国内外高压直流输电的发展与现状
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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。
我国首条特高压交流试验示范工程基本完工,通电前的准备工作正在同步进行。
据悉,这条特高压输电线路将在12月初通电试运行。
从湖北省输变电工程公司获悉,这条2006年8月开工建设的晋东南-南阳-荆门的1000kV特高压线路是我国首条特高压输电线路,线路全长654km,静态投资约57亿元。
湖北省输变电工程公司副总工程师宋国贵介绍说,特高压输电技术和相应的设备制造技术是世界电力科技领域和电工设备制造领域的前沿技术。
试验示范工程所用1000kV电抗器、1000kV高压交流变压器等关键设备绝大部分由国内重点制造企业承担研制,土建施工和设备安装也饱含一系列技术创新的成果,证明了我国特高压输变电工程自主设计、设备研发和施工建设的能力。
湖北省输变电工程公司副总经理彭世建说,这条特高压线路将成为世界上第一条投入商业化运行的1000kV输电线路,可实现华北电网和华中电网的水火调剂、优势互补。
与500kV超高压电网相比,特高压电网可以解决我国现有电网输送能力不足的问题,提高输电效率,降低线路损耗,减少投资成本,节约土地资源。
■转载自《新华网》2008-11-252008年第4期(总125期)我国建成首条特高压输电线路12月初通电试...12月3日,在安徽池州东至县吉阳村特高压±800千伏直流复奉线2670号塔上,电力职工在70多米的高空对导线引流板螺栓进行紧固检修。
当日,安徽送变电工程公司组织200多名职工对特高压“电力高速公路”±800千伏直流复奉线全线破损瓷瓶等隐患实施检修更换,开展导线引流板螺栓紧固、避雷针安装等检修工作,以应对可能出现的冰冻灾害和春节用电高峰。
这是入冬以来国家电网对世界首条直流特高压输电线路的首次检修。
该条输电线路是西电东送的电力大动脉,承担着金沙江下游大型水电基地清洁能源的送出任务,是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程,线路全长1906.7公里,途经四川、重庆、湖北、上海等8省市,每年可向上海输送320亿千瓦时的清洁电能。
特高压直流输电现状分析摘要:近年来,经济快速发展,电力行业需求越来越大,国内特高压直流输电技术是指在电压等级为±800kV(±750kV)及以上的条件下进行输电。
特高压直流输电的主要优点是对于电的输送量更大,输电距离更远,根据最近召开的能源第十七次会议进行的相关预测,当前世界能源发展势头旺盛,从现代到2030年,能源产业产值将会翻倍增长,主要的能源产值国家为当前新型大国如印度、中国等一些后期发展中国家。
我国现阶段电力工业发展状态良好,预测在未来15-20年内,国内的电力工业水平竟会达到国际领先水平,相关产值将会不断增加。
根据我国电力发展规划,国内电机总容量将会达到更高的应用水平,以人们的生活与社会生产提供强大动力。
运用特高压直流输电技术,这无疑十分符合当下我国的用电需求,这对于我国的经济建设和经济发展大有帮助。
关键词:特高压;直流输电;现状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。
从上世纪60年代开始,美国、前苏联、德国等国家考虑到部分地区需特大容量、超远距离输电,尝试了特高压交直流输电。
自1966年起瑞典查尔姆斯大学开始初步研究±750kV导线。
之后很多国家也先后开展了多项特高压直流输电研究工作,例如某直流输电工程,此工程直流输电电压可达到±600千伏,输电功率达到630万千瓦,输送距离806公里,较以前的直流输电工程有大幅度发展。
上世纪90年代,世界上第一个复杂的三端直流输电工程完成,并同时建成了长达250KM的海缆直流输电工程。
当前直流输电已成为一种重要的电力传输方式,特别是随着计算机和光纤等新技术的发展,使直流输电系统的保护、控制及调节更加完善,大幅提升了直流输电系统运行的可靠性。
国外电力系统发展现状随着科技的不断进步和全球化的发展,国外各国电力系统正经历着快速而持续的发展。
这些发展涵盖了多个方面,包括电力生产、传输和分配等。
本文将针对国外电力系统发展现状进行介绍。
一、电力生产国外电力系统的发展离不开电力生产的提高。
目前,国外多个国家正在积极推行可再生能源的发展和利用,如风能、太阳能、水能等。
这些可再生能源的利用不仅减少了对传统能源的依赖,降低了能源成本,还减少了对环境的污染。
此外,核能也是国外电力生产的重要方式之一。
一些国家依靠核能发电,提高了电力的稳定性和可靠性。
二、电力传输电力传输是国外电力系统中不可或缺的一环。
为了满足不断增长的电力需求,国外电力系统采用了各种先进的电力传输技术和设备。
其中,高压直流输电技术是一项重要的技术突破。
相比传统的交流输电,高压直流输电技术具有输电距离远、损耗小、稳定性高等优势。
此外,国外电力系统还在积极研究和应用智能电网技术,以提高电力传输的效率和可靠性。
三、电力分配电力分配是将电力送达用户的关键环节。
国外电力系统在电力分配方面采取了一系列措施以满足用户的需求。
首先,国外电力系统注重电力配电网络的建设和优化,以确保电力能够快速、稳定地送达用户。
其次,智能电表的应用也成为国外电力分配的一个重要趋势。
智能电表可以实现远程抄表、用电监控等功能,提高了电力分配的精确度和效率。
四、电力市场国外电力市场的发展为电力系统的健康发展提供了良好的环境。
国外多个国家已经建立了电力市场,实行了市场化的电力交易机制。
这样的市场机制鼓励了电力生产企业的竞争,促进了电力价格的合理化。
此外,国外电力市场还鼓励用户参与到电力市场中,通过自发自用、发电上网等方式实现电力的灵活调配。
五、电力安全与可靠性国外电力系统的发展也不可避免地面临着电力安全与可靠性的挑战。
为了保障电力系统的安全运行,国外各国加强了对电力设备的监测和维护,提高了电力系统的抗干扰能力。
此外,国外电力系统还建立了完善的应急响应机制,以应对突发事件和故障。
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。
高压直流输电技术及其在电力系统中的应用摘要:本文对高压直流输电技术及其在电力系统中的应用进行了综述。
首先介绍了高压直流输电技术的基本原理和发展现状,然后探讨了高压直流输电技术在电力系统中的应用领域。
接着,分析了高压直流输电技术的优势和挑战,并讨论了其在可再生能源接入、电网稳定性提升和输电损耗降低等方面的作用。
最后,总结了高压直流输电技术的发展前景和应用前景。
关键词:高压直流输电技术、电力系统、可再生能源引言高压直流输电技术是一种先进的输电技术,以其高效、远距离传输和柔性调控等特点,在电力系统中的应用越来越广泛。
随着电力需求的增长和可再生能源的快速发展,传统的交流输电已经不能满足系统的需求。
高压直流输电技术作为一种可靠和经济的输电方式,正在成为电力系统发展的重要技术之一。
本文将对高压直流输电技术及其在电力系统中的应用进行一项综述。
1高压直流输电技术的基本原理和发展现状1.1 高压直流输电技术的原理高压直流输电技术是一种将交流电转换为直流电再进行输送的电力输电方式。
其基本原理包括以下几个步骤:交流输电线路到直流线路的转换:通过换流器将交流电转换为直流电。
换流器由多个可控的电力电子器件组成,能够实现交流与直流的转换。
直流电输送:将直流电通过高压直流输电线路进行输送。
由于直流电的特性,可以实现远距离、大容量的输电。
直流到交流的转换:在输电终点通过换流器将直流电转换为交流电,再进行供电。
1.2 高压直流输电技术的发展历程和现状高压直流输电技术的发展可以追溯到20世纪初。
经过几十年的研究和发展,目前已经取得了显著的进展。
以下是高压直流输电技术的主要发展历程和现状:1954年,瑞典首次建成了世界上第一条商业化的高压直流输电线路(大小岛-瑞典)。
这标志着高压直流输电技术的商业化应用开始。
1970年代到1980年代,随着电力电子技术的进步,高压直流输电技术在容量和传输距离上取得了重大突破。
世界上建成了一系列大型的高压直流输电工程,如瑞典-德国工程、委内瑞拉-巴西工程等。
高压直流输电的特点及发展前景摘要:综述了输电方式的变化及直流输电系统的构成,并对其优缺点进行了比较阐述。
关键词:输电电力系统高压直流特高压输电随着能源开发、电能传输以及电力系统的规模不断扩大,采用直流输电的必要性日益被人们认识。
直流输电不仅是一种节省能源损耗的输电方式,而且在开发利用边远地区的能源和开发新能源、新发电方式等方面,直流输电技术更是一种有效的手段,必将越来越广泛地得到采用。
高压压直流输电近年来在世界上得到了讯速的发展,到目前为止,总容量达50gqw左右。
其中,在我国相继建成了100kv舟山海底电缆送电工程、500kv葛上直流输电工程、500kv天广直流输电工程,以及正在建设的三峡直流输电工程。
输电是发电和用电中间环节,现代输电工程中并存着两种输电方式,高压交流输电和高压直流输电,两种方式各有自己的长处和不足,同时使用它们,可以取得更大经济效益。
一、hvdc的发展1、国外发展概况:对电的认识和电科学的发展源于直流。
hvdc标志性事件第一阶段(1954年前)-试验性阶段以hvdc首次成功试验为标志。
主要特征:1)工程运行参数较低,运行方式复杂,可靠性低;2)换流设备几乎都是低参数的汞弧阀;3)发展速度较慢。
第二阶段(1954-1972年)--稳步发展阶段以hvdc首次投入商业运行为标志。
主要特征:1)hvdc完全进入实用化阶段;2)hvdc的用途扩大;3)换流设备仍是汞弧阀,但是参数和质量大大提高。
到1977年最后一个采用汞弧阀换流的直流工程(加拿大纳尔逊河ⅰ期工程)建成,世界上共有12项采用汞弧阀换流的直流工程投入运行。
第三阶段(1970年-)--大力发展阶段以 hvdc首次全部采用晶闸管元件为标志。
主要特征:1)换流设备几乎都采用晶闸管;2)几乎所有工程都是超高压工程;3)单回线输电能力增强;4)发展速度非常快,规模越来越大。
2、国内hvdc工程概况和输电容量1958,我国开始研究hvdc。
直流供用电技术的发展现状及前景展望1. 引言1.1 直流供用电技术的发展现状及前景展望在过去的几十年里,直流供用电技术经历了从起步发展到逐渐成熟的过程。
随着半导体器件技术的飞速发展,直流供用电技术在工业、航空航天、汽车等领域得到了广泛应用。
其在输电损耗、稳定性、安全性和智能化方面的优势逐渐被人们认识并接受。
当前,随着新能源技术的快速发展和全球能源转型的压力增大,直流供用电技术在电力系统、建筑设施、数据中心等领域得到了广泛应用。
其在微电网、智能电网、电动汽车充电等方面展现出了强大的潜力。
未来,随着能源互联网和智能电网的建设,直流供用电技术将会更加普及和推广。
其在减少能源浪费、提高能源利用效率、实现能源清洁化方面将扮演越来越重要的角色。
可以预见,直流供用电技术将在能源革命中发挥重要作用,成为未来可持续发展的重要技术之一。
2. 正文2.1 直流供用电技术的历史发展直流供用电技术的历史发展可以追溯到19世纪初,当时电力系统刚刚起步,直流是最早被采用的一种电力传输方式。
在当时,直流技术被广泛应用于电灯照明、电动机驱动等领域。
然而,直流供电系统存在很多缺点,比如输电距离受限、损耗大、难以实现远距离输电等。
随着交流电技术的发展和应用,直流供电技术逐渐式微。
直到20世纪末,随着半导体技术的进步和电子器件的发展,直流供电技术重新受到重视。
直流供电技术在数据中心、电动汽车、太阳能发电等领域得到了广泛应用。
特别是在航空航天、通信设备、医疗器械等领域,直流供电技术表现出色,取得了显著的成就。
目前,直流供电技术正在迎来新的发展机遇。
随着电动车、智能家居、人工智能、5G通信等领域的快速发展,对电力系统的要求也在不断提高。
直流供电技术在高效、稳定、可靠等方面具有明显优势,未来有望在更多领域得到推广和应用。
通过技术革新和市场需求的驱动,直流供电技术将在未来发展中发挥重要作用,为能源的清洁利用和节约做出更大的贡献。
2.2 直流供用电技术的优势与应用领域直流供用电技术的优势在于其能够提供更稳定和高效的电力传输和分配系统。
特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景发表时间:2018-11-17T14:55:25.480Z 来源:《基层建设》2018年第28期作者:朱振伟李天轩[导读] 摘要:通过总结特高压直流输电的特点和国外特高压直流输电的研究结论,在分析我国西部水电和煤炭资源集中分布以及东部沿海工业发达地区对电能需求日益增加等情况的基础上,指出在开发我国西部水电和“三西”(山西、陕西、内蒙古西部)煤电资源时采用特高压直流输电技术实现远距离大容量输电的应用前景。
国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司江苏宿迁 223800摘要:通过总结特高压直流输电的特点和国外特高压直流输电的研究结论,在分析我国西部水电和煤炭资源集中分布以及东部沿海工业发达地区对电能需求日益增加等情况的基础上,指出在开发我国西部水电和“三西”(山西、陕西、内蒙古西部)煤电资源时采用特高压直流输电技术实现远距离大容量输电的应用前景。
关键词:特高压;直流输电;技术现状;应用前景1 引言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。
2 特高压直流输电现状20 世纪 80 年代前苏联曾动工建设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。
大学毕业论文―高压直流输电系统的大学毕业论文-―高压直流输电系统的1导言1.1高压直流输电技术的发展概况电力技术的发展源于20世纪50年代开始应用的直流输电技术,近年来发展迅速。
经过半个世纪的发展,高压直流输电技术的应用取得了长足的进步。
据不完全统计,世界上有近100个高压直流输电项目,包括在建项目,覆盖五大洲20多个国家。
它与交流输电配合,形成了一个现代输电系统。
直流输电的发展大致可分为以下三个阶段:(1)1954年以前,试验阶段。
由于50年代初交流系统高压输电处于发展的黄金时代,加上当时技术水平的限制,直流输电发展缓慢并且不受重视。
(2) 1954-1972,发展阶段。
1954年,瑞典建造了世界上第一条工业直流输电线路,标志着直流输电的实用阶段。
现阶段,直流输电设备的制造技术、施工质量和运行水平都有了很大提高。
直流输电技术已应用于水下输电、不同额定频率的交流系统互联、远距离大功率输电等领域。
(3)1972年至今,快速发展阶段。
1972年晶闸管阀换流器第一次在工程中应用,取代了汞弧阀,使直流输电技术提高了一大步。
直流输电技术得到了普遍的重视[1]。
1.2中国高压直流输电的发展我国对高压直流输电的研究起步较晚,从60年代初开始,并由于种种原因中断了一段时间。
70年代前半期才又先后在浙江、上海、北京、西安等地恢复实验研究工作。
1977年,中国第一条31千伏、4.65兆瓦、地下电缆8.6公里直流输电试验线在上海建成并投入运行。
1987年,一条±10千伏、100兆瓦、54公里长的高压直流输电工程在浙江舟山投入运行,这是中国第一条自行设计、建设和国产化的线路。
葛洲坝至上海的高压直流输电线路于1990年投入运行,电压为±500kV,输电功率为1200mW,输电距离约1045km,是当时中国最大的直流工程。
它的建成标志着我国高压直流输电技术达到了一个新的水平,为今后我国高压直流输电的建设和发展积累了丰富的经验。
特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景探究摘要:近年来,雾霾对环境和人们生活带来的影响越来越大,在今年,李克强总理在召开国务院会议时,对这一问题进行了探讨,认为解决雾霾问题的首要措施就是要实施跨区域的送电项目。
有关人员认为,这一举措实质上就是预示着特高压提速的信息。
直流输电技术是世界上目前解决高电压以及远距离输送的重要措施。
直流输电是把交流电通过电流转换器变换成直流电,再由直流输送电路将电流送至受电的一端,并在最后通过换流器再将其变为交流电的过程。
关键词:特高压;直流输电;清洁能源引言:特高压既是工程建设,更是自主技术攻关。
在特高压交直流输电工程设计中,中国能建规划设计集团秉承设计革命和技术创新的设计理念,以“安全可靠、自主创新、经济合理、环境友好、国际一流”为原则,在国内外没有可供借鉴的成熟经验和技术的前提下依靠自主研究、全面创新,开展了大量科研课题和设计专题研究。
随着特高压建设的不断推进,中国能建规划设计集团依托工程建设,掌握了一批具有自主知识产权的特高压核心技术和关键技术,形成了世界领先的特高压研究能力,建立了世界上首个特高压技术体系。
1.特高压输电的特点特高压交流输电是指1000kV及以上的交流输电,是目前世界上最高电压等级的输电。
我国发展特高压交流输电技术,既面临高电压、强电流的电磁与绝缘技术世界级挑战,又面临重污秽、高海拔的严酷自然环境影响,而国际上没有成熟适用的技术和成套设备,创新难度极大。
在超高压技术的成功应用基础上,特高压输电是我国目前致力发展的重要项目。
特高压输电技术的提出其根本目的就在于增强电路的输电能力,减少电能在中途输送过程中的浪费。
同时使其能够满足特定环境下相互分隔的电力系统之间的联通,实现大功率输电。
根据数据分析表明,特高压线路的输电量可以达到普通电压多倍,这样选择特高压输电就可以大量减少导线等材料的电能使用量,节约了电力输送的成本,为国家的电力发展提供了更为广阔的空间,实现我国电力和电网的均衡发展,同时为国家的发展带来了巨大的经济效益。
直流输电的特点及发展前景近年来,随着我国电力需求不断增长,电力输电技术在不断改进和升级。
直流输电技术因其独特的优势逐渐受到人们的重视,成为未来电力输电的重要选择之一。
本文将对直流输电的特点及其发展前景进行分析和探讨。
一、直流输电的特点1. 低损耗高效率相对于传统的交流输电,直流输电在长距离输电时具有更低的能量损耗和更高的传输效率。
这主要是因为在直流输电中,电流不会在输电线中产生电感和电容损耗,减小了传输过程中的能量损耗。
由于直流输电的电压稳定,提高了输电效率,使得远距离输电更加节能。
2. 小型化设备相对于交流输电,直流输电需要的设备更加小型化,减少了占地面积和投资成本。
这对于输电线路的布设和维护提供了便利,也满足了现代城市化进程中电力设备的空间需求。
3. 稳定性强直流输电在传输过程中不受交流系统中的电压和频率波动的影响,因此具有更强的稳定性。
这意味着直流输电可以更好地适应大范围电力系统中的负载波动和频率变化,减少了输电过程中的系统故障风险。
4. 灵活性高相比交流输电,直流输电的控制和调节更加灵活,可以实现更精细的电力调度。
这使得直流输电可以更好地适应电网中的功率平衡和负载需求,提高了系统的运行效率。
二、直流输电的发展前景1. 高压直流输电技术在我国的广泛应用随着我国经济的飞速发展和城市化进程的加快,对电力需求的不断增长,我国传统的交流输电系统已经难以满足其需求。
在这种情况下,高压直流输电技术逐渐成为我国解决长距离远距离输电问题的一个有效的选择。
目前,我国已经建设了多条千千伏级别的高压直流输电线路,如“西电东送”工程和“南北输电”工程等。
可以预见,未来我国将进一步加大对高压直流输电技术的研究和应用,满足日益增长的电力需求。
2. 直流输电在风电和太阳能发电领域的应用随着我国对可再生能源的重视和发展,风电和太阳能发电已经成为我国电力系统的重要组成部分。
这些可再生能源多分布在偏远的地区,与电力消费中心相距较远。
超高压输变电技术现状及发展趋势目前,我国逐渐进入了超高压输电时代,而且超高压输变电技术已经成为了我国电力系统中主要的研究项目。
本文主要论述了超高压交流输变电技术和直流输变电技术的发展现状,并且根据当前的实际发展情况,对超高压输变电技术的发展趋势进行了探索,同时也指出了超高压输变电技术发展的重点。
标签:超高压输变电技术;现状;发展趋势0 引言输变电技术作为一项建设资金大、技术含量高、建设周期长的电力技术,在我国电力系统中发挥着重要的作用。
随着科技的不断发展,输配电技术也在不断改革和创新,而超高压输变电技术是应用于智能电网的一项重要的技术,在很大程度上促进了电力系统的安全稳定运行。
1 超高压输变电技术的发展现状1.1 超高压交流输变电技术的发展现状1.1.1 系统研究近年来,我国设计并生产了电压等级较高的交流输变电工程,不仅在很大程度上攻克了电网运行技术安全稳定的问题,而且对保障超高压电网的稳定具有重要的作用。
与此同时,超高压交流设计工程与互联电网具有密切的关系,不仅提升了资源优化配置,而且在一定程度上也提高了电网事故支援能力[1]。
1.1.2 电压控制为了科学合理确定超高压交流输电标准电压,对电压控制技术与抑制技术进行了深入探究,最终不仅开发稳态电压控制技术,而且也研发了瞬态过电压抑制技术与潜供电弧形抑制技术。
并且进行了超高压系统中的电压优化控制探究,进而将稳态电压控制在了比较合理的范围内,防止对超高压输变电技术产生不利影响。
1.1.3 外绝缘特性的分析及配置情况在比较复杂的环境下,对超高压系统中的外绝缘非线性放电进行全面的分析和探究,不仅有利于揭示外绝缘特性的规律,而且也成功研制了防雷技术、绝缘子配置技术等,该技术的研究对世界在复杂环境下优化外绝缘配置具有重要的意义。
1.2 超高压直流输变电技术的发展现状相对来说,超高压直流输变电技术比较复杂,特别是在运行方式、接线形式等方面有很多差异。
对750kV直流輸电系统过电压与绝缘配合进行了深入探究,不仅得出了直流输电线路沿线过电压的幅值,而且也推出了分布特性曲线。
国内外高压直流输电的发展与现状 1.1 我国高压直流输电系统的进展历程
我国的高压直流输电工程总体上能够讲是起步较晚 , 但进展迅速。 198 0 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
为士 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。工程为双极士 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(葛洲坝一上海南桥)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进展迅速 , 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, 差不多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、H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。与此同时 , 我国超高压直流输电工程的设计建设、 运行治理和设备制 造水平也处于国际领先地位。 2 高压直流输电系统中存在的咨询题
2.1 直流输电中的谐波咨询题 工频的交变电流在换流站中的整流和逆变过程中 , 实际上输出的波形 并不是稳固的直流 , 而是有些许波动的脉动电流。再加上换相的非理想性 , 使得输出电 流进一步畸变。这些缘故促成了直流输电系统中谐波的存在。随着高 压直流输电的进展 , 有关的谐波咨询题也日益突出。 输电系统中的换流器在 交流侧为谐波电流源 ,在直流侧为谐波电压源。严峻的情形下 , 可能还会引 起谐波放大甚至谐波不稳固 , 即交直流侧电压、 电流通过换流站非线性环节 时互相调制 , 构成了一个 AC/DC 之间的正反馈调剂环。受到扰动时 , 就会 造成谐波振荡的放大 , 其结果确实是换流站交流母线电压严峻畸变。 现在要 紧通过小信号分析法、谐波特点值分析法、频域分析和传递函数法、时域 仿真一频率扫描法等来进行研究。一样通过加装非特点滤波器、使用有源 滤波器、附加谐波阻尼电路或者是采纳轻型直流输电技术来抑制谐波。 2.2 高压直流断路器的制造
目前我国的直流输电系统中 , 高压直流断路器的制造技术还不成熟 , 多数需要进口。研制高压断路器的难点在于 : ( 1) 直流电没有像交流电那 样的过零点 , 因此灭弧的技术专门困难 ; ( 2) 直流回路的电感专门大 , 因 此需要的平波电抗器专门大,约1H,这在工艺上做起来不容易;(3)由于灭 弧时的直流电流专门大 , 故要求断路器能够吸取专门大的能量。 在实际的生产当中 , 利用大容量金属氧化物这种新型材料能够较好地 解决后 2 个咨询题。但灭弧仍旧不是专门理想 , 一样采纳叠加振荡电流和 耗能限流 2 种方式来实现。后者较为普及 , 一样采纳分段串入电阻、拉长 电弧和采纳金属氧化物耗能。 2.3 大地回流造成的接地体腐蚀及对交流系统的阻碍 直流输电过程是以大
地作为回流电路的。 回流流经大地时 , 会与邻近的 金属接地体发生化学反应 , 腐蚀掉金属。例如关于铁而言 , 就会发生如下的 化学反应:阳极:Fe2++2OH-二Fe(OH) 2阴极:2e-+2H+二H2经研究表明: ( 1) 接地体深埋并可不能明显地减小腐蚀 , 同时这种做法在经济上是 不
合适的 ; ( 2) 金属接地体与直流接地极之间的距离会明显阻碍腐蚀的程 度,当两者相距 10 km 以外时, 腐蚀阻碍即可忽略不计 ; ( 3) 在相同的距离条件下 , 金属接地体的走向会阻碍腐蚀的程度 , 一
样垂直走向的接地体受腐蚀阻碍比平行走向的接地体大。 同时 , 强大的直流电流将经接地极注入大地 , 在极址土壤中形成一个 恒定的直流电流场。现在如果极址邻近有变压器中性点接地的变电站、地 下金属管道或 铠装电缆等金属设施 , 若这些设施可能给地电流提供比大地土壤更为 良好的导电通道 , 则一部分电流将沿着并通过这些设施流向远方 , 从而给 这些设施带来不良阻碍。 其中 , 中性点直截了当接地变压器是受阻碍最大的 设备。 我国 110 kV 及以上系统的变压器中性点 , 一样都采纳直截了当接地 点式。如变电站位于接地极电流场范畴内 , 那么在场内变压器间会产生电位 差 , 接地极入地电 流将有部分直流电流会通过大地、 交流输电线路 , 由一个变电站变压器 中性点流入 , 在另一个变电站变压器中性点流出 , 由此在变压器三相绕组 中产生直流重量 ,产生直流偏磁电流。流过变压器绕组的直流电流大小 不仅与接地极的距离有关 , 同时与极址土壤导电性能、 电网接线和参数 等有关。如果流过变压器绕组的直流电流较大 , 可能引起变压器铁心磁饱 和 , 导致变压器噪音增加、损耗增大、温升增高 , 对变压器的安全运行构成 威逼。变压器发生直流偏磁后 , 使磁化曲线的运行部分变得不对称 , 加大铁 心的饱和程度 , 导致噪音增大和变压器铁心、金属紧固件等的发热增加。 2.4 直流输电系统电磁环境对通信系统的阻碍 由于直流线路强大的直流电
流 , 在其周围也就存在着专门强的干扰磁 场。如此的磁场将阻碍到邻近通信线路的正常运行。 一样可把直流电磁阻碍分为危险阻碍和干扰阻碍。危险阻碍即指当直 流输电线路发生故障时 , 有可能在邻近的通信线路上感应出专门高的电压 , 危及人员生命安全和通信设备安全 ; 干扰阻碍即指在直流输电线路正常运 行的情形下对通信产生阻碍 , 使其通信质量下降 , 误码率提升。 因此 , 在建设直流输电线路时要注意以下几点 : 第一是和通信线路保 持合适的距离 ; 其次是在线路上安装陶瓷放电管或是加挂屏蔽线路 ; 最后 是关于市话电路来讲 , 可在分线箱、配电箱处加装放电器。 3 对我国高压直流输电工程的几点方法
3.1 换流站站址选择及接地极极址选择 换流站可谓是高压直流输电工程的
核心建设项目 , 合理选择换流站站 址是确保高压直流输电系统稳固运行的基础。选址原则一样为 : ( 1) 是否 适合大规模 设备运输 ; ( 2) 是否靠近水源或者易获得充足的水源供应 ; ( 3) 是否 会破坏生态环境 , 其电磁阻碍会可不能对周边通信线路产生较大的干扰阻 碍。 而关于接地极来讲 , 选址原则一样为 : ( 1) 要求极址场地的可用面积 大、土壤导电性能好、导热性能好、热容率高、表层土壤厚和深层大地电 阻率低; ( 2) 若2个或多个接地极处于同一地区内 , 应对 2 个甚至多个接 地极共用极址方案进行论证。 3.2 线路路径的选择
走廊宽度 : 要紧是合理选择与通信线路以及交流输电线路之间的距离 尽可能地减小干扰 , 使得线路中心线与其他设备有良好的隔离。一样关于 ± 500 kV 直
流输电系统,要求走廊宽度不小于50 m。对地距离及交叉跨过间距: 确定导线对地最小距离的决定因素是合成场强和离子流密度。一样为了安 全起见,对地距离保持在17〜20 m。当高压直流线路与铁路、公路、 弱电线路、电力线路、建筑物及河流等交叉时 , 交叉跨过间距均有较大增加。 由于对地距离及交叉跨过间距的增大 , 在路径选择时 , 应充分利用地势条 件, 以缩短交叉跨过档距 , 减小交叉跨过塔高度 , 尽量 幸免大档距、大高差及大跨过的显现。 3.3 如何应对突发性大雪灾等恶劣气象条件
2008 年春节期间 , 全国大范畴的雪灾天气使我国 电网经受了一次较大的
考查。电网在冰雪天气下停运 会造成庞大的经济缺失。鉴于这场大雪的教训 , 我们在 设计高压直流输电工程时 , 也应考虑到这种极端气象 条件下电网的稳固运行咨询题。其中一点确实是导线的选 择。 导线选择是解决特高压输电关键技术的重要课 题, 对线路输送容量、传输特性、环境咨询题 ( 静电感应 , 电晕引发的电场效应、离子流、无线电干扰、电视干扰、 可听噪声等 ) 、技术经济指标等都专门有阻碍。一样选线 原则应为 : ( 1) 不能制约整条线路的传输能力 ; ( 2) 要有 较高的机械强度和过载能力 ; ( 3) 铝导线在冰荷载下的 安全系数要高 , 以防止重冰区线路过荷载时断股 ; ( 4) 弧垂特性要好 , 以降低杆塔高度 ; ( 5) 满足环境参数要 求。 4 终止语 目前世界上已投入运行的直流输电工程有 70 多 个。在远距离
大容量输电、海底电缆和地下电缆输电以 及电力系统非同步联网工程中 , 直流输电差不多得到了 广泛应用。 2007 年 10 月, 在湖北省宜昌市召开的第八届国 际高压直流输电用户会
议上 , 国家电网公司副总经理 舒印彪介绍 , 按照规划 , 到 2012 年 , ±800 kV 向家坝— 上海、锦屏—苏南直流工程将建成投运 ; 到 2020 年前 后 , 溪洛渡—株洲、溪洛渡—浙西等特高压直流工程也 将建成。届时 , 我国将建成特高压直流工程 15 个 , 包括 特高压直流换流站约 30 座, 线路约 26 000 km, 输送容 量达到 94 400 MW, 并成为世界上拥有直流输电工程 最多、输送线路最长、容量最大的国家。