摘要：我国的电力工业正处在高速发展阶段，电力需求持续增长，如何有效配置现有的电力能源将会对经济发展产生很大影响。我国的西南和西北地区拥有全国三分之二的可开发水资源，山西、内蒙古等省份拥有全国已探明煤炭资源的三分之二，而我国的用电负荷中心位于东部沿海一带，生产力与资源布局极不均衡，需要大规模、远距离、高效率的电力资源输送，以此来解决东南地区日益增长的用电需求。相比普通的高压输电线路，其特高压输电网络的安全性更强、同等输电容量下无用功消耗更少、在成本建设方面经济型更好，是将来输电系统中发展的主要方向。鉴于此，本文通过研究将对特高压直流输电技术发展进行了介绍，以供参考。
关键词：特高压直流输电技术；发展现状；控制措施
1导言
随着我国电网建设步伐的加快，高压输电线路的施工日渐增多。高压线路作为电力传输的桥梁及纽带，它在电力输送以及电能的分配上发挥着关键作用。但是，由于高压输送电能容量大、输送线路长以及线路电压等级高等特点，这给高压输电线路的施工带来严峻的挑战，而高压输变电线路施工的好坏也会直接影响整个电网络的运行效果。基于此，我们本文通过对电力系统高压输电线路施工的几点关键技术进行研究分析，对提高输电线路电力传输质量具有重大意义。
2特高压直流输电发展现状
从上世纪70年代开始，前苏联、美国、加拿大、巴西和南非等国家考虑到特高电压等级、超远距离输电、特大输电容量的需求，在研究特高压交流输电技术的同时，也开始进行特高压直流输电技术的研究工作。经过美国EPRI、加拿大IREQ、巴西CEPEL等科研机构的研究工作，特高压直流输电中的一些重要技术已经取得了关键进展。例如，经研究发现，在1400-3000km的远距离、大容量电力输送中，从电网建设的经济型和环境影响的角度进行考虑，高于±600kV电压等级的特高压直流输电是值得优先选择的高压输电方式，而且±800kV电压等级的特高压直流输电系统在设计、建设和投运在技术方面而言是完全可行的等等。特别值得我们一提的是，前苏联曾经设计并初步建设从唐波夫到埃巴基斯图兹到±750kV电压等级、输送距离2400km、输送功率容量为6000MW的直流输电工程。该项目中，所有的设备均已通过了初步试验，而且已建成长度高达1090km的线路，但是最后却因政治、经济等方面的因素停止了建设。尽管这样，该项目仍然可以在一定程度上为我国目前设计的特高压直流输电网络起到参考价值。
我国地域广阔，同时能源资源与电力消耗的不平衡使得我国尤其适合发展特高压直流输电技术。一直以来，我国发展的主要是500kv的输电技术。随着经济的发展，原有的输电系统已经不能满足东部地区日益增长的电力消耗，为此需要发展特高压直流输电技术，实现能源资源的合理分配。进入21实际以来，我国陆续建成了众多高压直流输电技术，并不断研究直流输电技术的相关特性。2005年2月，百万伏级交流输电以及±800kV级直流输电工程的前期研究工作在全国范围内启动。目前我国已经建成一系列800kV特高压直流输电工程并投入使用，其中代表性的特高压直流输电工程建设于苏南-锦屏两地，其输电距离为210万米、额定容量为7200兆瓦，并且在2012年成功投入使用。2012年6月29日，我国的±1100kV特高压换流变压器通过了型式试验，这是由国家电网主导研发的。这这次试验中，变压器的各项指标优良，在技术方面完全符合建设特高压直流输电工程的技术规范，是在我国以致国际上研发±1100kV电压级别直流输电技术过程中的突破，具有非常重要的意义。目前，我国特高压输电工程在输电线路长度、输送电力、输电设备制造和管理等方面已经处于国际领先水平。
3特高压直流输电面临的问题
过电压及绝缘问题。目前，我国已投入运行的特高压直流工程电压由为±800kV，输送容量较大，约为±500kV输电容量的2倍，随着换流站和线路绝缘部分的投资比例逐渐增大，一旦线路发生绝缘故障，带来的系统扰动问题和损失将很严重，因此过电压保护以及绝缘配合问题将是特高压直流输电亟需解决的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，我国西部水电资源由于地处海拔较高，存在很严重的污秽、履冰等问题，系统要想稳定运行，需要高质量及合理优化的过电压保护和绝缘配合；电磁环境问题。高压直流输电线路运行时在导线周围空间附近会产生离子流场，导线下合成的场强对人体产生有害影响。线路或换流站设备产生的无线电会对无线电通信工程正常接收产生干扰，干扰产生的过高噪声会使附近居民产生烦躁不安的感觉；控制保护问题。控制保护问题是高压直流输电的核心问题。其关键技术有：软硬件平台控制技术、阀触发控制、直流保护设计、直流控制保护系统设计。直流输电系统故障很大程度是控制保护系统故障造成的。由于特高压直流输送电能过大，对直流保护系统的相关要求也更严格。因此需深入开展控制算法与鲁棒、智能控制等多种先进算法相结合的研究工作，避免多回直流落点相对集中时发生换相失败的现象，充分利用直流附加控制作用，灵活快速的提升系统稳定性。
4高压直流输电技术的相关建议及发展策略
4.1直流输电线路的电磁效应
交流输电线路在输电时，其导线会产生电晕，达到一定的强度会击穿空气产生离子。但是由于交流电路中其电压是随时间进行周期性变化的，因此交流输电线后半周期会反向拉回其在前半周期产生的离子，这样带电离子只会在导线附近很小的范围内进行往复运动，不会在相导线和大地之间产生大范围离子信号。在直流输电线路工作中，也会产生电晕现象。由于其电压信号稳定，这样其产生的离子信号会一直存在并且在电场的作用下定向移动，这样就产生了离子流。同时离子流的定向运动也会产生可称为离子流场的电场，导线周围空间电荷本身产生的电场称为静电场，这两部分电场会进行叠加形成合成电场。离子流和合成电场也是特高压直流输电的特有现象。
4.2可听噪声
直流输电线路在击穿空气产生电晕的时候，会产生一些可听噪声。该噪声值在雨天由于被雨声淹没，通常不予考虑，需要我们在建设时研究晴天环境下的噪声大小。该可听噪声不能影响附近居民的休息、工作和谈话。我国规定可听噪声极限为55dB（A），该值和普通办公环境噪声平均值相等。
4.3无线电干扰
直流输电线路正常工作时由于电晕放电等原因会产生一定的电磁频率，会对输电线路附近的无线电设备的信号接收产生干扰。当干擾过强时会导致无线电设备接收的信号达不到所需的信噪比，影响周围设备的正常使用。这是在建设直流输电工程时需要避免的。
5结论
总之，为了适应我国电力工业的快速发展，实现对电力资源的合理配置并满足东部经济发达地区的用电和环保要求，必须要加大对特高压输变电技术研究的投入并在实际运用中尽可能发挥其技术优点。特高压电网可以从根本上解决我国因传统输电方式而产生的煤电油运紧张问题，也是我国能源分布的现实需要。因此，应根据我国国情，并结合其他国家特高压输电研究成果，增加对特高压线路和设备的考核等试验研究，在尽量减小环境污染的基础上充分发挥特高压输电对资源配置的优化作用，同时坚持基础建造和技术改进并举，积极推动全国电网互联。但在研究过程中可能会遇到一些不可避免且尚未遇到过的问题，需要结合现实经验与实际情况对其做进一步的研究。
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论文作者:吴二波,郑义,高章林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/7
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