探究高壓直流輸電技術(shù)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(shù)有良好的應(yīng)用，應(yīng)認(rèn)識(shí)到高壓直流類型輸電技術(shù)的特點(diǎn)以及使用現(xiàn)狀，并能結(jié)合這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際需要，制定科學(xué)的高壓直流類型輸電技術(shù)應(yīng)用方案。本文就高壓直流類型輸電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及前景進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：高壓直流；電力企業(yè)；輸電技術(shù)

在我國各地區(qū)之間在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、基礎(chǔ)項(xiàng)目建設(shè)等方面差距的影響下，各地區(qū)對(duì)電能的需求量以及消耗量方面也存在差距。為了滿足個(gè)地區(qū)對(duì)電能的需求，實(shí)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(jìn)了電能發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)高壓直流類型輸電技術(shù)有了更高的要求。

1高壓直流類型輸電技術(shù)現(xiàn)狀

經(jīng)過不斷的優(yōu)化、完善，高壓直流類型輸電技術(shù)目前已趨于成熟，在當(dāng)前電力傳輸系統(tǒng)當(dāng)中這種技術(shù)主要被應(yīng)用在遠(yuǎn)距離輸電領(lǐng)域，比如架空輸電系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離海底電纜輸電系統(tǒng)、電力互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中。這種高壓直流類型輸電技術(shù)在世界范圍都是主要的輸電技術(shù)，因其在實(shí)際的電力傳輸當(dāng)中具有穩(wěn)定性強(qiáng)、成本適中的特點(diǎn)而持續(xù)有較高的使用熱度。高壓直流類型輸電技術(shù)發(fā)達(dá)國家中應(yīng)用的較早，規(guī)模也相對(duì)較大。而我國在改革開放之后也進(jìn)入了電力系統(tǒng)建設(shè)的高速時(shí)代，在優(yōu)化傳輸技術(shù)的同時(shí)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(jì)不斷發(fā)展，相對(duì)滯后的電力工程制約了其發(fā)展，未解決這一問題，相關(guān)部門決定興建2條高壓直流輸電線路，西電東運(yùn)，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(jì)約有8400MW通過這項(xiàng)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(jì)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(kuò)大了“西電東送”規(guī)模，增強(qiáng)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(gè)自主設(shè)計(jì)、自主建設(shè)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(dá)360MW，華中側(cè)、西北側(cè)交流電壓分別達(dá)到220Kv和330KV。值得一提的是此項(xiàng)目中所使用的變壓器、換流閥等保護(hù)設(shè)備也是我國科研人員利用國際先進(jìn)技術(shù)自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的。

2005年7月我國第一個(gè)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(yùn)行，該項(xiàng)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(gè)自主設(shè)計(jì)、自主建設(shè)的直流工程。在建設(shè)過程中，采用的也是利用國外先進(jìn)技術(shù)的國產(chǎn)設(shè)備，包括換流變壓器、換流閥、直流平波電抗器、直流控制保護(hù)設(shè)備等。并且，該項(xiàng)目于2009年12月完成了擴(kuò)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(kuò)建完成后，靈寶背靠背直流換流站成為了世界上第一個(gè)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(dá)到原來的3倍多。

2高壓直流類型輸電技術(shù)前景分析

高壓直流類型輸電技術(shù)在運(yùn)用中已經(jīng)形成了一個(gè)在使用中完善，在完善后投入實(shí)際使用良性循環(huán)。目前高壓直流類型輸電技術(shù)已經(jīng)技術(shù)可控性方面、技術(shù)穩(wěn)定性方面以及整體建成本方面有了進(jìn)一步優(yōu)化，也因?yàn)楦邏褐绷黝愋洼旊娂夹g(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化，所以這種技術(shù)的使用頻率持續(xù)增加。

2.1在遠(yuǎn)距離電力傳輸中的應(yīng)用

現(xiàn)代電子設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的優(yōu)化，為眾多領(lǐng)域注入了鮮活血液，使各領(lǐng)域的生產(chǎn)效率、運(yùn)行可控性都得到了強(qiáng)化。而現(xiàn)代新型電子設(shè)備同樣也對(duì)高壓類型輸電系統(tǒng)產(chǎn)生了影響，比如當(dāng)前高壓輸電系統(tǒng)當(dāng)中的換流器設(shè)備就在性能優(yōu)化的條件下實(shí)現(xiàn)了造價(jià)成本的降低，由于在高壓直流類型輸電系統(tǒng)中會(huì)使用大量的這種設(shè)備，當(dāng)這種設(shè)備的單個(gè)價(jià)格發(fā)生下降的時(shí)候，整個(gè)高壓直流類型輸電系統(tǒng)的造價(jià)也就會(huì)下降，為這一技術(shù)推廣創(chuàng)造了更好的基礎(chǔ)條件。

2.2電網(wǎng)互聯(lián)當(dāng)中的應(yīng)用

在高壓直流類型輸電技術(shù)優(yōu)化下，這項(xiàng)技術(shù)有了更加廣泛的應(yīng)用，尤其是在現(xiàn)代跨洋類型的電力傳輸當(dāng)中更是有著不可替代的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。并且高壓直流類型輸電技術(shù)在現(xiàn)代電網(wǎng)互聯(lián)體系當(dāng)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(lǐng)域中衡量技術(shù)使用效果的關(guān)鍵指標(biāo)。目前各國都在充分的挖掘高壓直流類型輸電技術(shù)的價(jià)值，增加高壓直流類型輸電工程的建設(shè)數(shù)量，從而達(dá)到降低各個(gè)電網(wǎng)之間相互影響，強(qiáng)化電網(wǎng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2.3市場化運(yùn)作優(yōu)勢(shì)

順應(yīng)經(jīng)濟(jì)市場變化，送要求電力輸送安全、可靠、經(jīng)濟(jì)，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(shí)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)，高壓直流點(diǎn)可以不受交流電網(wǎng)兩端的影響，可以嚴(yán)格按照電力輸送計(jì)劃實(shí)時(shí)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(yuǎn)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(jìn)，電力市場的進(jìn)一步開放，高壓直流輸電在電力市場化的舞臺(tái)上將擔(dān)當(dāng)越來越重要的角色，隨輸變新材料的出現(xiàn)，直流輸電設(shè)備成本的降低，高壓直流的輸電優(yōu)勢(shì)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(yīng)用范圍擴(kuò)大

城市化進(jìn)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(dǎo)致城市供電電容日益增大，供電網(wǎng)的短路容量也勢(shì)必會(huì)增大，電網(wǎng)的故障率也會(huì)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(shí)的環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高效、廉價(jià)等電力特點(diǎn)。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(jìn)行的，成本高、能量消耗大、污染重，經(jīng)濟(jì)效益差。與此相比，大電網(wǎng)高壓直流輸電的無論從經(jīng)濟(jì)效益還是環(huán)境保護(hù)層面都更具有優(yōu)勢(shì)，并可為日益顯著的城市化貢獻(xiàn)自己的力量。

3結(jié)束語

通過將高壓直流類型輸電技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際的輸電項(xiàng)目中，在實(shí)現(xiàn)了電能傳輸穩(wěn)定性提升的同時(shí)，也使高壓直流類型輸電技術(shù)的造價(jià)得到了有效控制，這項(xiàng)技術(shù)正在創(chuàng)造一個(gè)又一個(gè)奇跡。在使用高壓直流類型輸電技術(shù)的同時(shí)也要注意不斷的對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行完善，保證這項(xiàng)一直能符合時(shí)代發(fā)展需要。另外，也要能注意高壓直流類型輸電技術(shù)操作人員個(gè)人素質(zhì)的提升，更好的使這項(xiàng)技術(shù)有良好的使用。

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