摘要：特高压的直流输电具有重要的意义，尤其是在远距离传输电能方面有着不可撼动的地位，但是由于环境不稳定、设计阶段问题、负荷较高等原因，使得特高压直流输电存在许多不稳定性和安全问题。文章从特高压直流输电出发，分析特高压直流输电的一些实践方法，并且总结几点特高压直流输电实践的意义，旨在为相关从业人员提供参考性意见。
关键词：特高压；直流输电；实践作用
1直流输电概况
1.1直流输电优点
直流输电的优势颇多，直流输电的电能损耗相对较小且电流的输出容量相对较大；直流输电在短路时能够发挥一定程度的限制功能且有较强的自我保护和预防能力；直流输电的运行稳定，自我调节速度较快，能够节约线路走廊；直流输电系统能够实现不同步电网的互联，具有较强的稳定性；直流输电的效率高且成本低。
1.2直流输电技术分类
直流输电技术以项目性质为根据进行分类有海底电缆、背靠背直流联网、城市地下电缆、远距离大容量滞留架空路线。直流输电技术以工程结构性质为根据进行分类有三类：根据线路长度分为背靠背输电和长距离输电；根据换流站数分为多端直流输电和两端直流输电；根据电压等级分为特高压直流输电和高压直流输电。
2特高压直流技术存在的不足
2.1过电压及绝缘问题
目前，我国己投入运行的特高压直流工程电压由为士800kV，输送容量较大，约为士SOOkV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履需解决的问题。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。
2.2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。
2.3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。
3特高压直流电实践方法
3.1融冰接线方式
融冰接线方式适用于比较特殊的条件，可根据工程的设计要求将两极的高端换流器进行并联，在首端施加较大的直流电流，通过升温达到融冰的目的，但是就同一线路而言，导线直流融冰和地线的直流融冰是存在差异的，主要由于导线的电阻要小于地线的电阻，所以融冰的电流小，电压较高。
3.2提高受端电网的动态无功补偿
在多回直流集中馈入受端电网，尤其是直流落点密集并且站点负荷较重的地区，想要维持一定的稳定电压就必须要保证无功电压的支撑能力，因此可采取合理安排电源开机、加装动态无功补偿装置、优化直流VDCL方法、优化发动机高压侧控制技术等方法来增加电网的动态无功支撑能力，大力的提高部分电压的稳定性。通过在直流输电逆变站附近的负荷中心加装无功补偿设备还能增强直流换相失败后的恢复能力。目前国内已有许多地区进行实践，并且取得了较好的效果。
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3.3规避大容量特高压引发的风险
为了防止大容量特高压的直流输电导致的系统风险，可通过以下方法来着手：首先对直流落点进行优化，尽量选择单回通道的特高压直流规模，以减小由于大容量直流闭锁以后所造成的的潮流转移，以及有交流通道所引起的潮流和电压波动，将受端电网的多直流有效短路比控制在合理的范围内。如广东地区电网在2015年多直流有效短路比达到了2.6左右，预计未来五年内将有效短路比降到1.8。同时如果提高单回直流的规模，也能实现有效短路比的进一步降低，增加受端电压的稳定性。
3.4大电网的仿真技术
传统仿真程序具有一定的局限性，无法满足交直流系统风险分析研究的要求，因此具有高精度模拟直流换相的电磁暂态仿真能够很好的解决这一问题。该仿真平台通过闭环连接控制保护装置，在保证了直流输电换相过程的真实性和控制保护动态的响应功能的同时，还能准确的显示出电网系统所有区间机群的功能稳定性，以满足实际的需求。同时近些年科研人员还在开发电磁-机电相结合的仿真平台，并初步应用于直流输电的故障分析工作当中。
虽然抵御故障的能力不断的提升，但是随着特高压电网规模不断的加大，电网交流直流之间的相互影响也在增加，使得多重故障的影响范围和拒不连锁效应增加，使得特高压电网的稳定性降低，因此又采用了基于输电设计阶段、运行阶段、反事故措施的仿真技术机制，通过对工程建设投运、系统软件升级、软件修改、保护逻辑优化等手段，有效的提高了特高压直流输电的稳定性。
4特高压质量输电线路架线施工技术的应用
4.1工程案例
A特高压直流输电工程线路处在20mm以下覆冰区，线路全长为108.778km。该地形复杂，地形以山丘为主，山地面积和丘陵面积分别占线路总面积的44.1%和34.8%。施工标段跨越多条高速公路、110kV线路、铁路等，存在频繁交叉跨越问题。线路的导线为6×ACSR-720/50钢芯铝绞线，左侧地线选择LBGJ-80-20AC型铝包钢绞线，右侧对线选择OPGW复合光缆，分裂间距为450mm，外接圆直径为900mm。牵张场和输道路的选择为难点。
4.2案例工程施工难点
4.2.1承力索强度考量。A特高野直流输电工程线路存在频繁交叉跨越问题，对承力索的要求较高。在承力索的配置上要考虑大截面导线断线的最大承受荷载，避免承力索出现超荷载现象，对承力索越网方式进行科学改进，提高承力索承力强度。
4.2.2耐张塔滑车的定荷载及挂设方式考量。A特高野直流输电工程线路的牵引力大，需耐张塔的滑车受力进行全面分析和精确计算，随后根据分析和计算结果对耐张塔滑车的定荷载及挂设方式进行确定。必须要确保计算的精确，应对计算结果进行反复验算，避免出现数据误差过大的情况，防止出现施工事故。
4.2.3牵引机和张力机配置考量。根据架线工艺标准对工程导线进行科学计算，根据计算结果对牵引机和张力机配置进行确定。A特高野直流输电工程线路的牵引机和张力机配置均较大。确定的牵引机和张力机配置结果要借鉴以往的配置模式，借助实践经验对配置结果进行进一步考量。
4.2.4牵引绳的配置和展放方式考量。A特高野直流输电工程线路的牵引力较大，牵引绳的配置需要以牵引力大小为根据并进行严密计算，求出精确牵引力大小。可通过不落地展放各级牵引绳、导线、导引绳的方式实现工程的环保需求，以有效保护线路周边环境。
结语
目前特高压的直流输电技术已经日渐成熟，其运行比较稳定，能够发挥较大的经济、环境、社会效益，对于西电东送工程提供了良好的技术数据支持。本文简单的分析了几个特高压输电实践方法，对于实际工作当中的应用还需要相关人员进行不断的摸索和研发，结合实际情况，不断的提出更具有稳定性和安全性的应用方法。
参考文献：
[1] 武霁阳.高压直流线路行波保护新原理研究[D].华南理工大学，2016.
[2] 陈晓忱.感应滤波技术在特高压直流输电系统中的应用研究[D].安徽理工大学，2016.
论文作者:刘嘉琦,边江,李权,常中华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签：特高压论文; 线路论文; 电网论文; 导线论文; 工程论文; 过电压论文; 牵引机论文; 《电力设备》2017年第32期论文;