关键词：特高压输电技术；现状；应用前景
引言
我国特高压直流输电技术发展迅速。云南－广东±800kV特高压直流输电示范工程是世界上第一个±800kV直流输电工程。该工程送端位于云南楚雄，受端位于广州市。昌吉—古泉±1100 千伏特高压直流输电工程，该工程是我国自主、设计和建设的，是世界上送电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程，代表了当今世界高压直流输电技术的最高水平。此外，我国还将投入运行数条特高压直流输电线路。云南还将建设4条特高压直流输电线路输送富余水电。以下即对特高压直流输电系统技术进行浅析。
1特高压直流输电技术的长处和不足
1.1特高压直流输电技术的长处
特高压直流输电技术与传统输电技术相比具有以下优势。第一，特高压直流输电技术可减少电力资源在传输过程中的损耗，将电力资源的传输效率提升，同时也能提高电力传输的抗干扰能力。加上导线耐热性是影响特高压直流输电技术的唯一因素，可杜绝外界环境对其的干扰。第二，此种输电模式稳定性较高，可实现远距离电力资源传输。第三，该输电技术所需成本较少，可节约电网成本。第四，特高压直流输电技术在协调电力资源地区不平衡的问题上发挥重要作用。如可以将集中在山西、内蒙古和陕西的水电和火电传输到电力负荷较大的东南部。
1.2特高压直流输电技术的不足
特高压直流输电技术存在以下不足：第一，该技术对人体产生的安全隐患还有待研究；第二，特高压直流输电技术涉及的技术较多，在国际电气技术不断发展的情况下，特高压直流输电技术也需要紧跟时代的脚步在技术上升级改造；第三，我国特高压直流输电技术所用设备和技术大多从国外引进，技术上的落后性有待提升。
2特高压直流输电系统运行方式
2.1运行接线方式
直流输电工程通常采用双极接线方式，优点是双极直流输电系统运行可靠性更高且输送功率较大。
2.1.1双极两端中性点接地
这种方式是利用正负两极导线和换流站的正负两极相连，形成直流侧的闭环回路。双极两端中性点接地的直流侧接线由两个单极大地回线方式组成。两极中流过的电流在系统正常运行时相互抵消，所以大地回路中电流为零。
2.1.2双极金属中线
双极金属中线线方式是指直流输电系统利用三根导线构成直流侧回路，在直流侧回路除了正负两根极线之外，还配备一根低绝缘水平的中性线。两侧换流站中有一端换流站的中性点有安全接地。
2.1.3双极一端中性点接地
该方式是指两极导线和换流站的正负两极相连，形成直流侧的闭环回路。但只有其中一端换流站的中性点安全接地。由于不能利用大地形成回路，当一极线路发生故障需要退出工作时，必须停运整个双极系统，不能采用单极大地回线运行方式。优点是可以保证在运行中大地无电流流过。
2.2功率输送方向
直流输电系统的潮流反转是指能够利用系统的快速可控性，灵活改变功率输送方向的功能。按照操作方式可分为手动与自动；按系统的需求可分为正常潮流反转与紧急潮流反转。正常潮流反转时，自动或手动方式都可以；紧急潮流反转只能采用自动方式。在直流回路中由于晶闸管的单向导电性，导致电流的方向不能发生改变。因此只能靠改变直流电压的极性以实现直流功率的反向输送。
2.3低电压保护
作为高压直流输电线路后备继电保护的常规对策，低电力保护一般通过检测电压的增幅值来进行保护。有时候需要结合保护对象的特点，用极控低电压与线路低电压的方式进行保护，一般来说，线路低电压保护的定值要略高于极控低电压保护。
如果高压直流输电线路发生了问题，会自动关掉极控低电压保护设置，同时会伴随着低电压保护设备的重新启动。一般进行低电压保护方法并不复杂，但由于缺载合理的整定运算规则，对工程技术人员在故障类型方面的判定不太有利，所以应用范围并不广泛。
2.4加强微分电压保护
作为一种相对科学的继电保护技术，差动电压保护有着主保护以及后备保护特点。现今，某公司在用ABB行波保护里面，就采取了检测对象使用的电压电平与电压差动策略。不过，因为西门子使用的ABB方案后，上升的延迟时间过长了，不能更好地发挥其后备保护作用，不过ABB方案的上升时间整体延迟了至少20毫秒；在高压直流输电线路电压处于变化率在标准值以内里，容易发挥出后备保护的特点，但它也有一些弊端，就是抗干扰能力不强。对于微分电压保护，一般来说，行波保护对于高压直流输电线路更有可靠性，更具灵敏度，不过由于其运行的速度低于行波保护情况，这二种形式的继电保护存在一些耐过度电阻能力不强，所以存在可靠性不足的问题。
如在进行系统继电保护整定值计算时，采取了上述计算方法，并作以下假设：一是针对某低压问题的电厂，其采取的变压器高压侧系统的电源为无穷大；二是在进行过负荷保护时，该厂采用的是极端反时限工作原理；三是针对于该厂的限时电流速断保护，采用的是定时限工作原理；四是针对于该厂单相接地保护，采用定时限工作原理；五是针对该厂电动机电流，启动倍数是7倍，启动时间是10s；六是针对MCC母线的额定电流为300A；其是忽略电缆阻抗影响，最终计算得出400V的三相短路电流为27.6kA。得到PC进线开关和变压器进线保护的的定值如表1所示。
图1：某电厂汽机房厂用电系统
3特高压输电技术在我国的应用前景
3.1经济前景
特高压直流输电技术可为我国带来巨大的经济效益，该技术面临的经济前景是非常广阔的。西电东送输电工程的开展对电网企业自身的输电能力有了更高层次的要求。传统输电技术工程建设需要占用大面积耕地，耗费巨大成本，并且对周围环境也造成不同程度的损害，针对此种问题需要特高压输电技术来解决。高技术可在满足人们生产生活高用电需求的基础上，节约建设成本，对环境进行保护，因此特高压输电技术有广阔的经济前景。
3.2施工前景
特高压直流输电技术能将电力输送稳定性和抗干扰能力提升，该技术有较窄的输电走廊，可减少输电能耗，提高输电效率。但是特高压直流输电技术在技术上有更高层次的要求，结合交流输电技术，两者可协调配合，优化电网配置。
结语
综上所述，电网输电能力关系国家经济的发展。高压直流输电技术是科技发展的产物，加强对该技术研究可满足人们庞大的用电需求，对优化电网资源配置，减少输电能源消耗有重要意义，因此需加强对特高压直流输电技术的研究。
参考文献
[1]王硕,刘佳旺.浅析特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景[J].区域治理,2018,(50):187.
[2]何贤彪.特高压直流输电技术现状以及我国的应用前景[J].通讯世界,2018,(2):216-217.
[3]赵功展.特高压直流输电工程关键技术应用分析[J]．企业技术开发，2014(32)：121-122.
[4]王元虎，张力平，何大愚.不对称换相电压下交直流混合系统暂态稳定数字仿真研究[J].中国电机工程学报，1990，10(6)：13-23.
论文作者:曹宏斌
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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