特高压

从技术上看，采用±800千伏特高压直流输电，线路中间无需落点，能够将大量电力直送大负荷中心；在交 直流并列输电情况下，可利用双侧频率调制有效抑制区域性低频振荡，提高断面暂（动）稳极限；解决大受端电 网短路电流超标问题。采用1000千伏交流输电，中间可以落点，具有电网功能；加强电网支撑大规模直流送电； 从根本上解决大受端电网短路电流超标和500千伏线路输电能力低的问题，优化电网结构。
换流站是直流输电工程中直流和交流进行相互能量转换的系统，除有交流场等与交流变电站相同的设备外， 直流换流站还有以下特有设备：换流器、换流变压器、交直流滤波器和无功补偿设备、平波电抗器。 换流器主 要功能是进行交直流转换，从最初的汞弧阀发展到电控和光控晶闸管阀，换流器单位容量在不断增大。
换流变压器是直流换流站交直流转换的关键设备，其网侧与交流场相联，阀侧和换流器相联，因此其阀侧绕 组需承受交流和直流复合应力。由于换流变压器运行与换流器的换向所造成的非线性密切相关，在漏抗、绝缘、 谐波、直流偏磁、有载调压和试验方面与普通电力变压器有着不同的特点。
直流输电
01
名词定义
02
设备技术
04
技术的主要 特点
06
技术的经济 优势
03
换流站设备 特点及作用
05
导线的选择
技术创新 我国应用前景
和交流输电区别 技术和经济优势

换流站设备面临的 问题
绝缘子片数
发展前景
什么是直流的“静电吸尘效应”
在直流电压下，空气中的带电微粒会受到恒定方向电场力的作用被吸附到绝缘子表面，这就是直流的“静电 吸尘效应”。由于它的作用，在相同环境条件下，直流绝缘子表面积污量可比交流电压下的大一倍以上。随着污 秽量的不断增加，绝缘水平随之下降，在一定天气条件下就容易发生绝缘子的污秽闪络。因此，由于直流输电线 路的这种技术特性，与交流输电线路相比，其外绝缘特性更趋复杂。
交直流滤波器为换流器运行时产生的特征谐波提供入地通道。换流器运行中产生大量的谐波，消耗换流容量 40%～60%的无功。交流滤波器在滤波的同时还提供无功功率。当交流滤波器提供的无功不够时，还需要采用专门 的无功补偿设备。
平波电抗器能防止直流侧雷电和陡波进入阀厅，从而使换流阀免于遭受这些过电压的应力；能平滑直流电流 中的纹波。另外，在直流短路时，平波电抗器还可通过限制电流快速变化来降低换向失败概率。
特高压直流在我国的应用前景广阔。以国家电网为例，金沙江一期溪洛渡和向家坝送出工程将采用3回±800 千伏、640万千瓦直流特高压送出，四川锦屏水电站采用1回±800千伏、640万千瓦直流特高压送出，以上工程计 划在2011年底～2016年期间陆续建成投运。金沙江二期乌东德、白鹤滩水电站送出工程也将采用3回±800千伏、 640万千瓦直流特高压送出。发展特高压直流输电，还为我国后备能源基地西藏水电和新疆煤电开发提供经济的 输电方式，为加强与俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦等国的电力合作提供技术保障。
中国已经建成的超高压是西北电网750千伏的交流实验工程。首个国内最高电压等级特高压交流示范工程， 是我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏交流输变电工程——晋东南—南阳—荆门特高压交 流试验示范工程，全长640公里，纵跨晋豫鄂三省，其中还包含黄河和汉江两个大跨越段。线路起自山西1000kV 晋东南变电站，经河南1000kV南阳开关站，止于湖北1000kV荆门变电站。2008年12月30日22时，该工程投入试 运行，2009年1月6日22时，顺利通过168小时试运行。
直流方面，四川向家坝——上海±800千伏特高压直流输电示范工程已顺利投入运行，这是规划建设的世界 上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程；锦屏-苏南±800kV特高压直流线路工程也于2012年 5月13日顺利通过竣工验收。
国家电网公司在2010年8月12日首度公布，到2015年建成华北、华东、华中（“三华”）特高压电网，形成 “三纵三横一环网”。
（1）特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明 确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或非同步联网，电网结构比较松散、清晰。
（2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输 电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。
（3）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。
（4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡， 包括区域性低频振荡，明显提高交流的暂态、动态稳定性能。
（5）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。
分析人士表示，未来5年，特高压的投资金额有望达到2700亿元，这较“十一五”期间的200亿投资，足足增 长了13倍之余。
晋东南-南阳-荆门1000千伏特高压2011年3月16日公布的国家“十二五”规划纲要中提到，“适应大规模跨 区输电和新能源发电并网的要求，加快现代电网体系建设，进一步扩大西电东送规模，完善区域主干电网，发展 特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术，依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，切实 加强城乡电网建设与改造，增强电网优化配置电力能力和供电可靠性。”这将意味着特高压输电工程已被正式列 入国家“十二五”规划当中。
800千伏直流输电方案的单位输送容量投资约为±500千伏直流输电方案的72%。溪洛渡、向家坝、乌东德、 白鹤滩水电站送出工程采用±800千伏级直流与采用±620千伏级直流相比，输电线路可以从10回减少到6回，并 节约综合投资约150亿元。
通过对金沙江下游水电和锦屏水电送出方案的滚动研究和综合论证，推荐金沙江一期送出工程采用3回±800 千伏、640万千瓦特高压直流送出方案。已经完成了直流送出工程和送端500千伏配套工程可行性研究报告，并通 过了评审。直流输电工程的环境影响评价、水土保持方案、地质灾害危险性评估、压覆矿产评估、地震安全性评 价和文物普探六项专题工作也于近期顺利完成。
在技术研究中，立足科技创新，实现跨越式发展，取得了突破性进展：
1.提出单回±800千伏、640万千瓦直流方案，该方案充分发挥特高压直流的规模优势，通过工程实践，其标 准化设计具有十分广阔的市场前景。
2.研制6英寸晶闸管元件，将在中国建成世界惟一的6英寸元件生产线，研制和开发6英寸元件（换流阀）， 将大大提升中国的电力电子业制造水平。
如何确定特高压直流线路的走廊宽度和邻近民房时的房屋拆迁范围？
特高压直流输电线路的走廊宽度主要依据两个因素确定：
1.导线最大风偏时保证电气间隙的要求；
2.满足电磁环境指标（包括电场强度、离子流密度、无线电干扰和可听噪声）限值的要求。根据线路架设的 特点，在档距中央影响最为严重。研究表明，对于特高压直流工程，线路邻近民房时，通过采取拆迁措施，保证 工程建成后的电气间隙和环境影响满足国家规定的要求。通常工程建设初期进行可行性研究时就要计算电场强度、 离子流密度、无线电干扰和可听噪声的指标，只有这些指标满足国家相关规定时，工程才具备核准条件。
国家电网发展策划部专家张克向《第一财经日报》表示，核电、风电包括作为清洁能源的水电，未来的发展 都将有赖于建设特高压电网。以风电为例，国家规划风电在2020年达到1.5亿千瓦以上的装机容量，但八大风电 基地的装机容量已经占到总装机容量的80%，其中五大风电基地都在三北地区（华北地区、西北地区、东北地 区），仅新疆、甘肃、内蒙古、吉林等省及自治区的风电装机就有8000万千瓦，因此风电消纳存在很大问题。只 有借助特高压电网才可将如此集中和不稳定的电力传输到华北和华中等负荷中心。他表示，特高压建成后，可大 规模开发风电，并做到高效率消纳，从而将一度颇为严重的弃风现象控制在1%。
3.研究重冰区线路熔冰，通过适当改变特高压直流系统接线方式、短时增大通过线路的电流方案，在覆冰严 重时段对线路进行熔冰，可大规模降低线路本体投资。
4.开展污秽测量，采用完全自主设计开发的直流污秽测量系统，开展特高压工程站址直流积污试验，总体技 术处于国际先进水平。
特高压直流输电具备点对点、超远距离、大容量送电能力，主要定位于我国西南大水电基地和西北大煤电基 地的超远距离、超大容量外送。
从输电能力和稳定性能看，采用±800千伏特高压直流输电，输电稳定性取决于受端电网有效短路比（ESCR） 和有效惯性常数（Hdc）以及送端电网结构。采用1000千伏交流输电，输电能力取决于线路各支撑点的短路容量 和输电线路距离(相邻两个变电站落点之间的距离)；输电稳定性（同步能力）取决于运行点的功角大小（线路两 端功角差）。
在特高压直流输电工程中，线路导线型式的选择除了要满足远距离安全传输电能外，还必须满足环境保护的 要求。其中，线路电磁环境限值的要求成为导线选择的最主要因素。同时，从经济上讲，线路导线型式的选择还 直接关系到工程建设投资及运行成本。因此特高压直流导线截面和分裂型式的研究，除了要满足经济电流密度和 长期允许载流量的要求外，还要在综合考虑电磁环境限值以及建设投资、运行损耗的情况下，通过对不同结构方 式、不同海拔高度下导线表面场强和起晕电压的计算研究，以及对电场强度、离子流密度、可听噪声和无线电干 扰进行分析，从而确定最终的导线分裂型式和子导线截面。对于±800千伏特高压直流工程，为了满足环境影响 限值要求，尤其是可听噪声的要求，应采用6×720平方毫米及以上的导线结构。
同日，国家电网宣布世界上运行电压最高的1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程已通过国 家验收，这标志着特高压已不再是“试验”和“示范”阶段，后续工程的核准和建设进程有望加快。
世界上技术水平最先进的特高压电网工程2015年7月24日，在江苏省东台市，1000千伏淮南-南京-上海线特 高压交流工程开建。
自20世纪50年代高压直流输电投运以来，经过50多年的发展，高压、超高压直流输电技术已逐步完善，其中 巴西两回±600千伏超高压直流输电工程已运行20多年，我国的±500千伏超高压直流输电工程也已建设、运行近 20年，通过超高压直流输电工程的建设、运行，对直流输电技术有了更成熟的认识，也为±800千伏特高压直流 输电工程的设备制造奠定了坚实的技术基础。
现状
我国当前情况
对我国电力建设的 意义
未来发展蓝图
特高压能大大提升我国电网的输送能力。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网可以送 600万千瓦电量，相当于现有500千伏直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。 此外，据国家电网公司测算，输送同样功率的电量，如果采用特高压线路输电可以比采用500千伏高压线路节省 60%的土地资源。
上世纪70、80年代，前苏联进行过±750千伏特高压直流输电工程实践，其主要设备已通过出厂试验并已建 成1000多公里输电线路。国际工业界和学术界对超过±600千伏的特高压直流输电技术的研究一直没有中断，主 要工作集中在±800千伏这一电压等级。1000千伏级交流输电技术的研究和开发，特别是前苏联和日本交流特高 压工程的建设和运行，以及750千伏级交流输电30多年运行经验的积累，交流变压器、避雷器、开关等关键设备 的设计、制造技术已发展成熟，有关知识和经验尽管不能直接照搬，但可在±800千伏特高压直流设备的研发过 程中充分借鉴。各种研究和试验均表明，±800千伏特高压直流输电技术工程应用的条件已经具备，已经可以制 造出±800千伏特高压直流所需的所有设备，特高压直流输电技术用于实际工程是完全可行的。
特高压
电压等级
01 现状
03 著名工程
目录
02 直流输电
04
未来两年将成为我国 建设高峰期
特高压英文缩写UHV；电压符号是U（个别地方有用V表示的）；电压的单位是伏特，单位符号也是V；比伏大 的有kV（千伏）、比伏小的mV（毫伏），uV（微伏），它们之间是千进位。在我国，特高压是指±800千伏及以 上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。