特高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用分析

李曉波 余旭偉 張鋼

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)電力資源需求量持續(xù)增加，很大程度上推動(dòng)了電力事業(yè)發(fā)展。用戶對(duì)用電提出了更高要求，主要包括安全、穩(wěn)定等方面，特高壓直流輸電輸電能力更強(qiáng)、輸電效率更高，可以滿足實(shí)際發(fā)展所需。文章先介紹特高壓直流輸電技術(shù)的價(jià)值，再分析目前應(yīng)用現(xiàn)狀，最后論述具體應(yīng)用，為人民群眾提供優(yōu)質(zhì)電力資源。

關(guān)鍵詞：特高壓直流輸電技術(shù);應(yīng)用;具體措施

引言：

特高壓直流輸電技術(shù)是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，可以滿足長(zhǎng)距離、大容量運(yùn)輸需求。例如我國(guó)電力資源存在地區(qū)分布不均的情況，為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置要采用特高壓直流輸電技術(shù)。在建設(shè)特高壓直流輸電工程時(shí)，要綜合考慮地理環(huán)境、氣候條件等因素，才能保證電力資源安全、穩(wěn)定輸送，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

一、特高壓直流輸電技術(shù)的價(jià)值

根據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)用電量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。特高壓直流輸電技術(shù)具有輸送距離長(zhǎng)、容量大等優(yōu)勢(shì)，在輸電過程中利用換流器將交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，?jīng)過高壓線輸送到換流站轉(zhuǎn)換為交流電，最后并入電網(wǎng)。相比較于交流輸電技術(shù)而言，特高壓直流輸電技術(shù)具有明顯優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在輸送方式多樣、損耗低等方面。隨著用電量和線路負(fù)荷增加，特高壓直流輸電技術(shù)在未來應(yīng)用水平會(huì)不斷提升，所以要加強(qiáng)研究，確保發(fā)揮出有效作用，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力資源所需[1]。

二、特高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在應(yīng)用特高壓直流輸電技術(shù)時(shí)，對(duì)線路絕緣子絕緣性能要求較高，但從目前情況來看依然存在問題，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用效果不是很好，所以要進(jìn)行深入研究來處理。特高壓直流輸電換流閥運(yùn)用12脈沖閥串接，相比較于之前，需要增加更多數(shù)量的晶閘管。另外還要增加換流變壓器，一個(gè)換流站需要24臺(tái)變壓器，運(yùn)行系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，如果不加強(qiáng)控制，很有可能會(huì)出現(xiàn)問題，甚至?xí)l(fā)安全事故。特高壓直流輸電單極運(yùn)行時(shí)接地機(jī)入地的電流非常大，在這種情況下，很有可能對(duì)周圍環(huán)境會(huì)造成破壞，例如周圍金屬腐蝕、變壓器噪音等，會(huì)對(duì)周圍居民正常生活產(chǎn)生影響。特高壓直流輸電電容量比較大，當(dāng)發(fā)生單極或者雙極故障時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，甚至引發(fā)電網(wǎng)癱瘓，帶來不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

三、特高壓直流輸電技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

目前特高壓直流輸電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有兩種，分別是多端直流和公用接地極。其中多端直流是將多個(gè)換流站連接起來，構(gòu)建出直流系統(tǒng)，隨著電壓源換流器的快速發(fā)展，出現(xiàn)了混合型多端直流和極聯(lián)式多端直流，混合型多端直流可以對(duì)換流器位置合理分配，電源端和用戶端分析形式是分散的。運(yùn)用工程公用接地極方式來構(gòu)建出公用接地極，成本會(huì)大大降低，同時(shí)接地極利用水平較高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。但也存在著問題，接地電流容易過大，檢修技術(shù)要求較高等。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和特高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用效果關(guān)系密切，所以要引起足夠重視[2]。

（二）換流技術(shù)

特高壓直流輸電的換流技術(shù)主要包括兩種，分別是電容換相直流輸電技術(shù)和柔性直流輸電技術(shù)，電容換相直流輸電技術(shù)是將換相電容器串接到直流換流器和換流變壓器中，串聯(lián)電容可以有效補(bǔ)償換流器的無功消耗，讓換流站向設(shè)備減少，同時(shí)提升了換相成功性，系統(tǒng)具有較強(qiáng)抗干擾能力，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。柔性直流輸電的應(yīng)用離不開VSC成熟的支持，通過脈沖寬度調(diào)制來控制VSC，實(shí)現(xiàn)直流輸電目的，該技術(shù)具有控制靈活的優(yōu)勢(shì)。換流技術(shù)發(fā)揮著重要作用，因此要加強(qiáng)研究并提升應(yīng)用水平，為特高壓直流輸電效果提供可靠的保障。

（三）晶閘管技術(shù)

在特高壓直流輸電中，晶閘管是非常重要的器件，在電觸發(fā)晶閘管基礎(chǔ)之上，隨著技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了光觸發(fā)晶閘管、碳化硅晶閘管等，功率有了明顯提升，在特高壓直流輸電中發(fā)揮重要作用。碳化硅晶閘管應(yīng)用效果較好，主要體現(xiàn)在具有較高耐壓水平和擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，近幾年范圍在不斷擴(kuò)大，運(yùn)行中的損耗有了明顯降低，是未來發(fā)展的主要趨勢(shì)。意識(shí)到晶閘管技術(shù)應(yīng)用對(duì)于特高壓直流輸電的重要性，要樹立起創(chuàng)新意識(shí)，不斷優(yōu)化應(yīng)用效果[3]。

（四）光電式電流互感器

為了有效解決電磁式互感器弊端，研制出了光電式電流互感器，其在特高壓直流輸電中也發(fā)揮著有效作用，常見的有源型光電式電流互感器和以同光程原理為基礎(chǔ)、以旋光效應(yīng)為基礎(chǔ)的光電式電流互感器。將源型光電式電流互感器應(yīng)用到特高壓直流輸電中，主要是在直流極母線、濾波器組等部件上，故障發(fā)生率比較高，而且維護(hù)難度較大。如果現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不夠穩(wěn)定，在使用以旋光效應(yīng)為基礎(chǔ)的光電式電流互感器時(shí)，測(cè)量精度會(huì)受到影響，無法滿足規(guī)定要求。以同光程原理為基礎(chǔ)的光電式電流互感器在實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)明顯，不僅抗震性好，而且絕緣性優(yōu)，并且沒有飽和效應(yīng)。特高壓直流輸電技術(shù)內(nèi)容較多，要進(jìn)行深入分析并應(yīng)用，可以保證輸電的穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

綜上所述，本文圍繞特高壓直流輸電技術(shù)展開了探討，有更加全面了解，便于更好的應(yīng)用。掌握特高壓直流輸電技術(shù)特點(diǎn)，明確技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，并加強(qiáng)過程中的控制和管理，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力資源穩(wěn)定輸送。特高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用范圍會(huì)不斷擴(kuò)大，可以滿足人們對(duì)電力資源需求，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]欽雨晨. 特高壓直流輸電的技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用探究[J]. 電子世界，2016（4）：175-177.

[2]陶修哲，田威. 特高壓直流輸電技術(shù)現(xiàn)狀及在我國(guó)的應(yīng)用前景[J]. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（15）：213.

[3]韓國(guó)鵬. 特高壓直流輸電技術(shù)現(xiàn)狀及在我國(guó)的應(yīng)用前景探究[J]. 科學(xué)與信息化，2019（28）：94-95.