特高压直流输电发展分析

特高压直流输电发展分析
摘要：特高压直流输电一般用在大容量长距离的直流电运输过程中，目前，在海底电缆、大型发电站等对这种技术的应用最广泛。

在我国，特高压直流输电是指通过 1000kV 级交流电网和 600kV 级以上的直流电网所构成的电网系统。

纵观当前，直流输电技术发展得越来越成熟，并在电力传输中占着举足轻重的地位，由于目前计算机技术应用在了特高压直流输电中，使得特高压直流输电在调控方面有着更大的发展。

本文通过分析我国特高压直流输电的发展现状，对特高压直流电在今后的发展进行了展望。

关键词：特高压；直流输电；电网；电力传输
主要针对特高压直流输电发展展开了分析，首先介绍了特高压电直流输电的发展现状，包括发展速度快、效率高、我国特高压直流输电技术发展等方面，介绍了特高压直流输电所未来的发展，其中包括优化过电压和绝缘技术、处理电磁环境问题、加强特高压直流输电保护等方面，最后进行了全面总结。

一、特高压直流输电的特点
优点
与交流输电相比,UHVDCT 具有两个方面的优势:(1) 技术优势。

从技术层面来看,UHVDCT 具有以下五个方面的优点:1) 稳定性强。

交流输电系统中位于同路的发电机必须工作在同步状态 , 而负荷的变化、输电距离的增加、相位的改变等因素都会影响同步, 甚至造成失步, 从而影响系统的正常运行。

而 UHVDCT 并不需要考虑相位的变化等问题 , 从而大大提高了输电系统的稳定性。

2) 可靠性高。

由于交流输电系统是一个三相平衡系统 , 因此 , 任一相的故障都会造成全线停电 , 同时 , 其所产生的故障电流可能会损坏高压载流设备。

而在 UHVDCT 系统中 , 即使其中一极出现故障, 另一极还可以与大地构成输电回路, 确保至少一半电能的输送, 从而大大增强了输电系统的可靠性。

3) 调节快速, 管理方便。

正常工作情况下,UHVDCT 系统通过可控硅换流器能够实现对有功功率的快速调节 , 确保电能的稳定输出 , 而在发生故障的情况
下 ,UHVDCT 通过健全系统能够快速抑制次同步震荡与阻尼震荡。

同时,UHVDCT 系统支持非同步联网 , 避免了故障传递而造成的大面积停电事故发生。

4) 环境污染小。

与交流输电相比, 直流输电的电磁辐射较小, 因此, 其所产生的环境污染和电磁干扰会更小。

5) 输送距离大。

由于交流输电线路中电容电流的大小与输电线路长度成正比关系 , 因此 , 为了控制电能损耗 , 交流输电的长度不能够太大。

而直流输电则没有这方面的限制 , 从而能够实现更远距离的输电 , 便于电能传输网络的优化。

缺点
虽然 UHVDCT 具有如此多的优点 , 但是也存在不少缺点 :(1) 造价和运维费用问题。

与交流变电所相比 ,UHVDCT 换流站中的设备类型和数量会更多, 从而大大地提高了换流站的造价。

同时, 换流站中设备众多 , 运维更为复杂 , 需要运维人员具有较高的素养 , 从而增加了运维费用。

(2) 无功功率的消耗问题。

在UHVDCT 过程中, 广泛使用的晶闸管换流器会消耗大量的无功功率 , 从而降低了电能的转换效率。

(3) 谐波问题。

换流器两侧所产生的大量谐波电流会造成电容器与发电器的过热, 并且造成换流器控制不稳等问题。

二、特高压电直流输电的现状
2.1 发展速度快
在 20 世纪 60 年代，一些发达国家需要向部分地区进行远距离输电，由于输电过程中的
距离遥远，且输送的电量极大，所以，设计人员就开始研究高压直流运输。

起初，电流的传
输距离最多可达1000km，最高直流电压为 500000V，传输过程中的最大功率可以达到
6.0×106kW；发展到如今，这种特高压直流电的传输最高电压可以达到 800000kV，而且
最近几年，特高压直流电的发展速度非常惊人。

另外，由于我国这几年现代化科技的飞速发展，目前，在高压直流电的传输过程中，计算机在对高压电流检测过程中得到了应用，这使
得高压直流电的系统方面得到了优化，进而使得高压直流电的技术发展更向前迈进了一步。

此外，与以往的电线相比而言，电流传输过程中对光纤的使用使得电流在传输过程中的安全
性得到了保障，进而很大程度上使得输电效率得到了提高。

同时，随着高压直流电传输技术
的发展，目前，有很多国家也开始把高压直流电传输技术应用于实际生活中。

2.2 效率高
目前，我国在直流电传输方面一共有 3 种电流传输方式，即交流
电传输、超高压输电以及特高压输电。

在进行远距离直流电传输过程中，应用最多的一种方式是特高压直流电传输。

这种电流传输方式无论在经济成本、能源耗损，还是在工程规
模方面，都要优于其他的电流传输方式。

三、特高压直流输电所未来的发展
优化过电压和绝缘技术
如今，特高压直流输电工程在发展过程中也存在明显的不足，比如换流站的投资成本比
较高，一旦出现故障，将会造成非常严重的损失。

且由于我国的大气压环境比较差，在对线路进行绝缘保护过程中带来了很大的困难。

时间一长，线路上很容易积淀尘埃，对线路的绝
缘效果也会造成影响。

此外，线路的绝缘层的成本也比较高，所以，一旦出现问题，将会造
成很大的经济损失。

我国西北部在水电、风电方面占有非常丰富的资源优势，但这些地区常
年存在沙尘暴、暴雪等恶劣气候，所以，每年对线路造成了很大的损害。

因此，要想保障特
高压直流输电的安全、稳定，则必须对过电压以及绝缘层给予高度重视；否则，就会对电力
在往华东、华北等地的运输造成非常大的影响。

处理电磁环境问题
在特高压直流输电运行过程中，由于线路会产生电磁环境，所以，电路下方经常会出现
电场效应、无线电干扰以及噪声等现象。

线路下方产生电场效应的原因主要是特高压直流电
在运输的过程中，由于其自身的电压过高，所以，电线的周边会产生离子流场，进而使得电
线周边存在场强，当人靠近时产生的电压场会对人体造成危害。

而我们日常生活中所遇到的无线电干扰现象也主要是因为特高压直流电在电流传输过程中，线路会产生相应的无线电，
进而对周围无线电通信设备造成干扰。

比如，可能会出现突然之间出现手机无法通话、网络
断开等。

但在一般情况下，居民密集的地方不会受到无线电的影响；但对于居住比较分散的区域而言，就有可能会造成影响。

为了降低无线电对居民区带来的干扰，一般的做法是增加
导线半径。

加强特高压直流输电保护
在特高压直流输电的运行过程中，对高压直流输电进行合理的控制和保护是这种技术在
应用过程中的难点，同时，也是最重要的环节之一。

一方面，在进行特高压直流输电过程中，技术人员需要做好对线路的实时监控工作，当线路出现问题时，检测人员需要在最短时间内将这种问题检测出来，避免因为检测过程中出现疏忽而造成严重的损失；另一方面，当线路
出现故障时，要确保解决措施合理、科学，切忌盲目解决，进而导致线路问题不但未得到解
决，反而造成了非常严重的后果。

维修人员在工作过程中一定要保障自身的安全，并增强自我保护意识，以免出现安全问题。

四、结束语
就我国目前的技术而言，在进行远距离、大区域输电时，特高压直流输电是最理想的选择。

这种输电技术具有很多优点，包括投资成本低、线路损失少等，相比其他输电技术而言，更受到市场的欢迎。

同时，在采用特高压直流电进行输电的过程中，技术人员应控制其对环境造成的负面影响，比如避免线路产生的电场、磁场对周围居民正常生活的干扰。

参考文献
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朱军 . 超 / 特高压交 / 直流输电线路共用走廊的电磁特性及其优化布局研究[D]. 成都：西
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