第四章特高压交直流输电与特高压电气设备39页PPT
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（二）特高压输电的定义
交流输电电压一般分高压、超高压和特高压。国际上， 高压（HV）通常指35～220千伏电压。超高压（EHV）通 常指330千伏及以上、1000千伏以下的电压。特高压（UHV） 定义为1000千伏及以上电压。高压直流（HVDC）通常指 的是±600千伏及以下的直流输电电压，±600千伏以上的 电压称为特高压直流（UHVDC）。
在导线总截面、输送容量均相同的情况下，1000千伏交流 线路的电阻损耗是500千伏交流线路的四分之一。
±800千伏直流线路的 电阻损耗是±500千伏 直流线路的39％，是 ±620千伏直流线路的 60％。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 4．节约土地资源
特高压交流：同塔双回和猫头塔单回线路的走廊宽度分别为75 米和81米，单位走廊输送能力分别为13.3万千瓦/米和6.2万千瓦/ 米，约为同类型500千伏线路的三倍。
• 国家电网公司制定了“一特四大”能源战略，即特高压电 网、大煤电、大水电、大核电、大可再生能源基地。
• 2009年5月21日，国家电网公司在“2009特高压输电技术 国际会议”上提出了“建设坚强的智能电网”战略举措。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
特高压交直流输电
• （一）开展特高压电网建设的紧迫性 ‒ 我国能源资源赋存和电力负荷分布极不均衡的状 况，西电东送，南北互供，全国联网势在必行 。 ‒ 采用特高压输电有利于实现电力资源在较大范围 优化配置，有利于节省线路走廊和节约土地资源 ，有利于节省电网建设投资和运行费用，有利于 减少煤电对环境污染的影响。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 6．联网能力强
通过交流特高压同步联网，大幅度缩短电网间的电气距离，加 强电气联系，提高稳定水平，充分发挥大电网互联的水火互济、 错峰、跨流域互补、减少系统装机备用容量等各种联网效益。
利用特高压联网，增强网间功率交换能力，可以在更大范围内 优化能源资源配置方式，有利于改善电网结构，分层分区布局， 从根本上解决短路电流超标等问题。
能否采用750kV作为500kV电网的更高一级电压等级？
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点
1．输送容量大 一回1000千伏特高压输电线路的送电能力接近500万
千瓦，约为500千伏输电线路（88.5）的五倍左右。 ±800千伏直流特高压(4kA)输电能力可达到640万千
瓦，是±500千伏高压直流(3kA)的2.1倍，是±620千伏 高压直流的1.7倍。
特高压直流：±800千伏、640万千 瓦直流输电方案的线路走廊约76米， 单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦 /米，是±500千伏、300万千瓦方案 的1.29倍，±620千伏、380万千瓦 方案的1.37倍。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 5．工程投资省
采用特高压输电技术，可以节省大量导线和铁塔材 料，从而降低建设成本。根据有关设计部门的计算， 1000千伏交流输电方案的单位输送容量综合造价约为 500千伏输电方案的73％，节省工程投资效益显著。另 外，采用特高压输电可减少线路回数及设备数量，有 利于提高供电可靠性，降低运行费用。
由于近年来我国电源超常发展，电网建设严重滞后，输电能 力不足，电网与电源发展不协调的矛盾十分突出。
• 现有500千伏跨区同步互联电网联系薄弱，输电能力 严重不足，大电网的优越性难以发挥。
• 区域电网之间水火互济和跨流域补偿能力明显不足。 • 现有电网难以满足远距离、大容量输电的需要。
特高压交直流输电
引言
• 2019年底我国装机容量达7.9亿千瓦，全年发电量达34268 亿kW·h，仅次于美国居世界第二位，成为世界电力生产和 消费大国，但是人均装机容量和人均用电量较世界平均水 平都低 。
• 电力系统是一个知识密集型行业，科学技术在电力行业中 的重要性就显得尤为突出。目前电力系统正朝着大电网、 特高压、大机组、高自动化方向发展。
引言
• 电力工业起源于19世纪后期，世界上第一台火力 发电机组是1875年建于巴黎北火车站的直流发电 机，用于照明供电。1879年，美国旧金山实验电 厂开始发电，这是世界上最早出售电力的电厂。 而我国电力工业的发展几乎和国际同步，我国也 在1882年建成第一座发电厂。目前我们国家的电 力技术无论是电压等级、机组容量还是设备制造 方面相对发达国家来说基本持平，甚至在某些技 术领域，如特高压与智能电网，还走在世界前列 。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点
2．送电距离长
在输送相同功率的情况下，1000千伏特高压输 电线路的最远送电距离约为500千伏线路的四倍。 采用±800千伏直流输电技术使得超远距离的送电 成为可能，经济输电距离可以达到2500公里及以上。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 3．线路损耗低
就我国而言，交流高压电网指的是110千伏和220千伏电 网；超高压电网指的是330千伏、500千伏和750千伏电网。 特高压电网指的是1000千伏电网；高压直流指±500千伏及 以下直流系统，特高压直流指±800千伏直流系统。
5
相邻两个电压等级的级差如何确定？
一般认为，超高压电网更高一级电压标称值应高于现有电网最高 电压1倍及以上。这样，输电容量可提高4倍以上，不但能与现 有电网电压配合，而且为今后新的更高电压的发展，留有合理 的配合空间，做到简化网络结构，减少重复容量，便于潮流控 制，减少线路损耗，有利于安全稳定运行。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 特高压电网具备长距离、大容量和低损耗的送电能
力，代表着当今输电技术的最高水平，是符合我国国 情的输电方式和未来电网的发展方向。
输电线路的II形等值电路
• 分裂导线的直径从0.8 m到1.2m，同时保持子导线 数和相间距离不变，输电线输电能力增加10%左右 ；子导线数从6增加到12，同时保持分裂导线直径 和相间距离不变，输电能力可增加5%左右;相间距 离从25m减少到15m，其他保持不变，输电能力可 增加12%以上。总体来看，调整分裂导线3个参数 在合理的范围，输电能力可增加大约25%。
交流输电电压一般分高压、超高压和特高压。国际上， 高压（HV）通常指35～220千伏电压。超高压（EHV）通 常指330千伏及以上、1000千伏以下的电压。特高压（UHV） 定义为1000千伏及以上电压。高压直流（HVDC）通常指 的是±600千伏及以下的直流输电电压，±600千伏以上的 电压称为特高压直流（UHVDC）。
在导线总截面、输送容量均相同的情况下，1000千伏交流 线路的电阻损耗是500千伏交流线路的四分之一。
±800千伏直流线路的 电阻损耗是±500千伏 直流线路的39％，是 ±620千伏直流线路的 60％。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 4．节约土地资源
特高压交流：同塔双回和猫头塔单回线路的走廊宽度分别为75 米和81米，单位走廊输送能力分别为13.3万千瓦/米和6.2万千瓦/ 米，约为同类型500千伏线路的三倍。
• 国家电网公司制定了“一特四大”能源战略，即特高压电 网、大煤电、大水电、大核电、大可再生能源基地。
• 2009年5月21日，国家电网公司在“2009特高压输电技术 国际会议”上提出了“建设坚强的智能电网”战略举措。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
特高压交直流输电
• （一）开展特高压电网建设的紧迫性 ‒ 我国能源资源赋存和电力负荷分布极不均衡的状 况，西电东送，南北互供，全国联网势在必行 。 ‒ 采用特高压输电有利于实现电力资源在较大范围 优化配置，有利于节省线路走廊和节约土地资源 ，有利于节省电网建设投资和运行费用，有利于 减少煤电对环境污染的影响。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 6．联网能力强
通过交流特高压同步联网，大幅度缩短电网间的电气距离，加 强电气联系，提高稳定水平，充分发挥大电网互联的水火互济、 错峰、跨流域互补、减少系统装机备用容量等各种联网效益。
利用特高压联网，增强网间功率交换能力，可以在更大范围内 优化能源资源配置方式，有利于改善电网结构，分层分区布局， 从根本上解决短路电流超标等问题。
能否采用750kV作为500kV电网的更高一级电压等级？
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点
1．输送容量大 一回1000千伏特高压输电线路的送电能力接近500万
千瓦，约为500千伏输电线路（88.5）的五倍左右。 ±800千伏直流特高压(4kA)输电能力可达到640万千
瓦，是±500千伏高压直流(3kA)的2.1倍，是±620千伏 高压直流的1.7倍。
特高压直流：±800千伏、640万千 瓦直流输电方案的线路走廊约76米， 单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦 /米，是±500千伏、300万千瓦方案 的1.29倍，±620千伏、380万千瓦 方案的1.37倍。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 5．工程投资省
采用特高压输电技术，可以节省大量导线和铁塔材 料，从而降低建设成本。根据有关设计部门的计算， 1000千伏交流输电方案的单位输送容量综合造价约为 500千伏输电方案的73％，节省工程投资效益显著。另 外，采用特高压输电可减少线路回数及设备数量，有 利于提高供电可靠性，降低运行费用。
由于近年来我国电源超常发展，电网建设严重滞后，输电能 力不足，电网与电源发展不协调的矛盾十分突出。
• 现有500千伏跨区同步互联电网联系薄弱，输电能力 严重不足，大电网的优越性难以发挥。
• 区域电网之间水火互济和跨流域补偿能力明显不足。 • 现有电网难以满足远距离、大容量输电的需要。
特高压交直流输电
引言
• 2019年底我国装机容量达7.9亿千瓦，全年发电量达34268 亿kW·h，仅次于美国居世界第二位，成为世界电力生产和 消费大国，但是人均装机容量和人均用电量较世界平均水 平都低 。
• 电力系统是一个知识密集型行业，科学技术在电力行业中 的重要性就显得尤为突出。目前电力系统正朝着大电网、 特高压、大机组、高自动化方向发展。
引言
• 电力工业起源于19世纪后期，世界上第一台火力 发电机组是1875年建于巴黎北火车站的直流发电 机，用于照明供电。1879年，美国旧金山实验电 厂开始发电，这是世界上最早出售电力的电厂。 而我国电力工业的发展几乎和国际同步，我国也 在1882年建成第一座发电厂。目前我们国家的电 力技术无论是电压等级、机组容量还是设备制造 方面相对发达国家来说基本持平，甚至在某些技 术领域，如特高压与智能电网，还走在世界前列 。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点
2．送电距离长
在输送相同功率的情况下，1000千伏特高压输 电线路的最远送电距离约为500千伏线路的四倍。 采用±800千伏直流输电技术使得超远距离的送电 成为可能，经济输电距离可以达到2500公里及以上。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 3．线路损耗低
就我国而言，交流高压电网指的是110千伏和220千伏电 网；超高压电网指的是330千伏、500千伏和750千伏电网。 特高压电网指的是1000千伏电网；高压直流指±500千伏及 以下直流系统，特高压直流指±800千伏直流系统。
5
相邻两个电压等级的级差如何确定？
一般认为，超高压电网更高一级电压标称值应高于现有电网最高 电压1倍及以上。这样，输电容量可提高4倍以上，不但能与现 有电网电压配合，而且为今后新的更高电压的发展，留有合理 的配合空间，做到简化网络结构，减少重复容量，便于潮流控 制，减少线路损耗，有利于安全稳定运行。
特高压交直流输电
（三）特高压输电的特点 特高压电网具备长距离、大容量和低损耗的送电能
力，代表着当今输电技术的最高水平，是符合我国国 情的输电方式和未来电网的发展方向。
输电线路的II形等值电路
• 分裂导线的直径从0.8 m到1.2m，同时保持子导线 数和相间距离不变，输电线输电能力增加10%左右 ；子导线数从6增加到12，同时保持分裂导线直径 和相间距离不变，输电能力可增加5%左右;相间距 离从25m减少到15m，其他保持不变，输电能力可 增加12%以上。总体来看，调整分裂导线3个参数 在合理的范围，输电能力可增加大约25%。