高壓特高壓直流與特高壓交流輸電經(jīng)濟性比較(編輯修改稿)
2025-07-20 17:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 弱聯(lián)系的功率交換問題。在這種情況下，交流聯(lián)絡(luò)線因隨機功率波動大，不能穩(wěn)定地實現(xiàn)交換功率。10項背靠背直流工程投運有效地發(fā)揮了直流輸電相對交流輸電的比較優(yōu)勢。國外單項直流輸電工程的輸電功率與輸電距離之積普遍小于我國己運行的直流輸電工程。以177。500KV架空線路直流輸電為例，國外。我國。這意味著，國外單項直流輸電線路的建設(shè)成本和功率損失成本之和普遍小于我國直流輸電。我國以較大的電流密度選擇較小的分裂導(dǎo)線截面雖然可實現(xiàn)大電流遠(yuǎn)距離直流輸電，線路建設(shè)成本相對較少，但功率損失率明顯大于國外，運行成本明顯增加。 3.177。500kV直流輸電系統(tǒng)功率損失和電能量損失直流輸電線路電壓損失率、功率損失率和電能量損失率在給定運行條件下完全相等。通過直流線路送受端直流電壓降落可直接算出功率損失率。直流輸電系統(tǒng)的功率和電能量損失包括直流輸電線路損失和換流站損失兩部份。文獻［8］對我國直流背靠背換流站換流電量損失率進行統(tǒng)計，％（不含換流站電量消耗）。％~2％之間。在以額定功率或等效額定功率進行直流輸電系統(tǒng)功率損失和電能量損失評估時，％~2％考慮。 177。500kV 直流輸電系統(tǒng)功率損失率和電能量損失率在我國，~ A/mm2電流密度選擇。2008年前投運行的5項177。500kV、3000MW直流輸電工程均采用4X720mm2分裂導(dǎo)線，葛南線1200MW采用4X300mm2分裂導(dǎo)線，天廣線1800MW采用4X400mm2分裂導(dǎo)線。在導(dǎo)線運行溫度為25℃時，7項直流輸電工程額定功率的電壓損失率、功率損失率和電能量損失率，如表5所示。表5 177。500kV 直流輸電系統(tǒng)功率損失率和電能量損失率直流工程名稱額定電流（KA），輸電距離（Km） 電壓損失 率(％) 功率損失率(％)功率損失(MW) 電量損失 率（％）電量損失(億KWh)三常直流3860 () ()三廣直流3940 ()()貴廣直131194 ()()三上直流31041 ()()貴廣直23880 ()()葛南直流1045 ()()天廣直流960 ()()注：％換流站功率損失率的直流輸電系統(tǒng)功率損失率和電能量損失率，額定功率等效運行時間4677h由表5可知，％。177。％。 177。500kV 直流輸電功率損失和電能量損失評價7項直流輸電工程輸送額定功率時，％。2008年，我國發(fā)電年平均利用小時數(shù)為4677小時。若7項177。500kV直流輸電工程等效額定輸送容量的平均利用小時數(shù)等于發(fā)電平均利用小時數(shù)，％。 據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計，2008年全國城市居民家庭平均用電87KWh/月。7項直流輸電系統(tǒng)年損失的電量相當(dāng)于616萬個家庭一年的用電量，相當(dāng)于約230萬噸標(biāo)煤損失，并產(chǎn)生450萬噸CO2排放量。 177。500kV直流輸電系統(tǒng)年電量損失經(jīng)濟評估，7項177。這個損失的裝機容量建設(shè)成本為1041Km，177。2008年，在不含政府性基金和附加情況下。按平均電價考慮，7項177。7項直流輸電系統(tǒng)兩年多電量損失的經(jīng)濟成本可建設(shè)一回177。500kV、3000MW、1000Km直流輸電工程。在保持穩(wěn)定運行水平條件下，三相交流輸電系統(tǒng)通常以線路的自然功率評價其輸電能力。自然功率指的是在三相交流輸電線路的受端，每相接入波阻抗負(fù)荷時線路所輸送的功率，或線路通過波阻抗負(fù)荷電流所輸送的功率。1000KV輸電線路的自然功率為4300MW及以上。研究結(jié)果表明：當(dāng)1000KV輸電系統(tǒng)送端直接接入發(fā)電廠高壓母線，受端系統(tǒng)短路電流40KA及以上時，600Km~700Km線路在保持靜態(tài)穩(wěn)定條件下可輸送自然功率4300MW及以上，在更遠(yuǎn)距離線路中間增建開關(guān)站或變電站，裝設(shè)靜止無功補償裝置和在線路側(cè)加裝串聯(lián)電容補償，1500Km及以上遠(yuǎn)距離輸電線路的輸電能力可達到自然功率4300MW。 直流與交流輸電功率損失和電能量損失7項直流輸電系統(tǒng)總的額定輸送功率18000MW，平均輸電距離989Km。為了進行比較，假定18000MW功率以6回，1000KV，長989Km， 8X500 mm2分裂導(dǎo)線的輸電線路代替7項直流輸電工程。經(jīng)計算分析，在1000KV輸電線路中間增設(shè)開關(guān)站并加裝并聯(lián)靜止無功補償，將長線路分成兩段，控制各母線電壓恒定，在保持靜態(tài)穩(wěn)定情況下，每回線路可實現(xiàn)輸送功率3000MW及以上(1000KV輸電線路輸送3000MW時，建設(shè)成本高)。在導(dǎo)線運行環(huán)境溫度25℃時，1000KV，長989Km， 8X500 mm2分裂導(dǎo)線的輸電線路(示范工程參數(shù))，％，而177。％。特高壓變電站(開關(guān)站)變壓器、電抗器和靜止無功補償裝置的功率損失大小與配置容量和控制條件有關(guān)。根據(jù)特高壓設(shè)備參數(shù)和配置推算，特高壓變電站(開關(guān)站)％。表6列出了1000KV輸電系統(tǒng)與177。500kV直流輸電系統(tǒng)的功率損失和電能量損失(含變電站或換流站)。表6 交/直流輸送18000MW的功率損失和電能量損失高壓直流/特高壓交流送端總輸入功率（MW）總功率損失（MW）年總電量損失（億KWh）年電量損失率(％)7項直流180006項交流180006回1000KV交流輸電代替7回177。500KV直流輸電，％。用此收入，三年可再建一回177。500KV 、989Km、3000MW直流輸電工程。在我國，已投運和正在建設(shè)的架空線路直流輸電系統(tǒng)有177。500KV，177。660KV和177。800KV三種電壓等級，其應(yīng)用的輸電距離分別為1000Km及以下，1200Km1400Km，1500Km及以上。這三種直流電壓輸電系統(tǒng)都可以用1000KV交流輸電實現(xiàn)。按前述的計算條件，三種直流電壓輸電系統(tǒng)和1000KV交流輸電系統(tǒng)輸電的功率損失和電量損失，如表7所示。表7 直流輸電與1000KV交流輸電系統(tǒng)功率和電量損失比較 額定電壓 （KV）輸電功率(MW)輸電距離(Km)分裂導(dǎo)線(mm2)功率電量損失率（％）功率損失（MW）電量損失（億KWh） 177。50030009894X720 1000 30009898X500 177。660400013504X8004 1000400013508X630上 177。800720016006 X800 1000429016008X630 八 注：額定功率等效運行時間4677h從表7可以看出，在輸送相同功率時，一回177。500KV、177。660KV和177。一回1000KV交流輸電代替177。500KV、177。660KV和177。，。按照我國高壓/特高壓直流輸電和特高壓交流輸電實際所選用的導(dǎo)線截面，不難看出：交流輸電的功率和
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