐达到世界水
平。
2009年12月,世界首个±800kV,输送容量500万kW的云南—广东特高压直流输电工程在南方电网正式投产,其送电距离约1373km,
投运以来输送电量约
1104亿kWh,2013和2014两年中利用小时数都达约6000h,充分发挥了特高压直流远距离大容量输电优势,及巨大的
经济及社会效益。
2014年南方电网±800kV糯扎渡—广东特高压直流输电工程建成,形成了“西电东送”八交八直输送通道。2016年,南方电
网滇西北-广东
±800kV特高压直流输电工程正式开工建设,形成了西电东送主网架海拔最高、线路最长的大通道。
5
我国特高压直流输电技术的应用前景
下面以几个实例来探究特高压直流输电技术的应用前景的案例:第一,我国特高压输电一直在不断刷新世界纪录在2011年的3月份,
国家
“十二五”规划将特高压直流输电工程列入其中,该计划指出在全国范围内建设特高压直流输电骨干网架,建设13项直流输电工程。在
这一过程中,我国的特高压输电技术方面在电压的等级、输送、输送距离等方面持续不断地刷新世界纪录。第二,截至到
2016年,我国
1000kV
交流电网的长度达到了7366km,±800kV直流电网长度达到了12300km,主要将西部生产的电能运送到我国东部地区;已经建成的
北电南供特高压输电网络,其价值在于让中东部地区近
9亿人用上了来自西部的清洁电能能源,减少国内煤炭使用量共9500万t,这一数字
相当于四川省整整一年的煤炭消耗量。第三,西北部煤电基地开发以及清洁能源风能将大规模地接入电网,在
“十二五”期间,智能电网即将
进入全面建设阶段,而特高压作为智能电网的骨干网架也经预计即将进入建设的高峰期。第四,云广特高压输电工程系统,合理利用地形
与电力资源环境,通过建设换流站等设施,改善输电走廊的发展技术,运用加速直流输电技术促进电网建设的省计划发展。结合今后西南
水电外送的规划,考虑到工程建设周期要求的问题,经过技术经济的比较,我国将采用
±800kV电压等级给予供电。
6
结束语
随着我国能源和负荷分布不均衡的特点及能源问题等的不断突显,直流电网将在中国有更加广阔的发展前景。随着科技的不断进步,
直流电网控制保护技术的不断成熟,特高压直流技术未来将会在我国未来电网建设及能源运输中发挥它不可替代的作用。
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