特高压专题 中国电网从超高压到特高压的发展 (1)
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中国高电压发展历程==============1952年,中国自主建设了110kV输电线路,逐渐形成京津唐110kV输电网。
-------------------------------这一里程碑事件标志着中国开始步入高电压电力领域。
在此之前,中国的电力基础设施主要依赖于外国技术和设备。
通过自主建设,中国成功地实现了从无到有的突破,为后续的电力发展打下了坚实的基础。
1954年,建成丰满至抚顺李石寨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。
---------------------------在这一阶段,中国致力于提升电力输送的电压等级和扩大电网覆盖范围。
丰满至抚顺李石寨220kV输电线路的建设,以及随后的一系列220kV线路的建设,标志着中国开始构建更为强大的电网结构。
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。
---------------------------这一阶段是中国高电压发展的一个重要时期。
通过建设330kV的刘家峡—关中输电线路,中国进一步提升了电网的电压等级,并开始在西北地区构建更为强大的电网结构。
这一时期也为后续的特高压输电技术研发提供了宝贵的经验。
1981年建成500kV河南平顶山姚孟—湖北武昌输电线路,全长595km。
为适应葛洲坝输变电的需要。
-------------------------------进入80年代,中国开始建设更高电压等级的输电线路。
500kV 电压等级的河南平顶山姚孟—湖北武昌输电线路的建设,标志着中国电网开始进入更高的电压等级。
这一时期也见证了中国开始适应和利用复杂地理环境进行电网建设的挑战和能力。
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。
---------------------------这一阶段进一步巩固了中国在华中地区的电网建设。
特高压交流输电技术的研究始于20世纪60年代后期。
当时西方工业国家的电力工业处于快速发展时期,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制定了发展特高压的计划。
其中美国、前苏联、日本、意大利还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输变电设备。
我国从上世纪80年代起,开始对特高压交流输电技术进行初步研究。
然而,由于科研力量薄弱、配套条件尚不成熟等多方面原因,这些研究还停留在蓝图构想层面。
1986年7月,原武汉高压研究所专家王凤鸣、张一新在其论文《在煤炭基地集中布厂采用特高压线路输电是解决煤炭运输困难的一条重要途径》中提出,在铁路、公路运力紧张的情况下,如何解决晋煤、陕煤、内蒙古西部煤炭外运的问题,并建议发展特高压电网,实现火电外送。
构想,源于能源形势所需改革开放后,随着我国电力工业的快速发展,电网建设也进入了一个新的发展时期。
1981年12月,我国第一个超高压输变电工程,平顶山至武汉500千伏输变电工程建成投运,标志着中国输变电技术达到了一个新的水平。
期间,为实现华中、华东电网间水电、火电调剂,以及配合葛洲坝水电厂大江电厂新机组投产后电能外送,缓解华东地区严重缺电的局面,当时的电力工业部开始组织力量对葛洲坝至上海的±500千伏直流输变电工程进行技术经济比较论证工作。
“到80年代末,华中电网500千伏线路已达10条,形成华中电网的500千伏网架。
”时任水电部超高压输变电建设公司副经理田荫连介绍,葛上工程建成投运后,大容量、远距离的跨区联网成为我国电网发展的必然趋势,并促进了加快向更高一级电网输电技术发展的研究工作。
更高电压等级的确定需要一段时间的系统研究和深入论证才能确定,但许多电力权威专家还是一致认为,我国是一次能源和电力负荷分布极不均衡的国家,上游是“憋”着各种能源资源蓄势待发,下游是急盼用清洁能源换取可持续发展的电力负荷中心。
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。
特高压电网建设的过去、现在与未来2013国际智能电网论坛于9月24~25日在德国柏林举行,来自40个国家的500余名代表云集于此。
论坛上,中国特高压输电标准被定为国际标准。
中国自2009年提出建设以特高压电网以来,已建成2条世界上最高电压等级的1000kV交流输电线路和4条800kV直流输电线路。
几年来,中国特高压项目经受住了各种运行方式的考验,安全、环境、经济等各项指标达到和超过了设计的标准和要求。
截止到目前,我国已经在大电网控制保护、智能电网、清洁能源接入电网等领域取得一批世界级创新成果,已经建立了系统的特高压与智能电网技术标准体系,编制相关国际标准19项,中国的特高压输电技术在世界上处于领先水平。
特高压发展现状就我国目前绝大多数电网来说,高压电网指的是110kV和220kV的电网;超高压电网指的是330kV、500kV和750kV的电网。
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和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。
据了解,特高压输电技术包括特高压交流输电和特高压直流输电两大类。
其中,特高压交流输电是指电压等级1000kV及以上的交流输电,特高压直流输电是指电压等级±800kV及以上的直流输电。
2010年初国家电网电力工业“十二五”规划研究报告中公布了特高压建设“十二五”规划。
根据国家电网的计划,到2015年将建成华北、华东、华中特高压电网,形成“两纵两横”的格局。
同时,在直流特高压方面,为配合西南水电、西北和华北煤电以及风电基地的开发,在“十二五”期间将建设7回特高压直流输电工程,建成青藏直流联网工程,满足西藏供电,实现西藏电网与西北主网联网。
到2017年,国网规划建成“三纵三横”特高压目标网架。
到2020年,“三华”特高压同步电网形成“五纵五横”主网架。
2013年1月18日,“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”荣获国家2013年科学技术进步奖特等奖。
浅谈特高压输电技术的发展针对当前发展特高压输电技术的必要性,分别从直流和交流输电两个方面介绍了特高压输电系统的主要特点,结合国内外特高压输电技术的发展现状,分析了我国特高压输电技术的发展趋势和前景。
标签:高压输电;输电技术原理;高压直流前言:高压输电技术是世界能源领域的重大前沿技术,开展高压輸电技术的研究,对促进电力工业和能源工业的可持续发展,对世界电力科技创新和能源保障体系建设具有重要意义。
因此,在世界范围内,高压输电技术已得到了越来越多的机构和学者的关注。
1.什么叫高压输电从发电站发出的电能,一般都要通过输电线路送到各个用电地方。
根据输送电能距离的远近,采用不同的高电压。
从我国现在的电力情况来看,送电距离在200~300公里时采用220千伏的电压输电;在100公里左右时采用110千伏;50公里左右采用35千伏;在15公里~20公里时采用10千伏,有的则用6600伏。
输电电压在110千伏以上的线路,称为超高压输电线路。
在远距离送电时,我国还有500千伏的超高压输电线路。
2.为什么要高压输电根据P=UI,电压越高产生的电力浪费的也相对的越少,现在电力的材料是铜,他一个种导体,任何物质都会产生电阻,电阻就是电力浪费的主要原因,虽然说铜的电阻很小,也会产生浪费,况且铜的造价较高,主要是这个原因才使电线采用高压传输的方法,如果要打到物体没有电阻是有办法的,达到绝对零度,就是零下273℃,在这个温度下什么问题都能边成超导体,不过这样方法不能是实现,所以只能采用高压输电。
3.高压输电的原理高压输电原理可用欧姆定律解释.及电压=电流*电阻.或电流=电压/电阻.高压输电是要达到远距离输电的目的。
这个输电的重任就落到金属导线上,任何金属都有电阻存在,而电阻与其材质,长度和切面有关,各中材质导电系数不同,长度越长电阻越大,切面越大电阻越小。
为了达到高效率,远距离,节省成本输电的目的,就要用殴姆定律及电压,电流,电阻的关系来科学考虑其输电导线的成本。
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。
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。
我国电力发展与特高压直流输电在现代社会,电力已经成为经济发展的主要支撑,没有这种强有力的支撑,经济发展是一句空话。
我国多年来高速的经济发展引起了对电力的强烈需求,这种需求不断刺激政府在投资和政策等方面对电力工业进行明显的倾斜。
因此电力行业的高速发展在中国现阶段是必然的,也是必须的。
一.我国电力工业的发展中国的电力工业在1949年,发电装机容量只有185 万kW。
而到1998年,全国装机容量已达到2.77亿kW,平均每年以10%以上的速度在增长。
1987年全国电力装机容量突破1亿千瓦,1995年3月突破2亿千瓦,2000年4月突破3亿千瓦,2004年初达到4亿千瓦。
最近几年,我国电力工业迎来了发展的高峰。
伴随着国民经济的快速发展,在不到19个月的时间里,实现了全国电力装机4亿千瓦到5亿千瓦的跨越。
而2006年我国装机容量约1亿千瓦,也就是说12个约实现了全国电力装机5亿千瓦到6亿千瓦的跨越,2006年底达到了6.2亿千瓦。
从1996年起,中国电网总装机容量和总发电量就均居世界第二。
这样的建设速度在世界的发电历史上是绝无仅有的。
美国的装机容量高峰在70年代,最多的年份,一年的新装机容量大概在4000多万千瓦。
尽管我国电力工业发展迅速,但由于人口众多,到200年底,人均装机仅为0.3千瓦,人均用电量仅为1452千瓦时,不到世界平均水平的一半,为发达国家的1/6~1/10。
因此,我国电力负荷增长空间巨大。
中国正在全面建设小康社会,预计2020年国内生产总值将达到4万亿美元。
经济持续快速增长需要充足的电力供应,预计2020年,我国全社会用电量将达到4.6万亿千瓦时左右,需要装机容量约10亿千瓦。
这意味着未来15年间,我国年均新增装机超过3300万千瓦,年均用电增长达到1600亿千瓦时。
2010年,中国发电装机容量将达到8,600亿瓦,而到2020年将进一步达到12,500亿瓦二.我国电网的发展为了满足大容量长距离的送电需求,系统运行电压等级也在不断提高。
超高压输电技术的发展随着我国经济的高速发展和城乡电力需求的持续增长,电网建设面临日益严峻的挑战。
为了保障电力的稳定供应,同时减少输电能量损耗和环境污染,我国积极推进超高压输电技术的研发与应用。
本文将从技术原理、应用领域和发展前景三个方面探讨超高压输电技术的发展。
一、技术原理超高压输电技术是指将输电电压提高到1100千伏及以上,通过特殊的导线材料和支架结构实现远距离输电。
其技术原理主要包括三个方面:导线材料、电力设备和输电支架。
导线材料方面,超高压电缆采用的是特殊的低介电常数材料,能够在高电压状态下保持电线的绝缘性能,并具备较高的耐电弧性能和传输能力。
这些导线材料的研发和生产涉及多个学科领域,需要使用多种精密设备和工艺技术。
电力设备方面,超高压输电网的主要设备包括变电站、断路器和互感器等。
这些设备需要具备耐高电压和高温的特性,并能够在各种恶劣的环境下正常工作。
目前,我国已经开发出一系列不同类型的超高压输电设备,并实现了国产化生产。
输电支架方面,超高压输电线路的支架需要具备一定的力学强度、导电性能和耐候性能。
为了满足这些要求,我国研发了一系列具有自主知识产权的输电支架产品,并取得了良好的应用效果。
二、应用领域超高压输电技术目前主要应用于以下几个领域:城市电网输电、远距离电网输电和新能源输电。
在城市电网输电方面,超高压输电技术可以有效地解决市区密集的用电需求,并减少电力输送损耗和电磁辐射对环境的影响。
目前,我国多个城市已经建成了超高压输电线路,如上海、北京等地,其发挥了重要的促进作用。
在远距离电网输电方面,超高压输电技术可以实现更远距离的电力输送,满足国家能源战略的需要。
例如,我国西部地区多为煤炭资源富集区域,采矿和发电要求大量能源输送,需要超高压输电技术进行支撑。
在新能源输电方面,超高压输电技术可以更好地实现清洁能源的利用和分配。
例如,青海、甘肃等地的大型光伏发电、风电场的建设,需要超高压输电将电力输送到全国各地。
输电电压的发展历史和特高压的定义2006年01月03日00:00字体【大中小】【查看留言】【打印】【关闭】开栏的话国家电网公司提出建设以特高压电网为核心的坚强国家电网,得到了社会各界的普遍认同和支持。
为让读者更多地了解特高压电网,在国家电网公司特高压办公室的支持下,本报开辟了“特高压知识问答”专栏,从本期开始在本版连续刊登有关特高压电网的知识。
敬请关注。
问:输电电压的分类情况如何?特高压又是怎样定义的?答:交流输电电压一般分高压、超高压和特高压。
国际上,高压(HV)通常指35~220千伏电压。
超高压(EHV)通常指330千伏及以上、1000千伏以下的电压。
特高压(UHV)定义为1000千伏及以上电压。
高压直流(HVDC)通常指的是±600千伏及以下的直流输电电压,±600千伏以上的电压称为特高压直流(UHVDC)。
就我国而言,交流高压电网指的是110千伏和220千伏电网;超高压电网指的是330千伏、500千伏和750千伏电网;特高压电网指的是1000千伏电网。
高压直流指±500千伏及以下直流系统,特高压直流指±800千伏直流系统。
以上的电压等级均为标称电压。
特高压电网建成后,将形成以1000千伏交流输电网和±800千伏直流系统为骨干网架,具有坚强的超高压输电网和可靠的高压输电网,以及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。
问:国内外电网电压等级的发展情况如何?答:为了提高输电经济性能,不断满足大容量和长距离输电的需求,电网电压等级在不断提高。
100多年来,输电网电压从最初的13.8千伏,逐步发展到高压20千伏、35千伏、66千伏、110千伏、134千伏、220千伏、230千伏;20世纪50年代后迅速向超高压330千伏、345千伏、380千伏、400千伏、500千伏、735千伏、750千伏、765千伏发展;20世纪60年代末,开始进行1000千伏(1100千伏、1150千伏)和1500千伏电压等级特高压输电工程的可行性研究和特高压输电技术的研发。
揭秘中国特高压前世今生我国特高压在国际上“无标准、无经验、无设备”的情况下,成功实现从“白手起家”到“大国重器”,从“中国创造”到“中国引领”,从“装备中国”到“装备世界”。
可以说,建设特高压电网,是我国电力发展史上最艰难、最具创新性、挑战性的重大成就,更是中国乃至世界电力行业发展的重要里程碑。
在碳达峰、碳中和的大背景下,特高压电网已成为中国“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能源运输“主动脉”,破解了能源电力发展的深层次矛盾,实现了能源从就地平衡到大范围配置的根本性转变,有力推动了清洁低碳转型。
截至2020年底,中国已建成“14交16直”在建“2交3直”共35个特高压工程,在运在建特高压线路总长度4.8万公里。
“现在特高压干成功了,人们说我是‘特高压之父’,我认为应该是‘特高压之负’,胜负的负。
这么多年,我因为坚持搞特高压,弄得自己伤痕累累,这些又能跟谁说呢。
”国家电网公司原董事长、全球能源互联网发展合作组织主席刘振亚如此感慨。
未来,以特高压为骨干网架建设全球能源互联网,将推动全球清洁能源基地开发、各洲各国电网互联,促进能源网、交通网、信息网“三网”融合发展,为破解资源紧张、环境污染、气候变化、贫困疾病等全球性挑战,实现人类社会可持续发展开辟新道路、作出新贡献。
(来源:中国能源报作者:李文华)中巴车上“亮招”2004年底,掌舵国家电网公司两个月的刘振亚和时任国家发改委主要领导,一同参加三峡—广东直流输电工程验收总结会。
疾驰的中巴车上,谈及中国缺电的现状,刘振亚深感忧虑,国内电力供应已“严重拖了经济发展的后腿”。
大规模、长距离输煤一直是中国能源资源配置的主要方式,铁路新增运力的70%以上用于煤炭运输。
本世纪初我国沿长江每30公里就有一座发电厂,长三角地区每年每平方公里二氧化硫排放量达到45吨,是全国平均水平的20倍。
这和中国资源禀赋与负荷逆向分布密不可分。
中国76%的煤炭、80%的风能、90%的太阳能分布在西部北部,80%的水能分布在西南部,70%以上的电力消费集中在东中部地区,能源富集地区距离东中部电力需求中心1000到4000公里左右。