摘要：建设特高压交直流电网输电技术能够有效地解决我国不可再生资源和需求之间发生的矛盾，可以满足各种能源的需求及新能源的研发。本文就主要对特高压交直流电网输电技术和运行特性进行了研究，先对我国特高压电网的特性进行了叙述，然后对特高压交直流电网的作用和影响进行研究，最后对所存在的问题给出了一些解决措施，主要是为了使特高压交直流电网能够适应目前电网的运行特性，进而保证电网的安全运行及稳定。
关键词：特高压交直流电网；输电技术；运行特性；新能源；研究
如今资源的枯竭已日渐明显，同时对化石燃料的严重消耗而造成环境的恶化也非常的严重，找到环保资源来代替污染资源已变得极其重要。目前我国主要存在的问题就是资源分布比较集中，不可再生资源和负荷的分布是逆向的，为了使资源能够合理地使用，环保能源能够有效地输送，我国电网企业就推出了一些战略措施，为了解决特高压交直流电网能够支持远距离、大容量的输电。由于实现了交直流电网大规模、远距离的输电，使得我国成为世界唯一一个将特高压交直流电网同时运行的国家。但是，目前我国的电网正处于直流强交流弱的时期，经常出现特高压直流双极闭锁的故障，所以我国对电网技术有了更高的要求。
一、对特高压交直流电网输电技术的概况
（一）交流电网输电技术的现状与研究成果
由于我国对特高压技术坚持不懈地研究，终于得到了很大地突破，深入地探索了电压、潜供电流的控制方面，研发出一套具有知识产权、水平极其高超的特高压交流输电技术。我国的电网企业展开了大约三百项的与特高压输电技术有关的研究，还聚集了国内一百多家的电工装备单位加入进了对特高压输电设备的研究，成功研究出了先进的、一整套的特高压交流输电设备，包括特高压变压器、并联电抗器等。我国电网企业还建设出了特高压交流的实验基地、建成杆塔试验基地以及国家电网仿真中心等，创建出了当前技术水平最高的特高压试验研究体系。
（二）直流输电技术的现状和研究成果
按照换流站的个数，可将直流输电技术分成两种：两端直流输电技术和多端直流输电技术。两端直流输电技术还可分为常规直流输电技术、柔性直流输电技术以及混合直流输电技术，在换流部分会经历3个环节，目前正处在可关断器件换流环节。现在常规直流输电技术已较为成熟，此技术也被应用在了锦苏特高压直流工程当中。和常规直流输电技术比较，柔性直流输电技术有独立控制无功有功、无需滤波、无功补偿装备的特点，目前投运柔性直流输电技术的最大容量是±200KV、400MW。混合直流输电技术是常规直流输电技术与柔性直流输电技术的结合，此技术不仅具有上述的优点，还有效的降低了工程的成本。多端直流输电采用的是串联、并联或者混联的形式连接的，通常是由三个以上的换流站所组成的，有多电源供电及多落点受电的特点。串联和并联换流站的工作机制是不一样的，串联的是采用同等级直流电流运作的，是改变直流电压来进行功率分配的；并联是采用同等级直流电压来运 作的，是改变直流电流来进行功率分配的。混联就结合了它们的优点，能够灵活运作。将并联与串联比较，因为并联的调整范围大、损耗少、更易于绝缘配合，所以应用在多端直流输电当中更为广泛。
（三）和交直流输电技术比较
将交直流输电技术进行比较，发现各有其特点：（1）特高压交流输电技术的特点包括：输电能力强、覆盖面积大、损耗小，适合用在近距离、大容量的地方；有落点，可根据电源位置、负荷方位和电力传输的实际情况来建立骨干网；功率的变化会对送、受端无功带来影响，会产生一系列的反应，最终造成电压失稳。（2）特高压直流输电技术的特点包括：大容量输电、电压级别高、线路走廊窄，适用于大功率、远距离的地方；无落点，结构简单、明了，电力能直接送到负荷中心，网间不用同步运行；在直流系统关闭的时候，会给两端的交流系统带来冲击，导致设备发生损坏。
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二、对特高压交直流输电运行特性的分析
我国的特高压输电技术一直坚持交直流同时进行，用特高压交流输电骨干网代替超高压交流电网，对特高压交直流输电技术进行合理的应用，发挥优点，对能源基地的能源开发和偏远地区的电能外送等问题里起到效果。如今，特高压混联电网已经发展出一定的规模，不过由于特高压直流输电阶跃式的发展特点，导致电网出现了非常大变化，引起直流强交流弱情况，使人们对输电网的安全方面极为关注。
（一）交直流之间的交互影响
事实证明，我国电网经常出现单相短路的问题，会给单回与多回直流换相造成影响，给交流断面带来严重的冲击，甚至还会造成直流系统关闭，中断输送。换流母线电压的质量决定了换流的正常性，如果出现故障，电压波形就会造成换相失败。经过以上的论证，可得出造成换相失败的原因主要就是电压幅值减少及电压过零点偏移。其实电压过零点偏移的影响很小，所以主要是由于电压幅值减少导致了换相失败时出现了冲击，因此，应该加大力度建设交流主网结构，来避免出现大范围的冲击。我国的电网能承担单回特高压直流两次换相失败，要是出现单回或多回直流多次失败就会超出电网的承担次数。总之，由于特高压交直流电网的特点，使得交直流间会发生相互的影响。
（二）对交直流混合电网稳定性的分析
直流的特性导致暂态过程变得非常复杂，主要有这两个方面的影响：1.电压稳定性。直流侧故障出现的暂态电压波动会对其产生影响，进而使无功功率补偿出力产生变化。2.频率稳定性。如果混联电网的频率渐渐地减少，就会没法保证频率的稳定性。
三、对相关问题的应对措施
（一）提升交直流输电相关技术
对交直流输电技术的提升方法主要有两种：换流技术和在线安全分析技术。对于换流技术方面来讲，目前，直流输电在换流技术上的研究包括电容换相、直流输电及柔性直流输电。其中直流输电技术较为成熟，不过还具有一些问题，例如应在送受端补偿大量无功功率，因为输送容量的不断增加，使送受端无功平衡的问题逐渐突出，如果某个受端的多条直流出现换相失败，就会影响此区域电网的稳定。对于在线安全分析技术方面来讲，我国电网的运行安全应采用更加先进的调度形式，但在线安全分析技术是从经验型转向分析型、主动型的技术。现阶段，此技术的实性较差、适应能力不强、定位功能不善并且资源利用率低。
（二）注重主网架构的建设
如今交流电网的范围和强度都没法达到直流的运行标准，电网一直存在着安全、稳定隐患。不仅要加大交流电网的范围来承担送端直流关闭所导致的冲击，还要提升它的强度避免直流故障所带来的影响。尤其是交流电网必须和直流容量与规模匹配，以保证电网运行的安全、稳定、可靠。我国目前正在计划东西区的特高压同步电网格局，给我国的资源发展创造 基础条件。
（三）电压、频率稳定性问题的应对措施
特高压电网的电压级别高、影响力大，因此，应尽快的发展及使用有效的保护、控制措施。因换相失败所造成的影响不仅使交流的保护性降低，还会给线路的保护带来影响。传统的保护方法通常使用全或半周傅式的算法来取得工频相量，为避免非特征相量而带来的影响，应对相量提取的保护措施进行研究。增强对直流输电骨干网架的布置及规划，加大电网的安全、稳定。
四、总结
如今，我国的特高压交直流混联电网已形成规模，电网的运行特征也在不断地完善，各种新的问题正等着我们去解决。
参考文献
[1] 刘振亚．全球能源互联网［M］．北京：中国电力出版社，2015．
[2] 董飞飞．特高压输变电技术的现状分析和发展趋势研究[J]．陕西电力，2016，44（11）：1-3，8．
论文作者:刘兴光,唐家鑫,唐家铭,杨昕霖
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/11
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