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高压直流输电技术概述
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特高压技术
特高压技术是指1000kV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。特高压技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。特高压电网便是以特高压技术为技术基础，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。
特高压技术技术特点
特高压技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。目前，对特高压技术的研究主要集中在线路参数特性和传输能力、稳定性、经济性以及绝缘与过电压、电晕及工频电磁场等方面。
远距离：使用特高压技术的特高压交流线路在输送相同功率的情况下，可将最远送电距离延长3倍，输送同样的功率，采用1000千伏线路输电与采用500千伏的线路相比，可节省60%的土地资源。
大容量：研究证明，1000千伏特高压交流输电线路输送功率约为500千伏线路的4至5倍；正负800千伏直流特高压输电能力是正负500千伏线路的两倍多。[1]
低损耗：在输送相同功率的情况下，损耗只有500千伏线路的25%至40%。
经济效益：据测算估计，1条1150千伏输电线路的输电能力可代替5～6条500千伏线路，或3条750千伏线路；可减少铁塔用材三分之一，节约导线二分之一，节省包括变电所在内的电网造价10～15%。1150千伏特高压线路走廊约仅为同等输送能力的 500千伏线路所需走廊的四分之一，这对于人口稠密、土地宝贵或走廊困难的国家和地区会带来重大的经济和社会效益。[2]
特高压技术研发背景
我国是个一次能源和电力负荷分布不均衡的国家。西部能源丰富，全国三分之二以上的可开发水能资源分布在四川、西藏、云南，煤炭资源三分之二以上分布在山西、陕西和内蒙古西部；东部经济发达，全国三分之二以上的电力负荷集中在京广铁路以东地区。西部能源基地与东部负荷中心距离在500公里至2000公里左右。
然而，现有超高压输电技术无法满足未来电力增长的需要。必须加快电网发展和技术创新，通过更高电压等级电网的建设带动电力工业的结构优化、科学发展，满足经济社会的持续快速发展[1]
特高压技术发展规划
交流特高压试验示范工程将于2008年建成投运。工程正式运行后，将成为我国能源输送的一条重要通道，有利于实现华北和华中电网的电力调剂，具有良好的应用前景。
“十一五”期间，特高压交流输变电工程建设线路将达4200公里，变电容量3900万千伏安；国家还将相继开工建设向家坝和溪洛渡水电站到华东和华中的正负800千伏特高压直流工程。[3]
到2020年前后，国家电网特高压骨干网架基本形成，国家电网跨区输送容量将超过2亿千瓦，占全国总装机容量的20%以上。届时，从周边国家向中国远距离、大容量跨国输电将成为可能。[4]
特高压技术发展现状
日，晋东南——南阳——荆门交流特高压试验示范工程在山西奠基，这是我国首条特高压电网。[5]
2013年，我国已经建立了系统的与智能电网技术标准体系，编制相关19项，特高压交流电压已成为国际标准电压。中国的特高压输电技术在世界上处于领先水平，这种能够减少长距离输电损耗的技术，在世界其他地区也将有广泛的应用前景。[6]
．新华网[引用日期]
．光明网[引用日期]
．中国证券报[引用日期]
．中国电力网[引用日期]
．中国政府网[引用日期]
．新华网[引用日期]高压直流输电的优缺点_百度文库
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高压直流输电的优缺点
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特高压直流输电
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特高压直流输电（UHVDC）是指±800kV（±750kV）及以上的直流输电及相关技术。特高压直流输电的主要特点是输送容量大、输电距离远，电压高，可用于电力系统非同步联网。
特高压直流输电内容介绍
在我国建设中，将以1000kV交流特高压输电为主形成特高压电网骨干网架，实现各大区电网的同步互联；±800kV特高压直流输电则主要用于远距离、中间无落点、无电压支撑的大功率输电工程。
1、特高压直流输电设备。主要包括：换流阀、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、直流滤波器、直流避雷器、交流避雷器、无功补偿设备、控制保护装置和远动通信设备等。相对于传统的高压直流输电，特高压直流输电的直流侧电压更高。容量更大，因此对换流阀、换流变压器、平波电抗器、直流滤波器和避雷器等设备提出了更高的要求。
2、特高压直流输电的接线方式。UHVDC一般采用高可靠性的双极两端中性点接线方式。
3、特高压直流输电的主要技术特点。与相比，UHVDC的主要技术特点为：
（1）UHVDC系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力输送至负荷中心；
（2）UHVDC控制方式灵活、快速，可以减少或避免大量过网潮流，按照送、受两端运行方式变化而改变潮流；
（3）UHVDC的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电；
（4）在交直流混合输电的情况下，利用直流有功功率调制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，提高交流系统的动态稳定性；
（5）当发生直流系统闭锁时，UHVDC两端交流系统将承受很大的功率冲击。
特高压直流输电知识普及
如何提高特高压直流的可靠性?
所有提高常规直流输电可靠性的措施对于提高特高压直流输电的可靠性依然有效，并且要进一步予以加强。主要包括：降低元部件故障率;采取合理的结构设计，如模块化、开放式等;广泛采用冗余的概念，如控制保护系统、水冷系统的并行冗余和晶闸管的串行冗余等;加强设备状态监视和设备自检功能等。
针对常规直流工程中存在的问题，如曾经导致直流系统极或者双极停运的站用电系统、换流变本体保护继电器、直流保护系统单元件故障等薄弱环节，在特高压直流输电系统的设计和建设中将采取措施进行改进。此外，还将加强运行维护人员的培训，适当增加易损件的备用。
提高工程可靠性，还可以在设计原则上确保每一个极之间以及每极的各个之间最大程度相互独立，避免相互之间的故障传递。其独立性除了主回路之外，还需要考虑：阀厅布置、、供水系统、电缆沟、控制保护系统等。
特高压直流输电可靠性指标如何?
在我国计划建设的西南水电外送特高压直流输电工程电压为±800千伏，其主接线方式和我国已有的直流工程不同，每极采用两个12 脉动换流器串联。如果出现一个12脉动换流器故障，健全的换流器仍然可以和同一个极对端换流站的任意一个换流器共同运行，因此单极停运的概率将显著降低，考虑到第一个特高压直流工程缺乏经验，可行性研究报告中初步提出了与三峡-上海直流工程相同的可靠性指标。技术成熟后，预计停运次数可以降低到 2 次/(每极·年)以下。双极停运的概率也将大幅下降，可以控制在 0.05 次/年。另外由于系统研究水平、设备制造技术、建设和运行水平的提高，由于直流工程数量的增加和相关经验的积累，换流器平均故障率预计可以控制在 2 次/(每换流器·年)。总体来说，特高压直流工程将会比常规直流更加可靠。
直流输电系统的可靠性有哪些具体的指标?
直流输电系统的可靠性指标总计超过 10 项，这里只介绍停运次数、降额等效停运小时、能量可用率、能量利用率四项主要可靠性指标。停运次数：包括由于系统或设备故障引起的强迫停运次数。对于常用的双极直流输电系统，可分为单极停运，以及由于同一原因引起的两个极同时停运的双极停运。对于每个极有多个独立换流器的直流输电系统，停运次数还可以统计到换流器停运。不同的停运代表对系统不同水平的扰动。
降额等效停运小时：直流输电系统由于全部或者部分停运或某些功能受损，使得输送能力低于额定功率称为降额运行。
降额等效停运小时是：将降额运行持续时间乘以一个系数，该系数为降额运行输送损失的容量与系统最大连续可输送电容量之比。
能量可用率:衡量由于换流站设备和输电线路(含电缆)强迫和计划停运造成能量传输量限制的程度，数学上定义为统计时间内直流输电系统各种状态下可传输容量乘以对应持续时间的总和与最大允许连续传输容量乘以统计时间的百分比。
能量利用率：指统计时间内直流输电系统所输送的能量与额定输送容量乘以统计时间之比。
为什么要对直流输电系统的可靠性指标进行定期统计和评价?
直流输电系统是一个复杂的自成体系的工程系统，多数情况下承担大容量、远距离输电和联网任务。因此，需要设定一些直流输电系统可靠性指标，用于衡量直流输电系统实现其设计要求和功能的可靠程度，评价直流输电系统运行性能。直流系统可靠性直接反映直流系统的系统设计、设备制造、工程建设以及运行等各个环节的水平。通过直流系统可靠性分析，可以提出改善工程可靠性的具体措施，对新建工程提出合理的指标要求。国际大电网会议专门成立一个直流输电系统可靠性工作组，每两年对全世界所有直流输电工程进行一次可靠性的综合统计和评价。
如何确定特高压直流输电线路的走廊宽度和线路邻近民房时的房屋拆迁范围?
特高压直流输电线路的走廊宽度主要依据两个因素确定：1. 导线最大风偏时保证电气间隙的要求;2.满足电磁环境指标(包括电场强度、离子流密度、无线电干扰和可听噪声)限值的要求。根据线路架设的特点，在档距中央影响最为严重。研究表明，对于特高压直流工程，线路邻近民房时，通过采取拆迁措施，保证工程建成后的电气间隙和环境影响满足国家规定的要求。通常工程建设初期进行可行性研究时就要计算电场强度、离子流密度、无线电干扰和可听噪声的指标，只有这些指标满足国家相关规定时，工程才具备核准条件。
如何进行特高压直流输电线路导线型式的选择?
在特高压直流输电工程中，线路导线型式的选择除了要满足远距离安全传输电能外，还必须满足环境保护的要求。其中，线路电磁环境限值的要求成为导线选择的最主要因素。同时，从经济上讲，线路导线型式的选择还直接关系到工程建设投资及运行成本。因此特高压直流导线截面和分裂型式的研究，除了要满足经济电流密度和长期允许载流量的要求外，还要在综合考虑电磁环境限值以及建设投资、运行损耗的情况下，通过对不同结构方式、不同海拔高度下导线表面场强和起晕电压的计算研究，以及对电场强度、离子流密度、可听噪声和无线电干扰进行分析，从而确定最终的导线分裂型式和子导线截面。对于±800 千伏特高压直流工程，为了满足环境影响限值要求，尤其是可听噪声。}