摘要：电能在社会经济发展中占据了相当重要的位置，很多时候，电能生产与电能需求在地域层面并不一致，需要对电能进行远距离传输，为了减少电能在传输过程中的损耗，可以采用特高压直流输电技术。相比较常规输电技术，特高压直流输电技术的传输距离更远、电能传输量更大，更能够适应我国新时期社会发展对于电能的需求。本文从特高压直流输电技术的内涵和特点出发，就其发展现状进行了分析，并就其在我国的应用前景进行了研究部和讨论。
关键词：特高压；直流输电技术；发展现状；应用前景
前言：新时期，伴随着电力工业的快速发展，工业生产以及社会发展对于电能的需求不断提高，输电容量更大，输电距离更长，想要满足这样的要求，必须完善电力传输相关技术，做好基础设施建设，对国家电网整体规划进行优化。在我国，10-220kV电压等级的线路属于高压线路，330-750kV的线路为超高压线路，直流800kV及以上，交流1000kV及以上的线路为特高压线路，电压等级越高，对于电力技术的要求也就相对越高。
1 特高压直流输电技术概述
特高压直流输电技术指±800kV及以上电压等级的直流输电相关技术，具有电压高、输电距离远、输电容量大的特点，能够用于电力系统的非同步联网。在我国，特高压电网建设一般是将1000kV交流特高压输电线路作为主体，构建特高压电网骨干网架，以此来完成不同区域电网的同步互联，而±800kV特高压直流输电则主要用于远距离、无电压支撑和中间落点的输电工程，配合双极两端中性点接线的方式，保证线路运行的稳定性。
特高压直流输电技术具备结构较为显著的特点：一是系统设计简单，基本上可以沿用500kV或者600kV的直流输电系统设计方法，只需要处理好外部绝缘以及套管的设计，就能够保证设计的有效性；二是电力输送容量大，距离长，不过输电能力会受到导线本身最高允许温度的限制，例如，±600kV直流线路的最大传输功率约为4GW，±800kV直流线路的最大传输功率为6GW；三是只要交流系统短路比在3以上，就能够实现特高压线路与电网的可靠连接，而当前我国与直流连接的交流系统短路比均在5以上；四是可靠性强，对比高压直流输电技术，特高压直流输电技术的优势相当明显，在输电系统整体中，线路中间不落点，可以借助点对点的连接方式，以更大的功率确保电能的远距离传输，将电能汇聚到相应的电力负荷中心。同时，特高压直流输电技术对于电能的控制更加灵活，可以削弱过网潮湿引发的电能损耗问题，也能够借助输电线路发射端和接收端，完成对于电流整体的有效控制。如果电力系统采用的是直流电和交流电混合输送方式，特高压直流输电技术能够通过对有功功率的控制，对交流线路中存在的振荡现象进行调节抑制，而当直流系统闭锁时，特高压直流输电两端的交流系统会受到较大功率的冲击。从保证系统可靠性的角度，在对输电系统进行设计的过程中，应该关注单个级之间以及换流器之间的最大相互独立性，避免故障传递问题，同时适当增加易损坏零部件的备用数量，做好运维人员培训，采取切实有效的措施提升特高压直流输电技术的可靠性。
2 特高压直流输电技术现状
早在上世纪八十年代，前苏联就曾经在中俄罗斯与哈萨克斯坦之间，建设相应的长距离直流输电工程，电力传输的距离达到了2400km，传输电压等级为±750kV，输电容量6GW。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从工程建设的实际意义分析，其能够将哈萨克斯坦所具备的丰富的煤炭资源转化为电能好，传输到前苏联中部，输电线路工程采用的是双极大地回线，每一个级都包含了两个12脉动桥，采用并联组合，利用相应的3×320MvarY/Y以及3×320Mvar Y/△单相双绕组换流比变压器供电。不过，因为当时前苏联政局的动荡，处于解体前夕，因此对于工程重视不足，加上技术条件的限制，工程并没有真正投入运行。
巴西与巴拉圭联合开发的伊泰普工程，采用的是超高压输电技术，输电电压为直流±600kV，交流750kV，1984年一期工程得以完成，1990年工程整体完工，运行至今没有发生重大安全事故。而在1988年到1994年，巴西为了能够缓解国内越发紧张的电力供需矛盾，对亚马逊河的水利资源进行开发利用，国家电力研究中心与ABB共同开展了特高压直流输电的研究，不过之后因为工程的停止，导致研究工作中断。而最近几年，巴西重新将亚马逊河水利资源开发纳入到了议事日程中，准备恢复对于特高压直流输电技术的研究，而其他发展中国家，如印度、中国等，同样开始致力于相关研究工作，希望借此提升电力系统运行的稳定性和可靠性。
3 特高压直流输电技术的应用前景
特高压直流输电技术在我国取得了相当显著的应用成果，也具有广阔的应用和发展前景，必须得到有关部门的高度重视和深入研究。我国有着较为丰富的水资源和煤炭资源，但是在地域分布方面存在极端不均匀的情况，相关调查数据显示，现阶段我国可供开发的水电资源中，有超过2/3分布在云南、西藏等地，煤炭保有储量同样有2/3分布在山西、内蒙等地，东部沿海地区经济发达，对于电力的需求较大，但是本身并没有充足的发电资源，电能生产与需求市场的差异化分布，使得电能的跨区域远距离传输成为了必然。
从我国的实际情况分析，特高压直流输电技术的应用成果体现在几个方面：首先，2011年，政府部门在“十二五”规划中引发了特高压输直流输电工程，提出在全国范围内建设相应的特高压直流输电网络，建设13个直流输电工程，而在后续的建设过程中，我国特高压直流输电技术在传输距离、电压等级等方面不断刷新世界纪录；其次，相关统计数据显示，截止2016年，我国1000kV交流电网的长度超过了7366km，±800kV直流电网的长度超过了12300km，能够将西部生产的电能高效的传输到东部地区，而已经建设完成的北电南供特高压输电线网络，能够为我国中部和东部地区超过9亿人提供清洁电能，减少煤炭消耗9500万t每年；然后，2016年1月11日，我国第一条±1100kV特高压输电工程淮东-皖南线路正式施工，沿途进过新疆、甘肃、宁夏等六个省区，在显著提升电网输电能力的同时，也能够减少对于土地资源的占用；最后，伴随着智能电网的全面建设，作为智能电网骨干网架的特高压也将进入到建设的高峰期，特高压直流输电技术的应用普及基本可以预见。
4 结语
总而言之，特高压直流输电技术在我国电力系统发展中发挥着至关重要的作用，必须得到足够的重视。改革开发以来，我国对于技术的创新越发关注，也取得了较为显著的成果，通过特高压直流输电技术的应用，能够保证我国电能的跨区域高效传输，提升电能的质量，为社会发展提供稳定可靠的电能支撑。
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论文作者:井立宏
论文发表刊物:《中国电业》2019年17期
论文发表时间:2019/12/11
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