探究高壓直流輸電技術現(xiàn)狀及發(fā)展前景

李曉岑

摘 要：為了保證高壓直流類型輸電技術有良好的應用，應認識到高壓直流類型輸電技術的特點以及使用現(xiàn)狀，并能結(jié)合這項技術的實際需要，制定科學的高壓直流類型輸電技術應用方案。本文就高壓直流類型輸電技術的應用現(xiàn)狀以及前景進行了分析。

關鍵詞：高壓直流；電力企業(yè)；輸電技術

在我國各地區(qū)之間在經(jīng)濟發(fā)展、基礎項目建設等方面差距的影響下，各地區(qū)對電能的需求量以及消耗量方面也存在差距。為了滿足個地區(qū)對電能的需求，實現(xiàn)電力能源的均衡分配，目前已開展了西電東送等工程，這些工程在提升了電能利用率、促進了電能發(fā)展的同時，也對高壓直流類型輸電技術有了更高的要求。

1高壓直流類型輸電技術現(xiàn)狀

經(jīng)過不斷的優(yōu)化、完善，高壓直流類型輸電技術目前已趨于成熟，在當前電力傳輸系統(tǒng)當中這種技術主要被應用在遠距離輸電領域，比如架空輸電系統(tǒng)、遠距離海底電纜輸電系統(tǒng)、電力互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當中。這種高壓直流類型輸電技術在世界范圍都是主要的輸電技術，因其在實際的電力傳輸當中具有穩(wěn)定性強、成本適中的特點而持續(xù)有較高的使用熱度。高壓直流類型輸電技術發(fā)達國家中應用的較早，規(guī)模也相對較大。而我國在改革開放之后也進入了電力系統(tǒng)建設的高速時代，在優(yōu)化傳輸技術的同時也在不斷增加電力傳輸系統(tǒng)總里程數(shù)。

2001年我國廣西天生橋至廣東天廣的全國第二條長距離大容量高壓直流輸電線路全面竣工，輸送距離960Km，額定容量1800MW。隨我國東部地區(qū)經(jīng)濟不斷發(fā)展，相對滯后的電力工程制約了其發(fā)展，未解決這一問題，相關部門決定興建2條高壓直流輸電線路，西電東運，來保障華東地區(qū)的用電供給，一條為三峽左岸至江蘇常州，另一條為三峽右岸至上海三滬，全長分別為970Km和1075Km。此工程已在2006年底全面投入使用，截止目前已累計約有8400MW通過這項工程完成了西電東送，有效的緩解了東部用電緊張的局面，為東部經(jīng)濟繁榮的景象錦上添花。2000年到2005年，廣東累積使用外來電量約10GW。

擴大了“西電東送”規(guī)模，增強了西北電網(wǎng)與華中電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)能力。2005年投入使用的靈寶背靠背直流換流站是我國第一個自主設計、自主建設的大區(qū)聯(lián)網(wǎng)的直流背靠背換流站工程，正式投入使用后，傳輸容量可達360MW，華中側(cè)、西北側(cè)交流電壓分別達到220Kv和330KV。值得一提的是此項目中所使用的變壓器、換流閥等保護設備也是我國科研人員利用國際先進技術自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的。

2005年7月我國第一個大區(qū)聯(lián)網(wǎng)的直流背靠背換流站工程靈寶背靠背直流換流站正式投入運行，該項目的直流電流為3kA，傳輸容量為360MW，華中側(cè)的交流電壓為220Kv，，西北側(cè)的交流電壓為330Kv。該換流站是我國第一個自主設計、自主建設的直流工程。在建設過程中，采用的也是利用國外先進技術的國產(chǎn)設備，包括換流變壓器、換流閥、直流平波電抗器、直流控制保護設備等。并且，該項目于2009年12月完成了擴建工程，使該工程成為目前世界上通流能力最大的直流工程。擴建完成后，靈寶背靠背直流換流站成為了世界上第一個額定電流為4500安的直流工程，新增換流容量75W千瓦，使總換流能力達到原來的3倍多。

2高壓直流類型輸電技術前景分析

高壓直流類型輸電技術在運用中已經(jīng)形成了一個在使用中完善，在完善后投入實際使用良性循環(huán)。目前高壓直流類型輸電技術已經(jīng)技術可控性方面、技術穩(wěn)定性方面以及整體建成本方面有了進一步優(yōu)化，也因為高壓直流類型輸電技術的進一步優(yōu)化，所以這種技術的使用頻率持續(xù)增加。

2.1在遠距離電力傳輸中的應用

現(xiàn)代電子設備設計、制造的優(yōu)化，為眾多領域注入了鮮活血液，使各領域的生產(chǎn)效率、運行可控性都得到了強化。而現(xiàn)代新型電子設備同樣也對高壓類型輸電系統(tǒng)產(chǎn)生了影響，比如當前高壓輸電系統(tǒng)當中的換流器設備就在性能優(yōu)化的條件下實現(xiàn)了造價成本的降低，由于在高壓直流類型輸電系統(tǒng)中會使用大量的這種設備，當這種設備的單個價格發(fā)生下降的時候，整個高壓直流類型輸電系統(tǒng)的造價也就會下降，為這一技術推廣創(chuàng)造了更好的基礎條件。

2.2電網(wǎng)互聯(lián)當中的應用

在高壓直流類型輸電技術優(yōu)化下，這項技術有了更加廣泛的應用，尤其是在現(xiàn)代跨洋類型的電力傳輸當中更是有著不可替代的技術優(yōu)勢。并且高壓直流類型輸電技術在現(xiàn)代電網(wǎng)互聯(lián)體系當中也表現(xiàn)出了良好的傳輸可靠性、優(yōu)質(zhì)資源節(jié)約效果以及高質(zhì)量的收益，這些都是電力傳輸領域中衡量技術使用效果的關鍵指標。目前各國都在充分的挖掘高壓直流類型輸電技術的價值，增加高壓直流類型輸電工程的建設數(shù)量，從而達到降低各個電網(wǎng)之間相互影響，強化電網(wǎng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2.3市場化運作優(yōu)勢

順應經(jīng)濟市場變化，送要求電力輸送安全、可靠、經(jīng)濟，而要做到電力的可靠性，就必須要保證能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)潮流的控制，電力在電網(wǎng)中自由傳輸。要實現(xiàn)能夠靈活的控制電網(wǎng)電流傳輸，高壓直流電與交流電相比有著獨特的優(yōu)勢，高壓直流點可以不受交流電網(wǎng)兩端的影響，可以嚴格按照電力輸送計劃實時監(jiān)控，可以有效的避免環(huán)流、潮流繞行等現(xiàn)象，提高電力市場的管理效率。我國國土面積，幅員遼闊，資源優(yōu)化配置中重要的一環(huán)就是西電東送。能夠?qū)崿F(xiàn)西電東送，高壓直流在遠距離輸電中發(fā)揮了不可替代的作用。隨著全國大電網(wǎng)互聯(lián)工程的不斷推進，電力市場的進一步開放，高壓直流輸電在電力市場化的舞臺上將擔當越來越重要的角色，隨輸變新材料的出現(xiàn)，直流輸電設備成本的降低，高壓直流的輸電優(yōu)勢愈加明顯，更加確定了其在世界輸電市場中的競爭力。

2.4應用范圍擴大

城市化進程的不斷加劇，城市中心供電越來越集中化、狹窄化，供電壓力不斷增大，地下電纜輸電就成了城市中心供電日后發(fā)展的主要方向，城市人口的不斷聚集導致城市供電電容日益增大，供電網(wǎng)的短路容量也勢必會增大，電網(wǎng)的故障率也會大大增加，采用直流輸電可以有效的避免電容電流的產(chǎn)生，因其因其良好的功率控制性能，大大避免了短路容量的產(chǎn)生，保障了城市電網(wǎng)的安全性。直流大電網(wǎng)供電，可以發(fā)揮其集中供電，保障發(fā)電時的環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高效、廉價等電力特點。而小規(guī)模交流電發(fā)電廠，一般都是采用火力發(fā)電來進行的，成本高、能量消耗大、污染重，經(jīng)濟效益差。與此相比，大電網(wǎng)高壓直流輸電的無論從經(jīng)濟效益還是環(huán)境保護層面都更具有優(yōu)勢，并可為日益顯著的城市化貢獻自己的力量。

3結(jié)束語

通過將高壓直流類型輸電技術運用到實際的輸電項目中，在實現(xiàn)了電能傳輸穩(wěn)定性提升的同時，也使高壓直流類型輸電技術的造價得到了有效控制，這項技術正在創(chuàng)造一個又一個奇跡。在使用高壓直流類型輸電技術的同時也要注意不斷的對這項技術進行完善，保證這項一直能符合時代發(fā)展需要。另外，也要能注意高壓直流類型輸電技術操作人員個人素質(zhì)的提升，更好的使這項技術有良好的使用。

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