【正文】
eastern area of Inner Mongolia Autonomous Region. Its full name Haren Arxan means hot holy water in the Mongolian language. Arxan is a tourism city in the northern frontier with a blend of large forest, grand prairies, vast snowfield, heaven lake cluster, thermium, as well as volcanic cluster. It is a rare and unique ecotourism base filled with healthy sunshine, clean air and unspoiled green. 對特高壓交、直流同時存在的混合電網(wǎng),還存在不少重要問題值得進一步研究。h.由于特高壓直流絕緣子染污速度快、電氣強度下降多、腐蝕問題嚴(yán)重,因此,對于同一絕緣子,在特高壓直流情況下的污閃問題會比特高壓交流情況更嚴(yán)重。f.從目前看,在實現(xiàn)大區(qū)聯(lián)網(wǎng)時,采用特高壓直流方式更具優(yōu)勢。在特高壓交流輸電方式中,要避免出現(xiàn)由一個大電廠通過數(shù)回特高壓線路集中送至同一地區(qū)的情況??傮w而言,整個特高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性不如特高壓交流輸電系統(tǒng)。而特高壓直流線路存在極性問題,正極性導(dǎo)線比負(fù)極性導(dǎo)線更易遭受雷害。兩者相輔相成,互為補充。800kV級直流系統(tǒng)組成。但在全球經(jīng)濟增長的帶動下,特高壓輸電將再一次得到較快發(fā)展,它會在一些幅員遼闊、經(jīng)濟高速發(fā)展的大國中獲得良好應(yīng)用。m,而前者輸送容量約為后者2倍,即直流傳輸效率約為交流2倍。kV考慮,一條直流輸電線路的走廊~405)節(jié)省線路走廊。沒有電容充電電流。直流輸電通過可控硅換流器能快速調(diào)整有功功率,實現(xiàn)“潮流翻轉(zhuǎn)”(功率流動方向的改變),在正常時能保證穩(wěn)定輸出,在事故情況下,可實現(xiàn)健全系統(tǒng)對故障系統(tǒng)的緊急支援,也能實現(xiàn)振蕩阻尼和次同步振蕩的抑制。然而用直流輸電線路連接兩個交流系統(tǒng),直流系統(tǒng)的“定電流控制’,將快速把短路電流限制在額定功率附近,短路容量不因互聯(lián)而增大。2)限制短路電流。而用直流輸電系統(tǒng)連接兩個交流系統(tǒng),由于直流線路沒有電抗,不存在上述穩(wěn)定問題。特高壓直流輸電優(yōu)點1)不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問題,可實現(xiàn)電網(wǎng)的非同期互聯(lián)。下級電網(wǎng)不能解環(huán)運行,導(dǎo)致不能有效降低受端電網(wǎng)短路電流,這些都威脅著電網(wǎng)的安全運行。這些嚴(yán)重的大電網(wǎng)瓦解事故說明采用交流互聯(lián)的大電網(wǎng)存在著安全穩(wěn)定、事故連鎖反應(yīng)及大面積停電等難以解決的問題。5)有利于連網(wǎng),簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),減少故障率不足特高壓輸電的主要缺點是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性問題不易解決。kV輸電比1200的電力,電壓每提高14)減少線路的功率損耗,kV線路。一般來說,一回11502)。隨著電網(wǎng)區(qū)域的擴大,電能的傳輸容量和傳輸距離也不斷增大。(6)提出了綜合模擬高海拔、重覆冰、重污穢等環(huán)境條件的高壓試驗方法等,形成了國際上可試參數(shù)最高的高電壓、強電流試驗檢測能力,建立了完整的特高壓試驗研究體系。(5)提出了特高壓輸變電工程整套設(shè)計和施工方法、設(shè)備現(xiàn)場試驗方案,研制出線路帶電作業(yè)工器具和試驗裝備等。自主研制成功代表國際最高水平的全套特高壓交流輸變電設(shè)備,改變了中國在電氣設(shè)備制造領(lǐng)域長期從發(fā)達國家“引進技術(shù),消化吸收”的發(fā)展模式,首次實現(xiàn)了中國制造。在世界上首次實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境下特高壓系統(tǒng)外絕緣優(yōu)化配置。(2)揭示了復(fù)雜環(huán)境下特高壓系統(tǒng)外絕緣非線性放電特性,研發(fā)了空氣間隙、絕緣子配置和雷電防護技術(shù)。創(chuàng)新形成了穩(wěn)態(tài)電壓控制技術(shù)、瞬態(tài)過電壓抑制和潛供電弧抑制技術(shù)。 目前,我國已掌握特高壓交流輸電核心技術(shù),并建立了完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,為推廣應(yīng)用特高壓交流輸電技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。以特高壓交流試驗示范工程為起點,國家電網(wǎng)公司正“整體、快速”推進特高壓電網(wǎng)建設(shè)。 晉東南至荊門特高壓交流試驗示范工程是目前世界上運行電壓最高、技術(shù)水平最先進、中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的交流輸變電工程。2006年8月,中國首個特高壓交流輸變電工程——晉東南河南南陽湖北荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程,經(jīng)國家發(fā)改委核準(zhǔn)后開工建設(shè),2008年12月30日建成投入試運行,2009年1月6日正式投運。預(yù)計“十二五”末,、可支撐中東部地區(qū)受入電力約2億千瓦,節(jié)約當(dāng)?shù)赝恋刭Y源3400公頃,每年節(jié)約電力供應(yīng)成本600億元。劉振亞介紹,項目成果除應(yīng)用于已建成投運的特高壓交流試驗示范工程及其擴建工程,還在在建的安徽“兩淮”煤電基地送上海特高壓交流工程中得到應(yīng)用。國際電工委員會(IEC)認(rèn)為中國的特高壓工程是 “電力工業(yè)發(fā)展史上的一個重要里程碑”。 項目大幅提升我國在國際電工領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)。研發(fā)成果還反哺應(yīng)用到超高壓設(shè)備技術(shù)改進,特高壓主設(shè)備制造企業(yè)核心競爭力大幅提升,已掌握國內(nèi)市場主導(dǎo)權(quán),并全面進軍國際市場,實現(xiàn)了高端產(chǎn)品出口零的突破。 項目帶動我國輸變電裝備制造業(yè)實現(xiàn)全面升級。 項目建成試驗示范工程,與采用500千伏方案相比,節(jié)省走廊占地1/2至2/3,減少輸電損耗2/3。他介紹,需要全面攻克四大電壓控制、外絕緣配置、電磁環(huán)境控制、設(shè)備研制四大突出難題。劉振亞強調(diào),我國發(fā)展特高壓需在已有科技和工業(yè)基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新,率先攻克世界上一個全新電壓等級輸電所需的全套技術(shù),并立足國內(nèi)、在世界上首次研制全套特高壓設(shè)備。到2006年8月國家發(fā)改委批準(zhǔn)建設(shè)晉東南至荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程時,“發(fā)展特高壓輸電,在技術(shù)上沒有難以克服的障礙,在工程上已具備實際應(yīng)用的條件”。西北750千伏輸變電國產(chǎn)化示范工程的順利投產(chǎn)和三峽送出177。所以說,世界性的電網(wǎng)科技難題在中國,創(chuàng)新的動力也在中國。上世紀(jì)60至90年代,美國、日本、前蘇聯(lián)等發(fā)達國家曾開展過試驗研究,但沒有形成成熟適用的技術(shù)和設(shè)備。500千伏輸電有力支撐了我國近30年經(jīng)濟社會發(fā)展,但我國能源資源與需求呈逆向分布,70%以上的能源需求集中在中東部,可用能源資源卻遠(yuǎn)離需求中心,76%的煤炭集中在北部和西北部、80%的水能資源集中在西南部,陸地風(fēng)能和太陽能等新能源也大量分布在西北部,供需相距800-3000公里,現(xiàn)有500千伏輸電系統(tǒng)面臨著遠(yuǎn)距離、大容量輸送能力不足,走廊資源緊缺等瓶頸制約,亟待升級至1000千伏等級。 說它體現(xiàn)國家意志,是因為特高壓從最早提出到項目研發(fā),再到工程實踐,自始至終瞄準(zhǔn)世界電力發(fā)展趨勢和技術(shù)制高點,緊密圍繞國家重大戰(zhàn)略需求,政府支持,企業(yè)主導(dǎo),產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合,社會各方廣泛參與,用科學(xué)手段和方法,以應(yīng)用為目的,破解了重大技術(shù)難題。特高壓交流試驗示范工程項目 作為項目提出和主持實施者,國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞接受中共中央總書記習(xí)近平同志頒授2012年度國家科技進步獎特等獎,不禁感慨萬千:特高壓輸電技術(shù),世界看中國。前蘇聯(lián)已建成額定電壓1150kV(最高運行電壓l200kV)的交流輸電線路1900多公里并有900公里已經(jīng)按設(shè)計電壓運行;日本已建成額定電壓l0OOkV(最高運行電壓llOOkV)的同桿雙回輸電線路426公里。 電力系統(tǒng)和輸電規(guī)模的擴大,世界高新技術(shù)的發(fā)展,推動了特高壓輸電技術(shù)的研究。 我國特高壓交流輸電技術(shù) 從我國首個特高壓交流試驗示范工程2006年底開工建設(shè),到如今“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”獲國家科技進步獎特等獎,特高壓,這一備受社會關(guān)注、并一度伴有諸多爭議的輸電技術(shù),終于“修成正果”。800kV/4750A換流閥模塊及閥塔的樣機研制,標(biāo)志著中國電科院在特高壓換流閥領(lǐng)域已經(jīng)走在了世界前列,成為世界上掌握特高壓直流換流閥核心技術(shù)的三家企業(yè)之一。在未來20年中,直流輸電設(shè)備將達到2000億元左右的市場規(guī)模。其中特高直流換流閥和換流變的價格均在15至20億,平波電抗器的價格在10億左右,控制保護系統(tǒng)價格在4億以上,交流場和直流場成套設(shè)備總造價也接近20億元。(4)國內(nèi)高壓直流輸電產(chǎn)業(yè)市場估算 未來二十年中,國家電網(wǎng)公司規(guī)劃建設(shè)的直流輸電工程多達40條以上,其中特高壓直流輸電工程超過15條。到2015年,世界范圍內(nèi)柔性直流輸電工程的市場規(guī)模預(yù)計在1000億元以上。(2)需要實現(xiàn)的目標(biāo) 目前我國需要突破特高壓直流輸電、柔性直流輸電成套裝置和高壓直流換流閥試驗等核心技術(shù)和裝備,以全面實現(xiàn)高壓直流輸電裝備的國產(chǎn)化。 我國特高壓直流輸電技術(shù)發(fā)展前景:(1)主要的技術(shù)差距 現(xiàn)有高壓/特高壓直流工程都是采取與國外廠家合作的方式,其換流閥和直流場等設(shè)備核心技術(shù)均為國外壟斷,國內(nèi)基本上只能開展部分組裝工作,國產(chǎn)化率始終無法大幅提升。這項成果運用到特高壓輸電線路建設(shè)上,達到1375萬千瓦,輸送距離也大幅提高。這項技術(shù)的突破,意味著我國已經(jīng)全面攻克了1100千伏直流特高壓輸電的技術(shù)難關(guān)。經(jīng)過上千次的放電沖擊試驗,國家電網(wǎng)技術(shù)人員成功獲得了1100千伏直流特高壓輸電線路的外絕緣參數(shù)。 地區(qū)之間的距離越來越大,使得我國能源配置的距離、特點和方式都發(fā)生了巨大變化,并決定了能源和電力跨區(qū)域大規(guī)模流動的必然性。特高壓直流輸電技術(shù)的特點及適用范圍: 特高壓直流輸電工程由于輸送容量大,電壓等級進入特高壓范疇,換流站和線路工程在電磁環(huán)境影響、絕緣配合、外絕緣特性、無功補償配置、換流閥組、直流場接線以及總平面布置等方面均有其自身特點,技術(shù)難度大,也是可行性研究階段的主要技術(shù)內(nèi)容,需要結(jié)合工程的自然地理環(huán)境和兩端電網(wǎng)情況進行深入的研究和論證,初步確定其主要技術(shù)原則和方案。600kV 直流和 765kV 交流的超高壓輸電技術(shù),第一期工程已于 1984 年完成,1990 年竣工, 運行正常; 1988到1994 年為了開發(fā)亞馬遜河的水力資源,巴西電力研究中心和 ABB 組織了包括177。 我國特高壓直流輸電技術(shù) 特高壓直流輸電現(xiàn)狀:20 世紀(jì) 80 年代前蘇聯(lián)曾動工建設(shè)哈薩克斯坦—中俄羅斯的長距離直流輸電工程,輸送距離為2400km,電壓等級為177。(7)加強聯(lián)網(wǎng)能力通過交流特高壓同步聯(lián)網(wǎng),可以大幅度縮短電網(wǎng)間的電氣距離,提高穩(wěn)定水平,發(fā)揮大同步電網(wǎng)的各項綜合效益。如果這些機組均裝設(shè)在負(fù)荷中心地區(qū),對當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的短路電流水平有較大的影響。 (6)改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu),降低短路電流 通過特高壓實現(xiàn)長距離送電,可以減少在負(fù)荷中心地區(qū)裝設(shè)機組