直流輸電及其在我國未來電力系統(tǒng)中的發(fā)展前景

彭飛燕 熊銀武

摘要：隨著社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，在此基礎上科學技術也不斷改進，為人們生活質量提升奠定了技術基礎，電能已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活的必備能源之一，伴隨著現(xiàn)代化進程的推進，人們在對電能的輸送和應用方面持續(xù)進行優(yōu)化，實現(xiàn)效益的總體提升。為此，本文將直流輸電作為核心，對直流輸電的基本內(nèi)容進行了簡要介紹，指出了其在未來電力系統(tǒng)中的發(fā)展前景，期望能夠為未來電力系統(tǒng)的建設提供些許參考。

關鍵詞：直流輸電;電力系統(tǒng);前景

1、前言

雖然電能給人們帶來巨大便利，但是由于我國幅員遼闊，在電力的輸送過程中會產(chǎn)生各種各樣的損耗以及故障，對于電力系統(tǒng)的正常運行會產(chǎn)生不利影響，同時也會造成電力資源的浪費。在這種背景下，直流輸電出現(xiàn)并被應用到電力系統(tǒng)的建設中，借助該種輸電方式需要的功率較小，并且產(chǎn)生的能量損耗也少，其運作需要直流屏和直流電源作為基礎設備，優(yōu)越來越多的人開始研究將直流輸電應用到未來電力系統(tǒng)的建設中會產(chǎn)生什么樣的變化。

2、關于直流輸電的概述

為了能夠明確其對于未來電力系統(tǒng)建設的作用，我們需要對直流輸電的基本原理、特點、應用以及發(fā)展歷程進行研究。

2.1直流輸電的基本原理

直流輸電的實現(xiàn)是一個系統(tǒng)工程，其基本構成主要包括支流線路、換流站、無功補償裝置、電力濾波器、換流變壓器以及控制裝置等，直流輸電最直接的作用就是實現(xiàn)交流到直流的轉換，而換流站就是完成此項環(huán)節(jié)的核心設備。直流輸電系統(tǒng)的建設不需要進行大量線路的投資，也不會影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且可以實現(xiàn)對電流的快速調節(jié)，可靠性是其突出優(yōu)勢，可以被應用在具有遠距離大功率輸電需求的工程中，同時在非同步交流系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)工程也可以充分發(fā)揮直流輸電的價值[1]。

2.2直流輸電的具體應用

技術和需要永遠是影響事物發(fā)展的重要因素，對于直流輸電的發(fā)展和應用而言也不例外，在我國基本的輸電方式包括交流和直流，兩種方式各有特色，適用于不同的情境，其中直流輸電在我國的發(fā)展和應用總體上還處于初級階段，僅僅作為交流輸電的一種補充方式。然而，近幾年來，為了更好地發(fā)揮直流輸電的優(yōu)勢和價值，研究人員不斷提高直流輸電的技術水平，使得其應用范圍不斷擴展。除了上述提及的在遠距離大功率傳輸和非同步交流系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)中的應用之外，直流輸電還可以應用在聯(lián)絡線的建設上，憑借控制性強和不會增加短路容量的優(yōu)勢，可以作為區(qū)域系統(tǒng)和網(wǎng)絡互聯(lián)的聯(lián)絡線。

2.3直流輸電的發(fā)展過程

人們的生產(chǎn)生活需要是直流輸電技術不斷發(fā)展的動力源泉，為了提高輸電系統(tǒng)的可靠性、便捷性，電力部門加強了直流輸電的應用，并且進行了多項直流輸電工程的建設，這使得直流輸電的影響范圍和輸送范圍不斷擴大。當然，直流輸電作為一種技術必然存在劣勢和問題，研究人員對此進行了優(yōu)化，并且推動了可控硅技術的發(fā)展，這在很大程度上改善了直流輸電的性能，盡可能避免其劣勢，這也為后續(xù)高壓直流輸電技術的發(fā)展提供了保障。

高壓直流輸電具備更強大的遠距離傳輸優(yōu)勢，但是受到各種因素限制，在我國電力系統(tǒng)中的應用較晚，在現(xiàn)代化建設蓬勃發(fā)展的過程中，高壓直流輸電出現(xiàn)在人們視野中，并且發(fā)揮著越來越重要的作用，不斷滿足人類社會和經(jīng)濟發(fā)展的需要[2]。近幾年來，我國的高壓直流輸電技術水平不斷提升，逐漸與國際接軌，總體上改善了輸電系統(tǒng)工程中存在的問題，并且為了進一步提高其輸送性能，研究人員更加關注對其配套設備的研發(fā)，使得直流輸電在增加輸送量、提高電壓等級、擴大輸送距離、增強輸送安全、減少能源損耗等方面都有了巨大飛躍。

3、在未來電力系統(tǒng)中應用直流輸電的前景

基于對直流輸電的了解，我們可以發(fā)現(xiàn)將直流輸電應用在未來電力系統(tǒng)的建設發(fā)展中，可以提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時能夠充分發(fā)揮在遠距離輸電、電網(wǎng)互聯(lián)等方面的優(yōu)勢。

3.1推動未來電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

電力系統(tǒng)的建設和發(fā)展歸根結底就是為了契合人們生產(chǎn)生活和社會發(fā)展的需要，但是電力在輸送和配置的過程中還是具備一定風險，也會出現(xiàn)各種故障，并且隨著人們用電量不斷增大，對于電力系統(tǒng)的輸電量、電壓等級等有了更高要求，為了減少系統(tǒng)故障，必須要提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。直流輸電可以借助自身安全性高、損耗少等優(yōu)勢，最大限度提升電力系統(tǒng)的安全性，減少電力系統(tǒng)內(nèi)部基礎設施發(fā)生故障的可能性，對于廣大用戶的用電感受和生活質量都有很大改善，并且也可以顯著提升生產(chǎn)效益，使得電力系統(tǒng)始終能夠穩(wěn)定正常運作[3]。作為連接用戶和電網(wǎng)的橋梁的電力系統(tǒng)，其自身的穩(wěn)定可靠程度會直接影響到用戶的使用感受，直流輸電的應用對于系統(tǒng)穩(wěn)定性提升具有重大意義。

3.2加快直流輸電在遠距離輸電系統(tǒng)中的應用

隨著社會主義現(xiàn)代化進程不斷推進，科學技術極大地改變了人們的工作生活，各種設備層出不窮，其運行需要電能的支持，直流輸電技術的進步在一定程度上為各行各業(yè)的轉型升級打下了堅實基礎，因為生產(chǎn)效率的躍升離不開充足的電力資源和高效的電力輸送。在遠距離輸電系統(tǒng)的建設中，直流輸電的發(fā)展和應用需要借助強大的基礎設備，所以設備的水平?jīng)Q定了直流輸電的總體水平，隨著這些基礎設備生產(chǎn)制造能力的強化，其成本控制工作也在增強，這就使得直流輸電的應用更加便利，不再受到成本和技術的阻礙。總之，直流輸電可以借此來加快自身的應用進程，不斷推動電力系統(tǒng)和遠距離輸電系統(tǒng)的發(fā)展。

3.3利用直流輸電應用于電網(wǎng)互聯(lián)

雖然高壓直流輸電技術起步較晚，但是其具有發(fā)展迅速的優(yōu)勢，基于該項技術性能的不斷提升，其應用范圍得到了拓展，在現(xiàn)代社會的一些跨越海洋的電力傳輸工程中，高壓直流輸電技術是一種重要且不可或缺的技術。與此同時，在現(xiàn)代社會的電網(wǎng)互聯(lián)體系的建設中，高壓直流輸電技術具備較強的安全性、可靠性，并且具有降低能量損耗、節(jié)約電力資源等方面優(yōu)勢，因此可以被應用于未來電網(wǎng)互聯(lián)體系的建設中[4]。具備多種優(yōu)勢的高壓直流輸電技術已經(jīng)成為國家電力部門關注的重點內(nèi)容，希望對其進行性能優(yōu)化，從而充分發(fā)揮并延伸其價值，從而推動高壓直流輸電系統(tǒng)工程的發(fā)展、電網(wǎng)互聯(lián)的建設、未來電力系統(tǒng)的進步。

3.4發(fā)揮直流輸電的市場化運作優(yōu)勢

市場是影響直流輸電未來發(fā)展前景的重要因素之一，當前在技術快速發(fā)展的同時市場也是瞬息萬變，未來的電力系統(tǒng)建設必須要加強對電力輸送過程的控制力，這就需要借助直流輸電實現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)部的自由輸送。利用直流輸電可以彌補交流輸電在交流電網(wǎng)兩端的缺陷，對整個輸送過程進行監(jiān)管，從而減少潮流繞行和環(huán)流等問題，最大限度提高對于輸電的控制力和對電力系統(tǒng)的管理能力。直流輸電技術被廣泛應用于遠距離輸電的大型系統(tǒng)工程中，在系統(tǒng)建設過程中可以很大程度上激發(fā)市場活力，推動新型系統(tǒng)建設材料和設備的研發(fā)，不斷降低基礎材料和輸電設備的使用成本，電力部門就可以運用最少的投資，發(fā)揮最大的價值，不斷提高直流輸電的競爭優(yōu)勢，推動電力行業(yè)的現(xiàn)代化進程。

4、結束語

綜上所述，我們看到了直流輸電在電網(wǎng)互聯(lián)、遠距離輸電工程、電力系統(tǒng)建設等方面的應用前景，同時隨著其成本優(yōu)勢不斷突出，我們也可以發(fā)現(xiàn)其在小型輸電系統(tǒng)建設中的優(yōu)勢，在科技不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會，直流輸電技術在輸送量、電壓等級、安全性方面還會持續(xù)提高。

參考文獻：

[1]王鑫、宋廣磊、李昱萱. 一種高壓直流輸電系統(tǒng)運維策略的優(yōu)化方法[J]. 計算機與數(shù)字工程，2020，v.48;No.372（10）：232-237.

[2]高廣德，胡江，向文，等. 直流輸電和交流輸電在中國電網(wǎng)的發(fā)展[J]. 通信電源技術，2015，032（006）：256-257，259.

[3]陶遠來. 特高壓直流輸電技術現(xiàn)狀以及我國的應用前景[J]. 輕松學電腦，2019，000（027）：P.1-1.

[4]無. 直流輸電網(wǎng)絡：引領未來智能電網(wǎng)發(fā)展[J]. 科技縱覽，2018（3）：62-64.