摘要:现阶段,我国电力行业侧重于特高压直流输电的研究,其根本原因在于特高压直流输电在我国电力系统中有广泛的应用,其不仅仅能够提升电流传输速度,对于减少电流传输过程中出现的问题也起到不可忽视的作用。本文通过对电力系统中特高压直流输电技术进行简要分析,了解这项技术自身特点,并采取适当方法提升特高压直流输电技术整体应用水平,促使其在我国电力系统中更好的发展。
关键词:特高压直流输电;技术特点;应用
引言:随着城市化发展进程不断加快,人们对电力需求有所提升,为了满足人们对电力的需求力度,电力企业发展速度得到空前提升。这种状况使得特高压直流输电技术在我国被电力系统中有广泛的应用。而且,我国各个城市在电力行业建设过程中,对输电能力和输电效率的要求逐渐提升,为了实现电力系统安全可靠的运行,必须加强对特高压直流输电的研究力度,保证电力系统输电安全和提高电力系统容量的目的得以实现。
一、特高压直流输电技术的概述
(一)技术特点
保证特高压直流输电技术在我国电力系统中应用范围提升,其关键在于对特高压直流输电技术进行简要分析,了解其自身特点和优势。对于特高压直流输电技术来说,其特点主要表现在五个方面:
1、现阶段,我国电力系统采取的特高压直流输电技术能够从根本的角度上实现电力的远距离、大功率输送,减少中间过渡造成的电能消耗,大幅度提升电能传输效率。而且特高压直流输电主要采取并联的方式进行电能传输,不仅仅能够降低电能消耗概率,还能保证电网结构的清晰可靠,为后期电网维修提供一定便利。
2、对于特高压直流输电技术来说,其在电力传输过程中,能够通过自身控制系统对电能传输大小进行控制,避免电能传输量过大而造成电网负担的现象的发生,有效提升电网整体安全性与可靠性。
3、特高压直流输电技术与传统电流传输技术相比,其能够实现大容量电能传输,有效减少电能传输过程中出现的问题。而且采取这种技术手段进行电力传输,能够避免电能传输过程中出现的线路失常和电力系统短路现象发生,进一步提高电能传输效率,有效实现电能远距离大功率传输的目的。
4、特高压直流输电可以与交流输电并联使用,通过直流有功功率调制方式,来对并联交流线路功率振荡、低频振荡等起到较好抑制效果,交流电的暂态与动态稳定性得到显著提高。
5、在特高压直流输电中,如果出现直流系统闭锁,会对两端交流系统产生较大功率冲击,造成设备受损。
(二)特高压直流传输的特点
与交流输电相比,特特高压直流输电具有以下特点:
1、输送距离远。交流输电受送电距离、系统稳定因素等限制,每隔400km左右必须建立变电站或开关站;而直流输电可直接从起点送到终点。
2、送电容量大。500kV交流输电送电容量约为100万kw;我国现有士500kV直流输电送电容量已达300万kw,规划中的送电容量将达600万kw。
3、线路走廊窄。500Vk交流输电线路的走廊宽度为55m,±500kV直流输电线路的约为30m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆直流输电线路走廊的利用率更高,其综合送电容量和线路走廊宽度指标,单位线路走廊宽度的送电效率是交流输电的4一5倍。
4、系统适应性好。设计输电容量为500万kw或600万kw的特特高压交流输电系统需与500kV交流系统紧密配合,形成一个完整的网架,才能达到设计的输电容量要求;而特特高压直流输电系统一旦建立,就可以达到额定的输电容量。
5、控制灵活。晶闸管阀式直流输电系统可以快速控制和调节输送电力的功率和大小方向,如系统中的潮流翻转功能可方便地将原由西部送东部方式迅速转为东部送西部方式。
6、短路容量问题。短路容量的大小直接关系到电力系统中开关设备的承受能力。目前国际水准的开关设备的承受能力为63kA,而我国华东、广东电网有些地方现有的短路容量已接近63kA。如果系统规模继续扩大,将造成开关设备选型的困难;而采用直流输电接人系统不会增加系统的短路容量。
7、调制功能。系统本身有调制功能,可以根据系统要求作出反应,对机电振荡产生阻尼,提高电力系统稳定水平。大电网之间通过直流互联(如背靠背方式,送电方式)不会互相干扰和影响,必要时可以迅速进行功率支援,调度方便。
二、特高压直流输电技术的应用分析
(一)拓扑结构
在近些年来,特高压直流输电的拓扑结构主要有多端直流和公用接地极两种,其中,多端直流是通过连接多个换流站来共同组成直流系统,在电压源换流器发展背景下,出现了混合型多端直流和极联式多端直流,前者是将合理分配同一极换流器组的位置,电源端与用户端都是分散分布。公用接地极是通过几个工程公用接地极的方式,来降低工程整体造价成本,提升接地极利用水平,提高工程经济效益、社会效益;但也存在接地电流容易过大、检修较为复杂等不足。
(二)晶闸管技术
在特高压直流输电中,晶闸管是必不可少的部件,从电触发晶闸管开始,逐渐发展出了光触发晶闸管、碳化硅晶闸管,功率不断提升,对特高压直流输电的实现起着重要保障作用。在近些年来,碳化硅晶闸管应用越来越加广泛,具有较高耐压水平和击穿电场强度,可以显著降低运行损耗,是未来发展的重要趋势。
(三)光电式电流互感器
光电式电流互感器(CT)是为解决电磁式互感器弊端而出现的,在特高压直流输电中也占据着较为重要的地位,常见的包括有源型CT和以同光程原理为基础、以旋光效应为基础的CT。在特高压直流输电中,有源型CT使用的位置主要有直流极母线、滤波器组等,存在故障率高、维护困难等不足;以旋光效应为基础的CT测量精度容易受现场震动影响,实用性方面还存在差距;以同光程原理为基础的CT优点明显,包括抗震性、绝缘特性等,都较为良好,且没有饱和效应,已经有成功应用案例。
三、结束语
综上所述,随着我国电力需求的不断增加和电力行业的迅猛发展,对特高压直流输电的要求势必也会不断提高,了解特高压直流输电技术的特点,掌握其相关技术应用情况,对特高压直流输电建设有着重大意义。
参考文献:
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[2]薛玉翠.浅析柔性直流输电技术的现状及未来发展[J].中国新技术新产品.2015(18)
[3]沈波.探究柔性直流输电技术的应用与展望[J].中华民居(下旬刊).2013(06)
论文作者:韩林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
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