高壓直流電力線路分布參數計算分析

張 青 王文宇 王麗萍

（國網荊州供電公司檢修分公司輸電運檢室， 湖北 荊州 434000）

近年來，隨著我國科技和經濟的快速發展，高壓直流輸電技術在電力系統能量傳輸方面取得了長足的進步。高壓直流輸電具有超遠距離，超大輸電容量，低線路損耗的特點，與交流輸電系統互聯構成柔性輸電系統，可提高電力系統運行的靈活性。本文通過研究輸電線路動態性能，計算出線路傳輸系統的傳遞函數，得到傳輸系統的特征頻率和輸電線路分布參數之間的關系，再對直流輸電系統線路末端電壓進行頻譜分析，得到傳輸線路的特征頻率，結合離子流場分析方法，計算出線路的電暈損耗，從而得到高壓直流輸電線路的分布參數。計算結果表明，該方法具有一定的可行性。

1 高壓直流輸電線路概述

高壓直流輸電線路是利用穩定的直流電進行電力的傳輸，具有無感抗、無容抗、無同步等優點，與交流輸電相比，直流輸電的輸送電容量更高、輸電的距離更遠、電流網絡的建立更加容易、高壓功率的調節更加方便等眾多的優勢特點，被廣泛的應用在大功率遠距離的直流輸電之中，高壓直流輸電線路相較于交流輸電更適合我國地緣遼闊的特點。輸電過程為直流，通常是運用海底電纜輸電與陸地高空架線兩種方式，國際上第一條高壓直流輸電線路是1954 年在瑞典被建造成功投入使用。高壓直流輸電可以將兩大電力系統的非同時聯網運行與不同頻率的電力系統進行聯網，可以減小輸電過程中造成的低頻振動現象。與此同時，高壓直流輸電線路在應用的過程中也面臨著很多的不足和缺陷，主要包括直流輸電系統目前來說只能實現定點輸送，不能在輸電的過程中進行電流的分支建立，盡管在創新應用的過程中已經有電力公司研發出三端直流輸電，但是還不能解決電路在分流過程中的功率控制問題，并且成本投入過高，還不能進行實際上的投入使用。

2 優化措施分析

2.1 加強對電力工作人員的技術升級

對于高壓直流輸電線路繼電保護技術的探究與分析中，不能忽視對于人員素質的升級，工作人員的素質關系著工程建設的執行程度，在高壓直流輸電線路的建造過程中，就需要更加具有專業性的技術人員進行線路的鋪設，提升用電線路的安全性程度，減少后續可能會出現的安全隱患。與此同時，在電力工程的檢修過程中，需要具有專業知識的技術人員進行工作的指導進行，繼電保護裝置的創新應用，將會淘汰一批對于新技術不熟悉的電力系統維修人員，在人員的創新中，需要加強對工作人員的專業素質培訓，添設專業的繼電保護課程，加強對工作人員的素質升級，我國在電力系統的工作人員中更多的是通用型人才，專精型人才在工作過程中較少，缺乏專業性的系統化升級，不利于我國電力產業的創新升級嗎，也不利于我國電力企業與國際社會接軌，在國際市場占領一席之地。在人才的培養過程中，要注重對人才

的階梯式培訓，運用以老帶新的方式，對于有潛力的專業人才進行潛力挖掘，形成專業的人才隊伍。

2.2 對稱和不對稱運行方式

雙極對稱運行方式是指在運行中直流系統兩個極的直流電壓和直流電流均相等的運行方式。此時兩極的傳送功率也相等。雙極不對稱運行方式則是運行中兩極直流電流或者直流電壓并不相等的運行方式。雙極不對稱運行方式主要有三種方式：一是雙極直流電流不對稱方式；二是雙極直流電壓不對稱方式；三是雙極直流電流以及直流電壓均不對稱方式。

2.3 利用邊界特性的單端量保護

采用邊界元件的單端量保護往往利用特征頻率或特征頻帶分量、高頻分量構成區內外判據,旨在彌補行波保護抗高阻故障能力差的不足,實現直流線路保護的全線速動。在區內、外故障時,邊界元件對特定頻帶信號表現出的阻滯作用不同,因此區內、外故障時分流器處檢測到的特征頻帶電流大小不同。僅利用直流線路一端特征頻帶電流幅值便可識別區內外故障,且可實現故障極與故障方向的判別。指出來自區外的高頻電壓信號通過平波電抗器和直流濾波器后衰減,其能量顯著減小,線路的邊界具有隔離高頻量的作用,因此可結合電流行波方向和形態譜判斷區內外故障。

2.4 提升對各項保護技術的智能化升級

在繼電保護的幾項技術發展中，普遍面臨的問題就是靈敏性不足，可靠性不足以及速度過慢，在進行行電保護的技術升級中，可以加強對靈敏度的提升，將保護裝置進行智能化的升級才能促進技術的創新升級，目前我國的繼電保護裝置還沒有達到智能化的應用標準，在人們的日常生活中智能化程度已經到了相當高的階段，目前對于繼電保護的應用創新，需要加強技術與裝置的智能化水平，將微分欠壓保護與行電保護相結合，在繼電保護裝置中形成新的保護技術。在繼電保護裝置的智能化升級中要提升保護裝置的可靠性，對于不合格的保護裝置進行淘汰與更換。

3 結語

交直流混合輸電已成未來發展的重要方向。但中國電力事業如果需要進一步發展必須進一步優化相關技術，從而更高效的發揮特高壓直流輸電技術大容量、長距離輸電等優點。