特高压直流输电技术
特高压直流输电技术
换流站国产化水平 提高后直流架空线 路
换流站建设费用
变电站建设费用
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0 线路等价距离 线路等价距离 输电距离
-800kV DC
8
（二）直流输电技术的分类 • 按工程结构分类
分类I（按换流站数量分类） • 两端直流输电(或“点对点直流输电”) • 多端直流输电 分类II（按线路长度分类） • 长距离直流输电 • 背靠背直流输电 分类III（按电压等级分类） • （超）高压直流输电 • 特高压直流输电
由地下电缆向大城市供电；
交流系统互联或者配电网增容时，作为限 制短路容量的措施之一；
配合新能源输电。
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交直流等价距离
直流输电的经济性及交直流经济比较：直流输电两侧换流站费用高， ￥1000元/kW；直流线路相对便宜： ￥250万—￥480万/km；与交流 输电的等价距离：600－800km。 换流站设备价格问题：整体成降价趋势： 输送距离超过一定值时， 交流需要增加中间站，加串补。线路的建设费用问题，整体趋势是 上涨，国外由于线路走廊需要征地，费用更高，等价距离更短。
特高压直流输电技术
1
直流输电技术基本原理
（一）直流输电技术的原理
（二）直流输电技术的分类
（三）直流输电技术的特点
2
（一）直流输电技术的原理
直流电概念（相对于交流大小和方向随时间周期变化） 直流输电工程是以直流电的方式实现电能传输的工程。直流电 必须经过换流（整流和逆变）实现直流电变交流电，然后与交流系 统连接。 直流输电工程构成（换流站、直流线路、接地极、通信与远动）
中国特高压输电技术的介绍。
中国特高压输电技术的介绍。
中国特高压输电技术是指运用直流输电技术，使用特定的设备和技术，将电力从远距离、大功率传输到需要的地区，实现能源的高效利用，降低输电损耗。
中国特高压输电技术的起源可以追溯到1980 年代初期。
当时，中国的电力需求快速增长，但电力供应网络却很脆弱。
为了解决这个问题，中国开始进行研究和开发特高压输电技术，以提高能源的传输效率和可靠性。
中国特高压输电技术的主要特点包括：
1. 直流输电技术：与传统的交流输电技术相比，直流输电技术在电线损耗、输电距离和电力质量等方面具有明显优势。
因此，中国特高压输电技术采用了直流输电技术。
2. 高电压电流：特高压输电技术是指输电电压大于800 千伏的输电技术。
由于输电大电流、高电压，需要特别耐久、高强度的输电杆。
中国特高压输电杆采用高端钢材和先进的生产技术，保证了输电线路的稳定性和耐久性。
3. 高效输电：中国特高压输电技术能够在远距离、大功率传输时最大限度地降低损耗，同时能够有效地控制电力质量，并能够实现无功补偿和自动控制等功能，提高电力的利用效率。
4. 环保节能：相比传统的火力发电等能源开采方式，特高压输电技术能够将电力资源更加充分地利用，降低了能源消耗和环境污染，实现了可持续发展。
5. 安全可靠：中国特高压输电技术采用了多重保护机制和安全控制措施，确保了输电线路的安全可靠和主动控制。
总之，中国特高压输电技术是一项具有战略意义的技术，为国家的能源保障和经济发展作出了重要贡献。
通过持续的技术创新和升级，特高压输电技术将继续为中国和全球能源领域的发展做出重要贡献。
800千伏特高压直流输电效率
800千伏特高压直流输电效率800千伏特高压直流输电是一种重要而先进的输电技术，它通过提高输电电压和采用直流电流来减少输电损耗，提高能源传输的效率。
本篇文章将探讨800千伏特高压直流输电的效率，并分析其重要性和应用前景。
1. 800千伏特高压直流输电的原理及优势800千伏特高压直流输电利用高压和直流电流的特性，通过减少电流的值，降低传输过程中的电阻损耗。
相比传统的交流输电方式，800千伏特高压直流输电具有以下优势：1.1 降低线路损耗800千伏特高压直流输电相对于交流输电，具有更小的线路电阻损耗。
在长距离、大容量的输电过程中，传统的交流输电线路会产生较大的电阻损耗。
而800千伏特高压直流输电则能够显著减少这一损耗，提高能源的传输效率。
1.2 提高传输容量800千伏特高压直流输电通过提高线路电压，相比较低电压的输电方式，能够有效提高输电线路的传输能力。
这一特点使得800千伏特高压直流输电在大容量、远距离电力传输中具备独特的优势，能够满足不断增长的电力需求。
1.3 适应远距离输电由于电力传输损耗的存在，长距离的输电效率普遍较低。
而800千伏特高压直流输电通过减小传输过程中的电阻损耗，能够有效克服这一难题，适应远距离输电需求，实现高效率、长距离的电力传输。
2. 800千伏特高压直流输电的应用前景800千伏特高压直流输电作为一种高效、可靠的输电方式，已经得到广泛的应用，并且在未来有着更广阔的发展前景。
2.1 降低环境影响相较于传统的交流输电方式，800千伏特高压直流输电能够减少输电线路的线损和电磁辐射，降低对环境的影响。
尤其对于近海、地下或环境敏感地区的电力传输，800千伏特高压直流输电具有明显的优势。
2.2 推动清洁能源发展随着清洁能源的不断发展，如风能和太阳能等，这些能源往往分布广泛，但却位于远离用电需求的地区。
800千伏特高压直流输电可以有效解决清洁能源远距离输电的问题，促进清洁能源的开发和利用。
特高压输电技术
特高压输电技术特高压输电技术是一项能够实现远距离输电的重要技术，它以其高电压、高效率和低损耗的特点，正在成为现代电力系统中的重要组成部分。
本文将从特高压输电技术的原理、应用和发展前景等方面进行阐述。
一、特高压输电技术的原理特高压输电技术是指采用极高的输电电压进行远距离输电的技术，其核心原理是利用高电压降低输电线路上的电流，从而降低传输损耗和线路成本。
相比于传统的输电技术，特高压输电技术具有以下几个特点：1. 高电压：特高压输电技术采用超过1000千伏的高电压进行输电，相较于通常采用的500千伏输电电压，电流相应减小一半，从而降低了传输损耗和线路压降。
2. 高效率：特高压输电技术采用了直流输电方式，相较于交流输电方式，直流输电具有更高的输电效率。
此外，特高压输电技术还能够实现多线路并行输电，进一步提高了输电效率。
3. 低损耗：由于采用了高电压和直流输电方式，特高压输电技术能够降低电阻损耗、感应损耗和电容损耗，从而减少了电能的损失和物料的消耗。
二、特高压输电技术的应用特高压输电技术目前已经广泛应用于各个国家的电力系统中，其应用领域包括远距离输电、风电、太阳能等可再生能源的集中接入以及智能电网的建设等方面。
1. 远距离输电：特高压输电技术能够实现长距离的电能输送，有效解决了远离能源中心地区的能源短缺问题。
通过特高压输电线路，能够将发电站产生的电能迅速传输到远离发电站的用电负荷中心，满足远距离电力输送的需求。
2. 可再生能源集中接入：随着可再生能源的发展，特高压输电技术成为其大规模集中接入电网的关键技术。
特高压输电技术能够将集中分布的可再生能源的电能汇集起来，并高效地传输到用电负荷中心，实现可持续能源的大规模利用。
3. 智能电网的建设：特高压输电技术也是智能电网建设中不可或缺的一部分。
特高压输电线路的建设适应了智能电网对大容量、高效率、低损耗的要求，能够优化电网结构，提高电网的可靠性和稳定性。
三、特高压输电技术的发展前景特高压输电技术作为一项成熟的高端技术，正在逐步应用于全球各个国家的电力系统中。
特高压直流输电的技术特点和工程应用
汇报人：
单击输入目录标题 特高压直流输电的技术特点 特高压直流输电的工程应用
特高压直流输电的技术挑战与解决方案
特高压直流输电的未来发展与趋势
添加章节标题
特高压直流输电的技术特点
电压等级与电流模式
电压等级：特高压直流输电 的电压等级通常为±800kV 或更高，能够实现远距离大 容量的电力传输。
添加标题
未来发展趋势：随 着技术的不断进步， 新型材料和制造技 术的应用前景广阔， 未来特高压直流输 电设备将更加高效、
环保、安全。
添加标题
面临的挑战：虽然 新型材料和制造技 术的应用前景广阔， 但也面临着一些挑 战，如技术研发、 设备成本等问题， 需要不断进行研究
和探索。
添加标题
特高压直流输电在新能源领域的应用前景
电流模式：特高压直流输电 采用单极或双极直流输电模 式，通过大地或海底电缆等 实现电力传输。
换流技术及其工作原理
换流技术：采用晶闸管换流器实现直流输电的转换 工作原理：通过控制晶闸管的触发角，实现直流电压的变换和传输 换流器类型：三相桥式、六相桥式、十二相桥式等 换流站设备：换流变压器、平波电抗器、滤波器等
新能源发展对特高压直流输电的需 求
特高压直流输电在新能源领域的技 术挑战与解决方案添加标题添加标题添加标题添加标题
特高压直流输电在新能源领域的应 用现状
特高压直流输电在新能源领域的未 来发展趋势与展望
THANK YOU
汇报人：
容量还将进一步增大。
单击添加标题
智能化和自动化技术的应用： 随着智能化和自动化技术的 不断发展，特高压直流输电 技术也将不断引入这些技术， 提高输电系统的智能化和自 动化水平，提高输电效率和
特高压直流输电技术及其应用
特高压直流输电技术及其应用一、概述特高压直流输电技术是一种高效能、低损耗、远距离长输、抗干扰能力强且可靠性高的电力输电技术。
特高压直流输电技术的应用不仅可以改善电网的无功角，提高稳定性，而且还可以优化电网的结构布局，提高电能利用率。
二、技术原理特高压直流输电技术是利用电力电子器件对交流电进行整流、变换、滤波处理后，形成直流电，再通过输电线路对直流电进行传输的一项新技术。
特高压直流输电系统主要由换流站、高压直流输电线路和终端换流站等组成。
电源通过换流站的交流侧接入，变为直流电后经过高压直流输电线路输送到接收站，再通过终端换流站变为交流电接入电网。
三、优点1. 低损耗：采用直流输电可避免交流输电过程中会产生的电抗、电流互感等损失。
2. 远距离高效能输电：直流输电线路作为可替代交流输电的新型电网架构，其输送长度远高于交流输电，可在远距离长距离输送电力。
3. 抗干扰能力强：特高压直流输电技术在功率变化、相位跳跃、短时间过载、负载波动以及输电线路受到外来干扰等情况下仍能保证良好的电能传输和供应。
4. 可靠性高：通过对换流站、输电线路、终端换流站等设备进行可靠性设计，并采取智能化技术，可确保特高压直流输电系统的稳定性和安全性。
四、应用1. 遥远地区电力输送：特高压直流输电技术能够长距离超远距离输送电力，为遥远地区的电力需求提供解决方案，并充分利用负载率，实现对电力资源的优化利用。
2. 解决电网瓶颈问题：特高压直流输电技术具有抗干扰能力强和输电长度远的特点，可以有效解决传统交流输电在电网瓶颈问题上的限制。
3. 可再生能源输送：随着可再生能源发电技术的不断发展，特高压直流输电技术可以用于传输风力发电、太阳能发电等可再生能源的电力。
4. 铝、铜资源集中地输电：利用特高压直流输电技术，可以将铝、铜等原材料在世界范围内集中输电，进一步实现资源优化布局。
五、发展前景特高压直流输电技术是未来电力送输的主要方向。
作为一项领先的电力技术，其优越的性能和可靠性，将推动电力输送的新型模式。
特高压直流输电
特高压直流输电理论绪论一·直流输电的发展概况世界上最早的直流输电是用直流发电机直接向直流负荷供电。
1882年，法国物理学家德普勒用装设在米斯巴赫煤矿中的直流发电机，以1,5~2.0kv电压，沿着57km 的电报线路，把电力送到在慕尼黑举办的国际展览会伤，完成了有史以来的第一次直流输电试验。
1912年采用直流发电机串联的方法，将直流输电的电压，功率和距离分别提高到125kv,20mw和225km。
由于直流电源和负荷均采用串联方法，运行方式复杂，可靠性差，因此直流输电在当时没有得到进一步的发展。
随着三相交流发电机，感应电动机和变压器的迅速发展，直流输电很快被交流输电所取代。
直到20世纪50年代大功率汞弧阀的问世。
直流输电技术才真正在工程中得到应用。
直流输电独特的优点：利用其迅速而精确地调节能力可以提高与之并联的交流线路的稳定性和传输容量，将其作为大区电网件的联络线能迅速提高互联系统运行的可靠性和灵活性等。
电网的发展目标：百万伏级交流和±800KV级直流系统构成的特高压电网的发展目标二．特高压直流输电关键技术1，在1400~1500Km的距离输送大量的电力，从经济和环境等角度考虑，高于±660kv的特高压直流是优选的输电方式。
2.±800kv直流输电系统的设计，建设和运行在技术上是完全可行的，但应开展一些工程研究以进一步优化系统的性能和经济指标。
3.基于目前的技术及可预见的发展，±1000kv的高压直流输电系统在理论上是可行的，但必须进行大量的研究开发工作。
4.目前看来，发展±1200kv直流输电系统是不切合实际的，即便将来通过大量深入细致的研究工作会有更好的设计，但仍然需有重大技术突破，才有可能进行较为经济的设计，，前景难以预测。
对±800kv高压直流输电工程关键技术问题的研究已经取得了一系列重大突破：1，特高压直流输电电压等级的研究。
特高压直流输电技
• 和平波电抗器等设备在投运初期出现了一些问题， 没有因电压水平提高而引起的特殊技术问题。在 采取相应的措施后，可靠性指标处于同类工程的 前列。从总体上看，全世界各直流输电系统的运 行可靠性已经达到了很高的水平，能够满足系统 安全稳定运行的需要。 • 从20世纪70年代年代初期开始，美国、前苏联、 巴西、加拿大、南非等国考虑到特大容量、超远 距离输电的潜在需求，在进行特高压交流输电研 究的同时，也启动了特高压直流输电的研究工作。 CIGRE、IEEE、美国EPRI、巴西CEPEL、加拿 大IREQ、瑞典ABB等科研机构和制造厂商，
5. 生态环境
• 输电线路和变电站的生态环境影响主要表现在土地的利用、 电晕所引起的通信干扰，以及可听噪声、工频电磁场对生 态的影响等多方面。一方面，特高压输电由于其输送功率 大，可大大减少线路走廊占用土地，从而减少对环境的影 响而受到亲眯；另一方面特高压输电的电磁场对生态环境 的影响和电晕产生的干扰问题受到社会广泛关注。这是发 展特高压输电需要深入研究和解决的问题。解决问题的目 标是既满足电力增长需求，又对生态环境影响最小。 • 6. 政府的政策和管理 • 能源政策直接激励各中不同发电资源的开发力度，也将对 电网的发展产生重要影响。
离大容量输电和电网互联的需求。 4. 网损和短路电流水平 在电压等级不变的情况下，远距离输电意味着线路电能损 耗的增加。当输送的功率一定时，提高输电电压等级， 将降低输电线路通过的电流，从而减少电能损耗。提高 远距离输送电力的能力，同时又降低输电电能损耗是特 高压输电的主要目标。 不同容量的发电厂按其电力流向应分层分区接入不同电压 等级的电网，以降低电网的短路电流水平。由于特高压 的引入，特大容量发电厂可直接接入特高压电网。可减 少发电厂直接接入超高压电网的容量。这也是发展特高 压电网的一个重要因数。
±800千伏特高压直流输电原理
近年来，随着能源互联网的不断发展，±800千伏特高压直流输电技术备受关注。
本文将从深度和广度两个方面，全面评估这一技术，并撰写一篇有价值的文章，以便读者更加深入地理解这一主题。
一、技术原理1.1 ±800千伏特高压直流输电的基本概念在电力输电领域，直流输电和交流输电各有优势和劣势。
直流输电具有输电损耗小、输电距离远等优点，因此被广泛应用于大距离、大功率的电力输送。
而±800千伏特高压直流输电技术，作为直流输电的一种重要形式，其基本原理在于通过将正负极之间的电压差维持在±800千伏，实现远距离、大容量的电力输送。
1.2 输电线路的构成和特点在±800千伏特高压直流输电技术中，输电线路是其核心组成部分。
该技术的输电线路通常由直流电源、换流站、传输线路、换流站和接收端设备组成。
其中，直流电源部分包括换流变压器、滤波器等设备，而传输线路则采用高压直流输电线路，这些设备共同构成了±800千伏特高压直流输电系统。
二、技术应用2.1 ±800千伏特高压直流输电在国内外的应用目前，±800千伏特高压直流输电技术已经在国内外得到了广泛应用。
在我国，±800千伏特高压直流输电已经在西北等地区实现了大规模的应用，为区域间的大容量输电提供了有效的技术支持；在国际上，类似的技术也被广泛应用于远距离、大容量的国际输电项目中，为全球能源互联网建设提供了有力的技术支撑。
2.2 技术的优势和挑战在实际应用中，±800千伏特高压直流输电技术具有诸多优势，如输电损耗小、占地面积少、造价低等，但同时也面临着技术难度大、设备成本高等挑战。
在实际应用中需要充分权衡其优势和挑战，以实现最佳的技术应用效果。
三、个人观点±800千伏特高压直流输电技术作为直流输电的一种重要形式，其在能源互联网建设中具有重要意义。
我认为，随着我国能源互联网的不断发展，±800千伏特高压直流输电技术将在未来得到更加广泛的应用，并为我国电力系统的高效、安全运行做出更大的贡献。
特高压直流的优缺点
特高压直流输电的优缺点
2.消耗无功功率多
换流器在实现有功功率的交-直、直-交转换的 同时，需要从交流系统吸收无功功率。
一般，整流器消耗无功功率为所传输直流功率 的30%～ 50%，逆变器消耗无功功率为所传输直流 功率的40%～ 60%。
特高压直流输电的优缺点
特高压直流输电的优缺点
特高压直流输电的优缺点
特高压直流输电设备
特高压直流输电的优缺点
特高压直流输电优点
优点
技术
经济
自主创新
特高压直流输电的优缺点
特高压直流输电优点
解决 遮断容量 不足
同步运行 稳定性
技术性能
节省 输电走廊
非同步 联网
调节快速 运行可靠
故障时 自防护能力
1.同步运行稳定性
“远距离大容量”
功角特性方程
特高压直流输电 的优缺点
特高压直流输电概述 特高压直流输电设备 特高压直流输电的优缺点
特高压直流输电的优缺点
特高压直流输电概述
特高压直流输电（UHVDC）是指±800kV以上 电压等级的直流输电技术。
我国已投运的特高压直流输电工程有向家坝—上 海±800kV直流输电工程和云南—广东±800kV直流 输电工程。
特高压直流输电的优缺点
6.有利于节省输电走廊
输电走廊是制约我国发展远距离输电的 瓶颈。
目前我国电网跨区域输电主要依靠 500kV 交直流线路，单回特高压线路的走廊 宽度约为 500 千伏的 2 倍，但其输送功率是 500 kV线路的4～5 倍。
高压直流输电技术在特高压输电中的应用
高压直流输电技术在特高压输电中的应用随着电力需求的不断增长以及可再生能源的快速发展，特高压输电技术越来越成为解决能源传输难题的重要手段。
而其中，高压直流输电技术则因其具有较大的输电功率、较远的传输距离和较小的损耗等优势而备受关注。
本文将探讨高压直流输电技术在特高压输电中的应用。
一、高压直流输电技术的基本原理高压直流（High Voltage Direct Current，简称HVDC）输电技术是指利用直流电流进行能量传输的一种输电方式。
与交流输电相比，HVDC技术具有以下优势：首先，HVDC输电系统中的直流电流不会遭受交流电损耗，因此损耗相对较小；其次，HVDC可以实现双向输电，即使在电站出现故障时，也能够将电流倒送回电网，从而保证电力稳定供应；此外，HVDC技术还可以通过增加输电电压，实现长距离的电力传输。
在HVDC输电系统中，主要包括换流站、输电线路和换流器等关键设备。
换流站起到将交流电能转换为直流电能的作用，同时它还能够将直流电能反向转换为交流电能，从而实现电力的双向传输。
输电线路则用于传输直流电能，其中直流电压达到极高水平，这就是所谓的特高压输电。
二、高压直流输电技术在特高压输电中的应用案例1. 青藏特高压直流工程青藏特高压直流工程是我国电力系统中的一项旗舰工程，该工程采用特高压直流输电技术，将青海、甘肃、宁夏等内陆地区的清洁能源输送到东海沿线的江苏、上海等发电集中地区。
该工程的特点是输电距离较长，同时输电功率也相对较大。
通过采用HVDC技术，青藏特高压直流工程在输电损耗上实现了较大的节约，并极大提升了电力系统的可靠性。
2. 某国特高压直流示范工程某国特高压直流示范工程是该国电力系统中的一项重要工程，该工程采用特高压直流输电技术，连接该国东北地区的火力发电厂与南方地区的大型工业城市。
该工程采用了高压直流输电技术，将大量电力从东北输送到南方，有效缓解了南方电力供应压力。
同时，该工程还采用了光伏发电技术，使得该国的可再生能源得以更好地利用。
特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景
近年来，特高压直流输电技术取得了丰硕的研究成果。在理论成果方面，研 究者们针对特高压直流输电系统的运行特性、稳定性分析、优化控制等方面进行 了深入探讨，提出了一系列新的理论和方法。在应用实践方面，特高压直流输电 技术已经在国内外多条电力工程中得到了广泛应用，如中国的三峡工程、巴西的 美丽山二期工程等，取得了良好的运行效果和社会效益。
特高压直流输电技术现状及在我国 的应用前景
目录
01 一、特高压直流输电 技术现状
02
二、特高压直流输电 技术特点
03
三、特高压直流输电 技术应用前景
04 四、特高压直流输电 技术在我国的应用
05 五、结论
06 参考内容
随着全球能源结构的调整和电力市场的不断发展，特高压直流输电技术成为 了电力行业的重要研究方向。特高压直流输电具有输电距离远、容量大、损耗低 等特点，对于实现能源资源的优化配置和能源供应的安全性、可靠性具有重要意 义。本次演示将介绍特高压直流输电技术的现状及在我国的应用前景。
二、特高压直流输电技术特点
特高压直流输电技术具有以下特点：
1、输电距离远：特高压直流输电的电压等级较高，一般为1000kV及以上， 使得电能能够远距离传输，大大扩展了电力系统的覆盖范围。
2、容量大：特高压直流输电工程的输送容量较大，一般在1000万至2000万 千瓦之间，甚至更高，使得大规模能源资源的优化配置成为可能。
1、能源传输：特高压直流输电技术的远距离输送特点使得不同地区的能源 资源能够得到优化配置。例如，可将中西部地区的丰富能源通过特高压直流输电 线路输送到东部地区，满足东部地区经济社会发展的紧急救援：在自然灾害或其他紧急情况下，特高压直流输电技术可以迅 速恢复受灾地区的电力供应。例如，通过特高压直流输电线路向受灾地区输送电 力资源，保障灾区人民的基本生活需求和应急救援工作的正常进行。
特高压直流输电概述
12
Байду номын сангаас
±1000kV特高压直流
• 我国电网发展需要 • 西藏、金沙江、新疆煤电向华中、华东送
电； • 俄罗斯、蒙古电源向东北、华北送电。 • 输电距离达 2023 － 3000km
• ±1000kV特高压直流技术研究 • 第一类课题 可行性研究 08.01 – 09.12 • 第二类课题 工程设计基础性技术研究 13
• 我国±800kV特高压直流输电工程已进入实 行阶段：
11
向上工程进展
• 23年12月17日，首台±800kV特高压高压端换流变 成功通过所有型式试验。突破了特高压技术瓶颈。
• 23年12月18日，电网企业召开向上特高压直流输 电示范工程线路施工协议签字暨全线动工动员大 会。
• 工程两端换流站、4个长江大跨越工程、18个一般 线路施工标段已所有动工建设。确定2023年终直 流线路全线基本架通。2023年3月具有带电条件， 2023年双极建成投运。
±1000kV直流输电第 一类课题
• 1. 技术经济可行性研究 • 2. 安全稳定性研究 • 3. 主回路参数及主设备参数研究 • 4. 电磁环境可行性研究 • 5. 大件设备运送条件和运送方式研究
14
±1000kV直流输电第 二类课题
• 1. 过电压及绝缘配合研究 • 2. 换流变压器关键技术研究 • 3. 穿墙套管关键技术研究 • 4. 无功配置研究 • 5. 直流线路电磁环境研究 • 6. 换流站电磁环境研究 • 7. 空气间隙冲击放电特性及海拔修正研究 • 8. 设备污秽外绝缘特性研究 • 9. 设备电晕特性研究 • 10. 交直流输电线平行架设对直流系统旳影响研究
特高压直流输电
将电能从大型火力、水力等发电厂输送到远方负荷中心地区时会遇到远距离输电问题。
要实现远距离的大功率传输，需采用超高压或特高压输电技术。
在特高压输电技术中有交流和直流两种方案，可根据技术经济条件和自身特点加以选择。
特高压交流输电是目前国内外最基本的远距离输电方式，而特高压直流输电不存在同步稳定性问题，是大区域电网互联的理想方式。
下面我将结合自己所学知识与查阅的资料对特高压直流输电进行概括的阐述。
直流输电是指将送端系统的正弦交流电在送端换流站升压整流后通过直流线路传输到受端换流站，受端换流站将直流逆变成正弦的工频交流电后降压和受端系统相连。
而对于换流站，它的核心元件是换流器，，由1 个或数个换流单元串联而成，电路均采用三相换流桥，材料多采用可控硅阀。
它的基本工作原理是，控制调节装置通过控制桥阀的触发时刻，可改变触发相位，进而调节直流电压瞬时值、电阻上的直流电流、直流输送功率。
同时，相同的触发脉冲控制每个桥阀的所有可控硅元件。
当三相电源为对称正弦波的情况下，线电压由负到正的过零点时，脉冲触发桥阀，同时阀两端电压变正，阀立即开通。
6 个脉冲发生器分别完成对单桥换流器的6 个桥阀的触发，恰好交流正弦波电源经过1 个周期，线电压又达到下一个过零点进行第二个触发周期。
一般，工程上为了获得脉波更小的直流输电电压，通常采用12脉的双桥换流器。
与交流输电相比，直流输电技术具有以下特点：输电功率大小、方向可以快速控制调节；直流输电系统的接入不会增加原有系统的短路容量；利用直流调制可以提高系统的稳定水平；直流的一个极发生故障，另一个极可以继续运行，且可以利用其过负荷能力减少单极故障下的树洞功率损失；另外直流架空线路走廊宽度约为相同电压等级交流输线路走廊宽度的一半。
而对于特高压直流输电，它不但具有常规直流输电的特点，而且还能够很好的解决我国一些现存的问题：1、我国一次能源分布很不均衡, 水利资源2/ 3分布在西南地区, 煤矿资源2/ 3 分布在陕西、山西及内蒙古西部。
特高压直流输电技术
交流系统互联或者配电网增容时，作为 限制短路容量的措施之一；
配合新能源输电。
32
三、特高压直流输电技术应用与实践
（一）直流工程建设选择 （二）我国特高压直流技术实践成就
33
（一）直流工程建设选择
直流工程要因地制宜：
不同电压等级、不同频率的两个交流系统联网，或者两个弱交 流系统联网，推荐直流工程（背靠背）。
1888年三相交流电的出现是电工技术发展的一个重要里程碑，交流电 网建设得到迅速发展，并很快占据了主导地位。
能方便而又经济地升高或降低电压，使远距离输电成为可能。 三相交流发电机和电动机结构简单，价格低，容量又可设计得很大。 三相交流电气设备效率高，运行维护简单。
4
（一）直流输电的兴起
交流输电在发展过程中也遇到了问题，
5
（二）直流输电的发展
瑞典哥特兰岛直流工程是世 界上首个商用高压直流输电 工程，直流电压100kV、功率 20MW。
高压直流输 电技术 三相交流变 压器 特高压直流 输电技术
直流发电机
电磁感应 定律
汞弧阀
晶闸管阀
1831年
1870年
1891年
1954年
2010年
6
（二）直流输电的发展
汞弧阀
制造技术复杂、价格昂 贵、逆弧故障率高、可 靠性较低、运行维护不 便
临沂 重庆
绍兴 泰州 武汉 新余 成都
±800 ±800
±800 ±800 ±800 ±800 ±1100
760 760
760 760 760 760 1050
1200 2300
2000 1600 1450 1400 2687
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二、直流输电技术基本原理
特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景
特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景一、本文概述随着全球能源互联网的构建和我国能源结构的转型，特高压直流输电技术作为一种高效、远距离的电力传输方式，在我国能源战略中扮演着越来越重要的角色。
本文旨在全面概述特高压直流输电技术的现状，包括其技术原理、发展历程、主要优势及存在的问题，并深入分析该技术在我国的应用前景。
我们将探讨特高压直流输电在解决能源分布不均、优化能源结构、提高能源利用效率以及推动新能源发展等方面的应用潜力，以期为我国能源互联网的建设和可持续发展提供有益的参考。
二、特高压直流输电技术的现状特高压直流输电技术是目前全球范围内最为先进的输电技术之一，其在全球范围内的研究和应用日益广泛。
在我国，特高压直流输电技术的发展更是取得了举世瞩目的成就。
目前，我国已经建成了多条特高压直流输电线路，包括±800千伏、±1100千伏等多个电压等级，总输电容量和输电距离均处于世界领先地位。
技术成熟度高：经过多年的研究和实践，特高压直流输电技术已经形成了完整的技术体系和成熟的技术路线，为我国电力工业的发展提供了强大的技术支持。
设备国产化率高：我国在特高压直流输电设备的研发和生产方面已经取得了重要突破，国产化率不断提升，有效降低了建设和运维成本，提高了电网的安全性和稳定性。
运行经验丰富：我国特高压直流输电线路已经稳定运行多年，积累了丰富的运行经验。
通过对运行过程中出现的各种问题和故障进行及时的分析和处理，不断完善和优化输电系统的运行策略，确保了电网的安全稳定运行。
应用范围广泛：特高压直流输电技术的应用范围涵盖了远距离大容量输电、跨区电网互联、新能源接入等多个领域，为我国能源结构的优化和电力市场的开放提供了有力支撑。
特高压直流输电技术在我国已经取得了显著的进展和成果，为我国电力工业的发展注入了强大的动力。
未来，随着新能源的快速发展和电力市场的逐步开放，特高压直流输电技术将在我国发挥更加重要的作用。
特高压直流输电技术
向上 ±800 1907 640
165
工程
呼辽 ±500 908 300
216
工程
39.6
3.5%
57.9
6.6%
印度查姆帕－克鲁克什 ±800kV特直流输电工程。 工程的主要目的是把印度西
部电网查姆帕（CHAMPA）附 近的电力输送到首都德里附 近的克鲁克什(KURUKSHETRA)。
巴西美利山直流送出工程。
(5).走廊利用率高。±800千伏、640万千瓦直流输电 方案的线路走廊为76米，单 位走廊宽度输送容 量为8.4万千瓦/米，是±500千伏、300万千瓦方案和 ±620 千伏、380万千瓦方案的1.3倍左右，提高输 电走廊利用效率，节省宝贵的土地资源；由于单回线 路输送容量大，显著节省山谷、江河跨越点的有限资 源。
一是满足经济社会发展对电力的需求 二是促进能源资源更大范围优化配置 三是推动清洁能源的规模开发和利用 四是推进节能减排目标实现 五是促进不同区域协调发展 六是巩固我国在国际电工领域的领先
地位
和±600千伏级及600千伏以下超高压直流相比，特 高压直流输电的主要技术和经济优势可归纳为以下 六个方面：
美丽山水电站（Belo Monte） Xinggu
位于巴西西北部帕拉州的亚马
孙雨林腹地辛古河上，设计装 机容量1100万千瓦，是巴西第 二大水电站，世界第三大水电 站。水电站招标已于2010年4月
Madeira River
±600kV 6300MW
7200MW
Brasilia
完成，与之配套的水电站送出
(3).线路损耗低。在导线总截面、输送容量均相同的 情况下，±800千伏直流线路的电阻损耗是±500千 伏直流线路的39％，是±600千伏级直流线路的60％， 提高输电效率，节省运行费用。
特高压直流输电原理
特高压直流输电原理
特高压直流输电原理是电力行业的一大重要技术。
它主要是指采用硅
控直流输电技术，将高压变流站变为直流，以直流的形式将电力输送
至远方的变电站，最后在交流电网中再次将其变为交流电。
以下是特高压直流输电原理的具体步骤：
1、电能转换
首先，特高压直流输电需要将变电站产生的三相交流电能转化为直流。
因为只有高压直流电能才能在长距离输电过程中最大限度地减少电力
损耗，而三相交流电则不具备这样的能力。
2、电压升高
其次，特高压直流输电需要通过变压器将直流电压升高。
只有电压达
到了一定的高度，才能够实现长距离输电，同时在输电中也能更好地
抵抗电力损失。
3、送电线路
特高压直流输电最核心的部分是送电线路。
这些线路通常是由架空导线、地线、绝缘子、集电轨等组成，它们能够在长距离输电过程中承
受电力负载，同时通过地线将电力回馈到发电站。
4、交流阀站
在特高压直流输电过程中，一些交流阀站也是不可或缺的。
这些站点通常是电力传输中转站，能够将直流电信号转换为交流电。
此外，它们还能够控制电压和功率的流动，以提高电力输送的效率。
总之，特高压直流输电原理的核心是通过硅控直流输电技术将交流电转化为直流电，通过变压器将电压升高，通过送电线路将电力输送至远方的站点。
在这个过程中，需要将直流电信号转化为交流电，同时在输电过程中进行控制和管理，这样才能更好地提高电力输送的效率和质量。
新型电力系统中的特高压直流输电slcc换流技术
新型电力系统中的特高压直流输电slcc换流技术特高压直流输电（Ultra High Voltage Direct Current Transmission，简称UHVDC）是一种新型的电力传输技术。
UHVDC系统的核心是换流技术，而SLCC（Static Local Current Controller）则是UHVDC系统中的一种主要换流技术。
SLCC是通过控制线路上的换流阀来实现直流电能的传输和变换的技术。
在UHVDC系统中，直流电能是通过换流站的方式进行传输的，而SLCC则是由换流站上的静止开关器件组成的。
它通过对换流电路上的电压和电流的控制，将电能从高压端传输到低压端，或者从低压端传输到高压端。
相较于传统的交流输电系统，UHVDC系统具有更高的输电能力和更远的传输距离。
它能够有效地解决长距离输电中的线损问题，同时减少电网对电力供应的依赖性。
而SLCC作为UHVDC系统中的一项关键技术，能够实现高效、稳定的直流电能传输，为电力系统的安全运行提供了技术保障。
SLCC通过控制换流电路上的开关器件，实现对直流电能的调节和控制。
它能够实时监测电流和电压的变化，并通过控制开关管的通断状态来控制电能的传输。
通过这种方式，SLCC能够保持直流电流的稳定性，减少能量损耗，提高输电效率。
SLCC还具有较强的自适应控制能力。
它能够根据电网负荷的变化，自动调整开关管的控制策略，以实现电力系统的平衡运行。
SLCC还具备防止电网故障扩散和保护电力设备的功能。
当电网发生故障时，SLCC能够及时切断故障区域，保护电力设备免受损害，确保电能的正常传输。
SLCC技术在应用中仍然存在一些挑战。
首先，由于系统的复杂性和高压高温环境的影响，SLCC设备的稳定性和可靠性需要得到充分保证。
其次，应用SLCC技术需要大量的控制与保护措施，这对系统的安全运行提出了更高的要求。
此外，随着电力系统的发展，SLCC技术也需要不断地进行改进和优化，以适应电力系统的发展需求。
特高压直流输电原理
特高压直流输电原理特高压直流输电（Ultra High Voltage Direct Current Transmission，简称UHVDC）是一种利用直流电进行能量传输的技术，它具有输电距离远、输电损耗小、占地面积少等优点，被广泛应用于长距离大容量的电力输送。
特高压直流输电原理是指利用特定的电气设备和技术手段，将交流电转换为直流电进行输送的过程。
首先，特高压直流输电原理的核心是换流器。
换流器是将交流电转换为直流电或直流电转换为交流电的设备，它由整流器和逆变器两部分组成。
整流器将交流电转换为直流电，逆变器将直流电转换为交流电。
通过换流器的工作，特高压直流输电系统可以实现双向能量传输，使得输电线路可以同时进行正向和反向的功率传输。
其次，特高压直流输电原理涉及到输电线路的设计。
特高压直流输电系统通常采用两根电极线路，即正极线路和负极线路。
这两根电极线路之间的距离可以达到数百甚至上千公里，因此需要考虑输电线路的绝缘、支架、接地等设计，以确保输电线路的安全可靠运行。
另外，特高压直流输电原理还涉及到电力系统的稳定控制。
由于特高压直流输电系统的输电距离远、输电容量大，因此需要对电力系统进行精确的稳定控制。
这包括对电压、频率、功率等参数进行实时监测和调节，以确保特高压直流输电系统的稳定运行。
此外，特高压直流输电原理还需要考虑输电线路的电磁兼容性。
由于特高压直流输电系统在输电过程中会产生较强的电磁场，因此需要对输电线路周围的环境和设备进行电磁兼容性评估，以确保特高压直流输电系统不会对周围的设备和人员产生不利影响。
总的来说，特高压直流输电原理是一种复杂的电力传输技术，涉及到电气设备、输电线路、稳定控制、电磁兼容性等多个方面的内容。
通过对特高压直流输电原理的深入理解和研究，可以更好地推动特高压直流输电技术的发展，为电力系统的安全稳定运行提供有力支持。
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特高压直流输电技术的主要特点 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。
进入20世纪90年代以后，新型金属氧化物半导
体器件-绝缘栅双极晶体管（IGBT）研制成功并 首先在工业驱动装置上得到推广应用。 1997年3月世界上第一个采用IGBT构成电压源 换流器的直流输电工业性试验工程在瑞典中部 投入运行，其输送功率为3MW，输送电压为 10kV，输送距离为10km。 这种换流器可以减少换流站的滤波装置，省去 换流变压器，简化换流站结构，称之为轻型直 流输电（HVDC Light），我国称为柔性直流。
450120206 钱骁
直流输电技术发展历程
特高压定义及其发展的必
要性 我国特高压直流技术实践 成就 国际特高压直流技术应用 前景
2010年 1954年 1891年 特高压直 流输电技 术
1870年
1831年
高压直流输 电技术
三相交流变 压器
直流发电 机
电磁感 应定律
汞弧阀定义：具有冷阴极的汞蒸气离子阀 特点：制造技术复杂、价格昂贵、逆弧故障率高、 可靠性较低、运行维护不便
交流滤波 器
高端阀厅和 换流变
站前 区
交流 场
直流场
低端阀厅和 换流变
复 龙 换 流 站
奉 贤 换 流 站
工程 名称
电压等级 输电距 额定功 （千伏） 离 率 （公里） (万千 瓦)
单位容量单位长 度综合投资(万 元/（万千瓦*百 公里）)
单位电量单位长 度年费用 (元 /(万千瓦时*百 公里))
巴西美利山直流送出工程。
美丽山水电站（Belo Monte） 位于巴西西北部帕拉州的亚马 孙雨林腹地辛古河上，设计装 机容量1100万千瓦，是巴西第 二大水电站，世界第三大水电 站。水电站招标已于2010年4月 完成，与之配套的水电站送出 工程目前正处于方案论证阶段， 该工程包含至巴西东南部电网 送电（7000MW）和东北部电网 送电（4000MW）两项输变电工 程，特高压直流是重要备选方 案。
汞弧阀于1901年发明成功，当时仅能用于整流。
1928年具有栅极控制能力的汞弧阀研制成功，它不 但可用于整流，同时也解决了逆变问题。 从1954年至1977年，世界上共有12个采用汞弧阀的 直流输电工程投入运行。
世界上共有12项汞弧阀直流工程投入运行： 首个工程——瑞典哥特兰岛直流工程 末个工程——加拿大纳尔逊河I期工程 最大容量——1600MW(美国太平洋联络线I期 工程) 最高电压——±450kV(加拿大纳尔逊河I期 工程) 最长距离——1362km(美国太平洋联络线)
Xinggu
Madeira River
7200MW ± 600kV 6300MW
Brasilia
Araraquara Itaipu
± 600kV 6300MW
Ibiuna
世界上首次研制成功电压最高、容量最大的直流换流变压器
世界上首次研制成功电压最高、容量最大的换流阀
世界上首次研制成功电压最高、通流能力最强的干式平波电抗器
4、在世界上率先建立了特高压直流技术标准体
系 建立了包括5大类、123项标准的±800千伏 特高压直流输电技术标准体系，已发布行业标准 10项、企业标准62项，正在编制国际标准4项。 国际电工委员会（IEC）将高压直流输电新技 术委员会(TC115)秘书处设在中国，提升了我国 在国际电工领域的话语权。
5、建成了代表国际高压直流输电技术最高水平
的特高压直流输电示范工程 向家坝－上海±800千伏特高压直流输电示 范工程起于四ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ宜宾复龙换流站，止于上海奉贤 换流站，途经四川、重庆、湖南、湖北、安徽、 浙江、江苏、上海八省市，线路全长1907公里, 额定输送功率640万千瓦，最大连续输送功率达 700万千瓦。是世界上电压等级最高、输送容量 最大、送电距离最远、技术水平最先进的高压直 流输电工程。
一是满足经济社会发展对电力的需求
二是促进能源资源更大范围优化配置 三是推动清洁能源的规模开发和利用 四是推进节能减排目标实现 五是促进不同区域协调发展 六是巩固我国在国际电工领域的领先
地位
和±600千伏级及600千伏以下超高压直流相比，特
高压直流输电的主要技术和经济优势可归纳为以下 六个方面： (1).输送容量大。采用4000安培晶闸管阀，±800千 伏直流特高压输电能力可达到640万千瓦，是±500 千伏、300万千瓦高压直流方式的2.1倍，是±600千 伏级、380万千瓦高压直流方式的1.7倍，能够充分 发挥规模输电优势。 (2).送电距离长。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公里甚至更远，为西南大水电基地开发提供了 输电保障。 (3).线路损耗低。在导线总截面、输送容量均相同的 情况下，±800千伏直流线路的电阻损耗是±500千 伏直流线路的39％，是±600千伏级直流线路的60％， 提高输电效率，节省运行费用。
1.建成了世界一流的特高压直流试验研究体系
(三基地、两中心) 特高压直流试验基地 高海拔试验基地 特高压工程力学试验基地 国家电网仿真中心 特高压直流输电工程成套设计研发(实验)中心
特高压直流试验基地（北京） 特高压工程力学试验基地（河北霸州）
高海拔试验基地（西藏） 国家电网仿真中心（北京） 国家能源特高压直流输电工程 成套设计研发中心（北京）
直流正负800千伏及以上的电压等级。特高压英文 缩写UHV；电压符号是U（个别地方有用V表示的）； 电压的伏特，单位符号也是V；比伏大的有KV、比 伏小的mV,uV，它们之间是千进位 。 对我国电力建设的意义：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500千伏超高压线 路节省60%的土地资源。
典型单级电缆直流输电工程 传输距离：245 km 传输功率：600 MW 直流电压：450 kV
Brasilia Sao Paulo
投运: 传输功率: 直流电压: 传输距离:
1987 2*3100 MW ± 600 kV 800 km
Atlantic Ocean
定义：在我国，特高压是指交流1000千伏及以上和
2.在世界上率先掌握了±800千伏特高压直流输
电技术 开展130项特高压直流输电关键技术研究 攻克全新电压等级面临的关键难题 申请专利260项专利（其中发明专利108项），已 获授权专利129项（其中发明专利25项） 创造了60多项世界纪录
3、在世界上率先研制成功±800千伏特高压直
流设备 掌握了特高压直流设备制造核心技术 刷新了世界高压直流设备性能参数主要纪录 国内电工装备制造业实现全面产业升级 国内高压输变电设备制造达到国际先进水平
输电损耗率 (每千公里)
向上 工程
±800
1907
640
165
39.6
3.5%
呼辽 工程
±500
908
300
216
57.9
6.6%
印度查姆帕－克鲁克什 ±800kV特直流输电工程。 工程的主要目的是把印度西
部电网查姆帕（CHAMPA）附
近的电力输送到首都德里附 近的克鲁克什(KURUKSHETRA)。
体积减小、成本降低；
可靠性提高； 没有逆弧故障，而且制造、试验、运行维护和
检修都比汞弧阀简单而方便。
首个采用晶闸管阀的工程 ——哥特兰岛直流扩建工程（直流电压50kV，输送 功率10MW） 首个全部采用晶闸管换流阀的直流工程 ——加拿大依尔河直流工程（直流电压80kV，输送 功率320MW） 国外输送容量最大的工程 ——巴西伊泰普直流工程（直流电压±600kV，两回 输送功率共6300MW，线路全长1590km） 国内输送容量最大的工程 ——向家坝至上海特高压直流工程（直流电压 ±800kV，额定功率6400MW，最大连续输送功率 7000MW，线路全长1907km）
(4).工程投资省。根据有关设计部门的计算，对于超 长距离、超大容量输电需求，±800千伏直流输电方 案的单位输送容量综合造价约为±500千伏直流输电 方案的72％，节省工程投资效益显著。 (5).走廊利用率高。±800千伏、640万千瓦直流输电 方案的线路走廊为76米，单 位走廊宽度输送容 量为8.4万千瓦/米，是±500千伏、300万千瓦方案和 ±620 千伏、380万千瓦方案的1.3倍左右，提高输 电走廊利用效率，节省宝贵的土地资源；由于单回线 路输送容量大，显著节省山谷、江河跨越点的有限资 源。 (6).运行方式灵活。国家电网公司特高压直流输电拟 采用400＋400千伏双十二脉动换流器串联的接线方案， 运行方式灵活，系统可靠性大大提高。任何一个换流 阀模块发生故障，系统仍能够保证75％额定功率的送 出。