特高壓直流輸電發(fā)展分析

曹永東

（國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

特高壓直流輸電一般用在大容量長距離的直流電運(yùn)輸過程中，目前，在海底電纜、大型發(fā)電站等對(duì)這種技術(shù)的應(yīng)用最廣泛。在我國，特高壓直流輸電是指通過1 000 kV級(jí)交流電網(wǎng)和600 kV級(jí)以上的直流電網(wǎng)所構(gòu)成的電網(wǎng)系統(tǒng)。縱觀當(dāng)前，直流輸電技術(shù)發(fā)展得越來越成熟，并在電力傳輸中占著舉足輕重的地位，由于目前計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在了特高壓直流輸電中，使得特高壓直流輸電在調(diào)控方面有著更大的發(fā)展。本文通過分析我國特高壓直流輸電的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)特高壓直流電在今后的發(fā)展進(jìn)行了展望。

1 特高壓電直流輸電的現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展速度快

在20世紀(jì)60年代，一些發(fā)達(dá)國家需要向部分地區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，由于輸電過程中的距離遙遠(yuǎn)，且輸送的電量極大，所以，設(shè)計(jì)人員就開始研究高壓直流運(yùn)輸。起初，電流的傳輸距離最多可達(dá)1 000 km，最高直流電壓為500 000 V，傳輸過程中的最大功率可以達(dá)到6.0×106kW；發(fā)展到如今，這種特高壓直流電的傳輸最高電壓可以達(dá)到800 000 kV，而且最近幾年，特高壓直流電的發(fā)展速度非常驚人。另外，由于我國這幾年現(xiàn)代化科技的飛速發(fā)展，目前，在高壓直流電的傳輸過程中，計(jì)算機(jī)在對(duì)高壓電流檢測過程中得到了應(yīng)用，這使得高壓直流電的系統(tǒng)方面得到了優(yōu)化，進(jìn)而使得高壓直流電的技術(shù)發(fā)展更向前邁進(jìn)了一步。此外，與以往的電線相比而言，電流傳輸過程中對(duì)光纖的使用使得電流在傳輸過程中的安全性得到了保障，進(jìn)而很大程度上使得輸電效率得到了提高。同時(shí)，隨著高壓直流電傳輸技術(shù)的發(fā)展，目前，有很多國家也開始把高壓直流電傳輸技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生活中。

1.2 效率高

目前，我國在直流電傳輸方面一共有3種電流傳輸方式，即交流電傳輸、超高壓輸電以及特高壓輸電。在進(jìn)行遠(yuǎn)距離直流電傳輸過程中，應(yīng)用最多的一種方式是特高壓直流電傳輸。這種電流傳輸方式無論在經(jīng)濟(jì)成本、能源耗損，還是在工程規(guī)模方面，都要優(yōu)于其他的電流傳輸方式。

1.3 我國特高壓直流輸電技術(shù)發(fā)展

我國最早從20世紀(jì)80年代開始采用超直流電輸送工程，這種技術(shù)主要是用在葛洲壩直流電輸送工程中，雖然我國在超直流電力輸送方面起步比較晚，但經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，我國在超直流電力輸送方面取得了相當(dāng)輝煌的成績。經(jīng)過這幾年的發(fā)展，我國在電力傳輸方面特高壓直流電輸電技術(shù)也逐步成熟，我國于2010年獨(dú)立研發(fā)了當(dāng)時(shí)全世界領(lǐng)先，且在輸送電力方面獨(dú)一無二的特高壓直流輸電工程，即向家壩特高壓直流輸電工程，今后的幾年內(nèi)，我國在各個(gè)地區(qū)也開始建設(shè)這種特高壓直流輸電工程。

2 特高壓直流輸電所未來的發(fā)展

2.1 優(yōu)化過電壓和絕緣技術(shù)

如今，特高壓直流輸電工程在發(fā)展過程中也存在明顯的不足，比如換流站的投資成本比較高，一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)造成非常嚴(yán)重的損失。且由于我國的大氣壓環(huán)境比較差，在對(duì)線路進(jìn)行絕緣保護(hù)過程中帶來了很大的困難。時(shí)間一長，線路上很容易積淀塵埃，對(duì)線路的絕緣效果也會(huì)造成影響。此外，線路的絕緣層的成本也比較高，所以，一旦出現(xiàn)問題，將會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。我國西北部在水電、風(fēng)電方面占有非常豐富的資源優(yōu)勢，但這些地區(qū)常年存在沙塵暴、暴雪等惡劣氣候，所以，每年對(duì)線路造成了很大的損害。因此，要想保障特高壓直流輸電的安全、穩(wěn)定，則必須對(duì)過電壓以及絕緣層給予高度重視；否則，就會(huì)對(duì)電力在往華東、華北等地的運(yùn)輸造成非常大的影響。

2.2 處理電磁環(huán)境問題

在特高壓直流輸電運(yùn)行過程中，由于線路會(huì)產(chǎn)生電磁環(huán)境，所以，電路下方經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電場效應(yīng)、無線電干擾以及噪聲等現(xiàn)象。線路下方產(chǎn)生電場效應(yīng)的原因主要是特高壓直流電在運(yùn)輸?shù)倪^程中，由于其自身的電壓過高，所以，電線的周邊會(huì)產(chǎn)生離子流場，進(jìn)而使得電線周邊存在場強(qiáng)，當(dāng)人靠近時(shí)產(chǎn)生的電壓場會(huì)對(duì)人體造成危害。而我們?nèi)粘Ｉ钪兴龅降臒o線電干擾現(xiàn)象也主要是因?yàn)樘馗邏褐绷麟娫陔娏鱾鬏斶^程中，線路會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的無線電，進(jìn)而對(duì)周圍無線電通信設(shè)備造成干擾。比如，可能會(huì)出現(xiàn)突然之間出現(xiàn)手機(jī)無法通話、網(wǎng)絡(luò)斷開等。但在一般情況下，居民密集的地方不會(huì)受到無線電的影響；但對(duì)于居住比較分散的區(qū)域而言，就有可能會(huì)造成影響。為了降低無線電對(duì)居民區(qū)帶來的干擾，一般的做法是增加導(dǎo)線半徑。

2.3 加強(qiáng)特高壓直流輸電保護(hù)

在特高壓直流輸電的運(yùn)行過程中，對(duì)高壓直流輸電進(jìn)行合理的控制和保護(hù)是這種技術(shù)在應(yīng)用過程中的難點(diǎn)，同時(shí)，也是最重要的環(huán)節(jié)之一。一方面，在進(jìn)行特高壓直流輸電過程中，技術(shù)人員需要做好對(duì)線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控工作，當(dāng)線路出現(xiàn)問題時(shí)，檢測人員需要在最短時(shí)間內(nèi)將這種問題檢測出來，避免因?yàn)闄z測過程中出現(xiàn)疏忽而造成嚴(yán)重的損失；另一方面，當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，要確保解決措施合理、科學(xué)，切忌盲目解決，進(jìn)而導(dǎo)致線路問題不但未得到解決，反而造成了非常嚴(yán)重的后果。維修人員在工作過程中一定要保障自身的安全，并增強(qiáng)自我保護(hù)意識(shí)，以免出現(xiàn)安全問題。

3 結(jié)束語

就我國目前的技術(shù)而言，在進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大區(qū)域輸電時(shí)，特高壓直流輸電是最理想的選擇。這種輸電技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)，包括投資成本低、線路損失少等，相比其他輸電技術(shù)而言，更受到市場的歡迎。同時(shí)，在采用特高壓直流電進(jìn)行輸電的過程中，技術(shù)人員應(yīng)控制其對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響，比如避免線路產(chǎn)生的電場、磁場對(duì)周圍居民正常生活的干擾。

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