特高壓輸變電技術(shù)的現(xiàn)狀分析和發(fā)展研究

黃泓云

摘 要：文章對目前國內(nèi)外針對特高壓輸變電技術(shù)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，分析目前特高壓輸變電技術(shù)的發(fā)展趨勢以及目前電力行業(yè)輸變電系統(tǒng)中對特高壓輸變電技術(shù)的研究和發(fā)展重點內(nèi)容，以供參考。

關(guān)鍵詞：特高壓輸變電技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.103

1 引言

近年來隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大以及電力技術(shù)的發(fā)展，我國已經(jīng)進(jìn)入了超高壓輸電時代，其中所應(yīng)用的超高壓輸變電技術(shù)也成為目前電力行業(yè)中的研究重點和熱點。這主要是由于輸變電技術(shù)一直電力系統(tǒng)中具有較大投資以及較高技術(shù)含量的技術(shù)，而且建設(shè)周期也通常比較長，在目前相關(guān)技術(shù)進(jìn)步的同時，也推動輸變電技術(shù)不斷改革和創(chuàng)新，尤其是與目前的現(xiàn)代化智能技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，對于提高電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性具有重要作用。

2 特高壓輸變電技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 超高壓交流輸變電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國針對超高壓交流輸變電技術(shù)的研究主要在以下幾個方面：首先就是系統(tǒng)研究。就是通過高電壓等級的輸變電工程的設(shè)計與生產(chǎn)來對電網(wǎng)運行技術(shù)安全穩(wěn)定的問題進(jìn)行攻克，并加強(qiáng)了與互聯(lián)電網(wǎng)之間的聯(lián)系，使得資源配置情況進(jìn)一步被優(yōu)化，對電網(wǎng)事故的支援能力也進(jìn)一步提高。其次就是電壓控制方面。通過對穩(wěn)態(tài)電壓控制技術(shù)以及瞬態(tài)過電壓抑制技術(shù)、潛供電弧形抑制技術(shù)的研究，實現(xiàn)了對超高壓系統(tǒng)中的電壓優(yōu)化和控制，也就是對穩(wěn)態(tài)電壓的控制。最后就是外絕緣特性的分析和配置。超高壓系統(tǒng)在環(huán)境比較復(fù)雜的情況下會出現(xiàn)外絕緣非線性放電的情況，通過對上述現(xiàn)象的研究對外絕緣特性規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，而且通過防雷技術(shù)以及絕緣子配置技術(shù)實現(xiàn)對復(fù)雜環(huán)境下外絕緣配置的優(yōu)化。

2.2 超高壓直流輸變電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國針對超高壓直流輸變電技術(shù)的研究主要集中在±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)方面：首先就是為了實現(xiàn)此系統(tǒng)中電壓的提升，確定采用每極2換流器串聯(lián)的方案;其次就是研究此系統(tǒng)的過電壓與絕緣配合，對直流輸電線路沿線過電壓幅值與分布特性曲線進(jìn)行總結(jié)，通過仿真得出了對高端換流器各點絕緣水平進(jìn)行控制的綜合技術(shù)方案，以及相應(yīng)的避雷器配置方案和參數(shù)。最后就是對此系統(tǒng)外絕緣的研究。主要的研究成果就是獲得了特高壓直流全尺寸絕緣子污閃特性、冰閃特性以及海拔修整方案，并將其在特高壓工程外絕緣配置中應(yīng)用。在上述兩種方向的研究中，我國相較于國外一直處于領(lǐng)先水平。

3 特高壓輸變電技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 通過新型輸電技術(shù)來減少輸電走廊對土地的占用

在我國電力行業(yè)快速發(fā)展的同時，我國的工農(nóng)業(yè)都取得了較大的進(jìn)步和發(fā)展，為了降低電能輸送的成本以及提高電能輸送的效率，就需要對輸電走廊的占地面積進(jìn)行減少，所采用的方法就是對多回輸電方式等新型輸電技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用。而且在進(jìn)行超高壓輸電時對緊湊型輸電方式進(jìn)行應(yīng)用實現(xiàn)對輸電走廊線數(shù)的減少以及輸送量和土地資源利用效率的提升。

3.2 降低超高壓輸電損耗

在目前我國的電力行業(yè)中輸電損耗主要由換流站損耗以及輸電線路損耗組成，其中輸電線路損耗中又包括電暈損耗和電阻損耗兩種，為了實現(xiàn)對輸電線路損耗的降低，就需要從運行損耗開始研究超高壓交流系統(tǒng)運行中的電流密度的經(jīng)濟(jì)性，通過對導(dǎo)線的擴(kuò)徑以及改革來降低施工成本，實現(xiàn)運行損耗的降低以及經(jīng)濟(jì)效益的提升。

3.3 超高壓直流中進(jìn)行超高壓交流方案的接入

超高壓直流系統(tǒng)可以實現(xiàn)對巨大容量電流的輸送，但是也會對接收端的交流電網(wǎng)造成較大的沖擊，這就需要為了消納剩余電流，要進(jìn)行交流線路配套裝置的建立，實現(xiàn)向750kV超高壓交流系統(tǒng)中進(jìn)行超高壓直流系統(tǒng)的接入，未來需要研究更高電壓等級也就是直接接入1000kV特高壓交流系統(tǒng)的方案以及組合式變壓器連接方案、分層接入方案等。

3.4 更高等級的直流輸電系統(tǒng)

目前主要研究的電壓等級為±1100kV的直流輸電系統(tǒng)，研究是內(nèi)容就是主回路方案以及主設(shè)備參數(shù)、線路以及桿塔的設(shè)計、過電壓與絕緣配合等。

4 特高壓輸變電技術(shù)的發(fā)展重點

4.1 特高壓緊湊型輸電技術(shù)

此種輸電技術(shù)可以實現(xiàn)在同一塔窗內(nèi)進(jìn)行三相導(dǎo)線的布置來減少線路走廊寬度，而且實現(xiàn)對單位走廊輸送容量的增加，目前在我國已經(jīng)有成功運行的案例。目前我國針對此技術(shù)研究的重點就是其電磁環(huán)境、系統(tǒng)過電壓與絕緣配合、帶電作業(yè)以及防舞措施、金具設(shè)計等。所研究出的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)以及布置方式還有相間間隔棒的配置可以滿足電磁環(huán)境的指標(biāo)要求，研究出帶電作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，而且在目前的特高壓緊湊型線路工程設(shè)計中開始應(yīng)用，尤其對于走廊面積比較緊張的區(qū)域，實現(xiàn)了對輸送能力的大幅度提升。但是此技術(shù)存在最大的為題就是安全性問題，主要表現(xiàn)在難以對導(dǎo)線舞動進(jìn)行控制，這也是未來進(jìn)行研究和發(fā)展的重點。

4.2 特高壓擴(kuò)徑導(dǎo)線技術(shù)

為了對特高壓輸變電技術(shù)中的輸電損耗進(jìn)行減少，針對其中的電暈損失來說，需要加強(qiáng)對導(dǎo)線表面場強(qiáng)以及天氣因素的研究。擴(kuò)徑導(dǎo)線技術(shù)就是擴(kuò)大導(dǎo)線外徑，所采用的技術(shù)就是職稱鋁疏繞的方式，實現(xiàn)對導(dǎo)線表面電場強(qiáng)度和電暈放電的減小，并且同時還能減少噪聲以及無線電干擾，并且具有較輕的重量、較小的永久變形、較低的造價等優(yōu)點，成為目前特高壓輸變電技術(shù)中的研究重點之一。

5 結(jié)語

我國目前針對特高壓輸變電技術(shù)中的超高壓交流輸變電技術(shù)和超高壓直流輸變電技術(shù)的研究一直處于世界前列，未來特高壓輸變電技術(shù)會向通過新型輸電技術(shù)來減少輸電走廊對土地的占用、降低超高壓輸電損耗、超高壓直流中進(jìn)行超高壓交流方案的接入、以及更高等級的直流輸電系統(tǒng)等方向發(fā)展，并且針對目前的研究和發(fā)展重點之一的特高壓緊湊型輸電技術(shù)和特高壓擴(kuò)徑導(dǎo)線技術(shù)進(jìn)行發(fā)展，指導(dǎo)未來我國特高壓電網(wǎng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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