特高压专题 中国电网从超高压到特高压的发展 (1)
电力系统电压等级
电力系统电压等级的发展过程及发展趋势输电电压一般分为高压、超高压和特高压 高压(HV HV--High Voltage ):35kV ~200 kV超高压(EHV EHV--Extra High Voltage ):330 kV ~750 kV 特高压(UHV UHV--Ultra High Voltage ):1 000 kV 及以上配电网电压一般为35kV 以下低压(LV LV--Low Voltage ):0.4 kV 及以下 中压(MV MV--Medium Voltage ):3 kV ~35 kV对于直流输电高压直流(HVDC HVDC--High Voltage Direct Current ):330 kV ~750 kV 特高压直流(UHVDC UHVDC--Ultra High Voltage Direct Current ):1 000 kV 及以上中国国家标准中国国家标准《《额定电压额定电压》》(GB I56GB I56--1980)规定的电压等级为:3,6,10,35,63,110,220,330,500,750 kV (待定)。
根据相邻级差不宜太小的原则,可以认为上述电压等级中的35kV 、63kV 和110kV 不宜在同一个地区性电网中并存;330kV 和500 kV 、500 kV 和750 kV 不宜在同一输电系统中并存。
中国电力系统中除西北地区采用330/(220)/110/(35)/10 kV 和东北地区采用500/220/63/10 kV ,其他地区都采用500 /220/110 /(35)/10 kV 系列。
其他国家的情况如下:美国、日本、加拿大、前苏联多采用500/220(275,230)/110 kV 系列,美国、加拿大、前苏联也有750(765)/330(345)/110(154)kV 系列;西欧和北欧国家采用400(380)/220/110(138)系列。
我国高压发展史
中国高压输电发展历程1952年,用自主技术建设了110kV输电线路,逐渐形成京津唐110kV输电网。
(美国1908年有110KV线路)1954年,建成丰满至李石寨220kV输电线路,随后继续建设辽宁电厂至李石寨,阜新电厂至青堆子等220kV线路,迅速形成东北电网220kV骨干网架。
(美国1923年有230KV线路)。
1972年建成330kV刘家峡—关中输电线路,全长534km,随后逐渐形成西北电网330kV骨干网架。
(美国1954年有345KV线路;苏联1952年330KV线路;瑞典1952年380KV线路.)1981年建成500kV姚孟—武昌输电线路,全长595km。
为适应葛洲坝水电厂送出工程的需要,1983年又建成葛洲坝-武昌和葛洲坝-双河两回500kV线路,开始形成华中电网500kV骨干网架。
启动了跨省、超高压电网建设的进程。
(苏联1956年有400kV电压输电线路)1989年建成±500kV葛洲坝-上海高压直流输电线,实现了华中-华东两大区的直流联网,拉开了跨大区联网的序幕。
2005年9月,中国在西北地区(青海官厅--兰州东)建成了一条750kV输电线路,长度为140.7 km。
(加拿大1965年有735KV线路,美国1969年有765kV线路;苏联1967年有750kV线路。
2008年7月,晋东南~南阳~荆门1000kV交流输电线路投入运行,全程650多km。
(苏联1985年有1150kV线路)中国高压输电大事记20世纪80年代初,我国第一项500千伏超高压输变电工程(平武工程)的建设,启动了跨省、超高压电网建设的进程。
80年代末投运的±500千伏葛沪直流输电工程,拉开了跨大区联网的序幕。
1993年8月天广一回交流输电线路投运,1998年12月天广二回投运,2002年6月天广三回投运。
2000年12月,天生桥至广州±500千伏直流输电工程单极送电,2001年6月双极投运。
电压等级划分
输电线路施工- 电子课件
1.2 国内、外电力系统电压等级划分
电压 Voltage 高压HV high voltage 高压直流HVDC、高压交流HVAC 超高压EHV Extra-high voltage 特高压FHV Ultra-high voltage
输电线路施工- 电子课件
外国输电线路建设历程
输电线路施工- 电子课件
中国工业及能源产业分布
——中国电网发展的依据
输电线路施工- 电子课件
西电东送 北电南济
——中国能源分配战略 中国大部分能源资源分布在西部地区,而东部沿海地区经济发达,电力负 荷增长迅速。开发西部的水电和火电基地,实行“西电东送”是国家的一项长 期战略。“西电东送”分北、中和南三条通道。
1989年,中国第一条±500千伏直流输电线路(葛洲坝-上海,1080公里 )建成投入运行,实现华中电力系统与华东电力系统互联,形成中国第一 个跨大区的联合电力系统。
2002年底,国家电网公司拥有500kV线路28035km,330kV线路9612km。 500kV变电容量10070万kVA,330 kV变电容量1755万kVA。500KV超高压输 电线路已成为电网骨干网架,直流输电得到了更多应用.
特高压输电技术概况
2004-12-14
武汉高压研究所
WUHAN HIGH VOLTAGE RESEARCH INSTITUTE
14 P14
特高压输电的优点
减少工程投资 1000kV交流输电方案的单位输送容量综合造价约为 1000kV交流输电方案的单位输送容量综合造价约为 交流输电方案的单位输送容量综合造价 500kV输电方案的四分之三。 500kV输电方案的四分之三。 输电方案的四分之三 ±800kV直流输电方案的单位输送容量综合造价也 800kV直流输电方案的单位输送容量综合造价也 直流输电方案的单位输送容量综合造价 约为±500kV直流输电方案的四分之三。 约为±500kV直流输电方案的四分之三。 直流输电方案的四分之三
2004-12-14
武汉高压研究所
WUHAN HIGH VOLTAGE RESEARCH INSTITUTE
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电网的发展历程
中国, 1949年新中国成立后,按电网发展统一电压等级,逐渐形成 经济合理的电压等级系列: 1952年,用自主技术建设了110kV输电线路,逐渐形成京津唐110kV输 电网。 1954年,建成丰满至李石寨220kV输电线路,随后继续建设辽宁电厂至 李石寨,阜新电厂至青堆子等220kV线路,迅速形成东北电网220kV骨 干网架。 1972年建成330kV刘家峡—关中输电线路,全长534km,随后逐渐形成 西北电网330kV骨干网架。 1981年建成500kV姚孟—武昌输电线路,全长595km。为适应葛洲坝
2004-12-14
武汉高压研究所
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电网的发展历程
中国,1949年前,电力工业发展缓慢,输电电压按具体工程 决定,电压等级繁多: 1908年建成22kV石龙坝水电站至昆明线路, 1921年建成33kV石景山电厂至北京城的线路。 1933年建成抚顺电厂的44kV出线。 1934年建成66kV延边至老头沟线路。 1935年建成抚顺电厂至鞍山的154kV线路。 1943年建成110kV镜泊湖水电厂至延边线路。
特高压发展历程以及前景
特高压发展历程以及前景我国特高压发展历程摘要:我国已经进入了大电网、大机组、高电压、高自动化的发展时期。
随着经济的快速发展,电力需求也在快速增长,特高压输电逐渐进入到我国电力的建设当中。
因为特高压输电能同时满足电能大容量、远距离、高效率、低损耗、低成本输送的基本要求,而且能有效解决目前500kV超高压电网存在的输电能力低、安全稳定性差、经济效益欠佳等方面的问题,所以,建设特高压电网已经成为我国电力发展的必然趋势。
本文在对电力系统以及电网的基本概念全面的了解的基础上,通过查阅资料确定我国引入特高压的必要性以及特高压输电线路的发展现状和未来趋势。
关键字:特高压电网发展历程1.电网简介发电厂、输电网、配电网和用电设备连接起来组成一个整体,称之为电力系统。
电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网,电网是电能传输的载体,它包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。
电网是电能传输的载体,在发电厂发出电能后,如何将电能高效地传送给用户,就成为电网的主要功能。
对我国目前绝大多数电网来说,高压电网指的是110kV和220kV 电网;超高压电网指的是330kV,500kV和750kV电网。
特高压输电指的是正在开发的1000 kV交流电压和±800kV直流电压输电工程和技术。
特高压电网指的是以1000kV 输电网为骨干网架,超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。
2.国内国际特高压发展概况特高压电网形成和发展的基本条件是用电负荷的持续增长,以及大容量、特大容量电厂的建设和发展,其突出特点是大容量、远距离输电。
目前,我国发展特高压指的是在现有500千伏交流和±500千伏之上采用更高一级电压等级输电技术,包括百万伏级交流特高压和±800千伏级直流特高压两部分,简称国家特高压骨干电网1。
1《走进特高压》中国电力出版社古清生国际上特高压交流输电技术只在俄罗斯、日本、意大利有少量1000千伏交流线路,且都降压运行,直流输电已建成投运的最大等级工程是巴西伊泰普输电工程,包括两回±600千伏电压等级,360万千瓦额定输送功率的直流线路。
超高压输电和特高压输电【可编辑】
超高压输电和特高压输电超高压输电开放分类:电子工程超高压输电是指使用超高电压等级输送电能。
若以220千伏输电指标为100%,超高压输电每公里的相对投资、每千瓦时电输送百公里的相对成本以及金属材料消耗量等,均有大幅度降低,线路走廊利用率则有明显提高。
超高压输电- 正文使用超高电压等级输送电能。
超高电压是指330千伏至765千伏的电压等级,即330(345)千伏、400(380)千伏、500(550)千伏、765(750)千伏等各种电压等级。
超高压输电是发电容量和用电负荷增长、输电距离延长的必然要求。
超高压输电是电力工业发展水平的重要标志之一。
随着电能利用的广泛发展,许多国家都在兴建大容量水电站、火电厂、核电站以及电站群,而动力资源又往往远离负荷中心,只有采用超高压输电才能有效而经济地实现输电任务。
超高压输电可以增大输送容量和传输距离,降低单位功率电力传输的工程造价,减少线路损耗,节省线路走廊占地面积,具有显著的综合经济效益和社会效益。
另外,大电力系统之间的互联也需要超高压输电来完成。
超高压输电的使用范围大致如表所列。
若以220千伏输电指标为100%,超高压输电每公里的相对投资、每千瓦时电输送百公里的相对成本以及金属材料消耗量等,均有大幅度降低,线路走廊利用率则有明显提高(图1~4)。
超高压输电超高压输电超高压输电超高压输电超高压输电1952年瑞典首先建成了380千伏超高压输电线路,由哈什普龙厄到哈尔斯贝里,全长620公里,输送功率45万千瓦。
1956年,苏联从古比雪夫到莫斯科的400千伏线路投入运行,全长1000公里,并于1959年升压至500千伏,首次使用500千伏输电。
1965年加拿大首先建成735千伏的输电线路。
1969年美国又实现765千伏的超高压输电。
在直流输电方面,苏联于1965年建成±400千伏的超高压直流输电线路,此后美国、加拿大等国又建成±500千伏直流输电线路。
超高压输电和特高压输电
超高压输电和特高压输电超高压输电开放分类:电子工程超高压输电是指使用超高电压等级输送电能。
若以220千伏输电指标为100%,超高压输电每公里的相对投资、每千瓦时电输送百公里的相对成本以及金属材料消耗量等,均有大幅度降低,线路走廊利用率则有明显提高。
超高压输电- 正文使用超高电压等级输送电能。
超高电压是指330千伏至765千伏的电压等级,即330(345)千伏、400(380)千伏、500(550)千伏、765(750)千伏等各种电压等级。
超高压输电是发电容量和用电负荷增长、输电距离延长的必然要求。
超高压输电是电力工业发展水平的重要标志之一。
随着电能利用的广泛发展,许多国家都在兴建大容量水电站、火电厂、核电站以及电站群,而动力资源又往往远离负荷中心,只有采用超高压输电才能有效而经济地实现输电任务。
超高压输电可以增大输送容量和传输距离,降低单位功率电力传输的工程造价,减少线路损耗,节省线路走廊占地面积,具有显著的综合经济效益和社会效益。
另外,大电力系统之间的互联也需要超高压输电来完成。
超高压输电的使用范围大致如表所列。
若以220千伏输电指标为100%,超高压输电每公里的相对投资、每千瓦时电输送百公里的相对成本以及金属材料消耗量等,均有大幅度降低,线路走廊利用率则有明显提高(图1~4)。
超高压输电超高压输电超高压输电超高压输电超高压输电1952年瑞典首先建成了380千伏超高压输电线路,由哈什普龙厄到哈尔斯贝里,全长620公里,输送功率45万千瓦。
1956年,苏联从古比雪夫到莫斯科的400千伏线路投入运行,全长1000公里,并于1959年升压至500千伏,首次使用500千伏输电。
1965年加拿大首先建成735千伏的输电线路。
1969年美国又实现765千伏的超高压输电。
在直流输电方面,苏联于1965年建成±400千伏的超高压直流输电线路,此后美国、加拿大等国又建成±500千伏直流输电线路。
特高压输电发展动因及研发历程、特高压输电技术特点、特高压交直流混合电网特征
加上苏联地域辽阔、电网覆盖面积大,且能源与负荷分布不均衡,对特高压输电提出了要求,苏联从1980年开始着手建设连接西伯利亚、哈萨克斯坦和乌拉尔联合电网的1150kv特高压交流输电工程,将东部地区的电能送往乌拉尔和欧洲部分的负荷中心,工程于1985年正式按额定电压带负荷运行,后因技术上有缺陷降压运行。
中国能源资源的总体分布规律是西多东少,北多南少,能源资源与负荷中心分布不均衡的特征明显,中国正处于经济快速增长的关键时期,电力需求将持续较快增长,需求重心也将长期位于东中部地区,而煤炭资源开发正逐步西移,北移,水能资源的开发正向西南地区转移,风能、太阳能等新能源资源也主要分布在西部、北部地区,未来能源流规模和距离将进一步增大,面临大规模、远距离、高效率电力输送的挑战。
大型能源基地与东中部负荷中心之间的距离达到1000-3000km,超出传统超高压输电线路的经济输送距离。
电力生产和消费地区不均衡的情况将更为突出,电力输送压力日益加剧,迫切要求实现经济高效的大规模送出和大范围消纳。
地区经常性出现大范围雾霾天气,尤其pm2.5严重超标,特别是京津冀、长三角、华中等地区污染极为严重,部分地区雾霾天数超过全年的50%,保护生态环境已成为全社会关注的热点和焦点。
生态环境保护与能源生产和消费方式密切相关,发电和其他行业大量煤炭燃烧,是二氧化硫、氮氧化物和烟尘等大气污染的重要来源。
为保障国民经济的可持续发展和居民生活质量的稳步提升,加快转变能源和电力发展方式,统筹考虑东西部环境承载能力,在全国范围内优化配置环境资源已成为建设生态文明和美丽中国的现实而紧迫需要。
从中长期来看,中国能源消费仍将以煤炭为主,煤电在全国电源结构中仍将保持较高比例。
发展特高压输电,推动清洁能源发展里煤电布局优化,在全国范围内优化配置能源、环境等资源,可以带来多方面的环境效益。
(1)发展特高压电网可以推动国家清洁能源开发目标实现及清洁能源的高效利用。
特高压输电技术PPT讲稿
美国邦维尔电力局(BPA)有2处特高压试验站。
国外发展概况
•
意大利
全国各地参 加 1000kV 科研规划的 单位共有7 个试验场和 2个雷电记 录站。
意大利1000kV工程雷电冲击试验
国外发展概况
•
瑞典
查麦斯大学高电压试验场可进行交流 1000kV 电 气 试 验 , 试 验 场 内 建 有 240m 特 高 压 试验线段。另有180m的绝缘子试验线段。
特高压输电技术课件
电网的发展历程
• 输电电压一般分高压、超高压和特高压
高压(HV):35〜220kV; 超高压(EHV):330 〜750kV; 特高压(UHV):1000kV及以上。 高压直流(HVDC):±600kV及以下; 特高压直流(UHVDC):±750kV和±800kV。
根据国际电工委员会的定义:交流特高压是指 1000kV 以 上 的 电 压 等 级 。 在 我 国 , 常 规 性 是 指 1000kV以上的交流,800kV以上的直流。
国 外 发 展 概 况
国外发展概况
•
前苏联
1985年建成埃基巴斯图兹——科克切塔夫——库斯 坦奈特高压线路,全长900km,按1150kV电压投入运 行,至1994年已建成特高压线路全长2634km 。
运行情况表明:所采用的线路和变电站的结构基本 合理。特高压变压器、电抗器、断路器等重大设备经受 了各种运行条件的考验。
❖1989年建成±500kV葛洲坝-上海高压直流输电
线,实现了华中-华东两大区的直流联网。
我国电网的发展历程
❖2005年9月,中国在西北地区(青海官厅—兰州
东)建成了一条750kV输电线路,长度为140.7 km。输、变电设备,除GIS外,全部为国产。
特高压简介介绍
特高压技术在减少燃煤消耗、 降低二氧化碳排放等方面具有 显著环保优势,有助于推动清
洁能源发展。
特高压技术原理及
02
特点
特高压输电技术原理
01
ห้องสมุดไป่ตู้
02
03
高电压等级
特高压输电技术采用极高 的电压等级,有效降低传 输过程中的电能损失。
大容量传输
通过特高压技术,电网能 够实现大容量的电力传输 ,满足日益增长的电力需 求。
成熟阶段
21世纪以来,特高压技术在中国得 到了广泛应用,并逐渐成为国际电 力传输领域的重要标准。
特高压技术优势
传输容量大
特高压技术可以大幅度提高电 力传输容量,满足日益增长的
电力需求。
传输损耗低
采用特高压技术进行电力传输 ,可以有效降低传输过程中的 电能损耗,提高能源利用效率 。
节约土地资源
相比传统输电方式,特高压线 路具有更高的输电能力,可以 在一定程度上节约土地资源。
特高压工程运营与维护
1. 设备巡检
定期对特高压设备进行巡检,确保设 备正常运行,及时发现潜在隐患。
2. 故障诊断与修复
采用先进的故障诊断技术,迅速定位 并修复故障,确保特高压电网安全稳 定运行。
3. 预防性维护
根据设备运行规律和经验数据,制定 预防性维护计划,降低设备故障风险 。
4. 智能化运营管理
特高压简介介绍
汇报人: 2023-11-20
目录
• 特高压概述 • 特高压技术原理及特点 • 特高压工程建设与运营 • 特高压在国内外的应用现状与前景 • 特高压技术挑战与解决方案
特高压概述
01
特高压定义
高电压等级
特高压是什么
特高压是什么?特高压是世界上最先进的输电技术。
大家都知道,电是要靠电线传输的。
我们家里、企业工厂里、商店学校医院里到处都用电,这些电都是通过电网输进来的。
电网里的电是从发电厂发出来的。
发电厂我们也许见过,也可能从来没见过,这没关系,因为发电厂大都建设在离我们很远的地方。
把发电厂发出来的电传输到电网里,再通过电网一直传输到我们家里、工厂里、商店里、学校里、医院里,这就要“输电”。
输电是一门技术,只要念过中学的人都知道。
但怎样输电才更有效率,更合算?在中学的物理课本里,我们学过粗浅的电学知识,知道电也是一种能量,懂得电流、电压、电能、电功率这些基本的电学概念。
因为电功率是电压和电流的乘积(这是电的科学规律决定的),所以要想得到很大的电功率,就必须加大电压或电流,而电流太大会引起电线发热、损耗太多,于是技术人员就采取不断升高电压的办法来提高输电的效率。
大家都知道,在中国,民用电的电压是220伏。
但在电网里,还有许多不同等级的、甚至很高的电压,就是为了提高输电的效率。
电网里是靠一种叫变压器的设备来升高或降低电压的。
中国的电网里有1万伏、3.5万伏、11万伏、22万伏/33万伏(西北地区)、50万伏/75万伏(西北地区)这些等级的高电压,一般把1万伏、3.5万伏叫做高压,而把11万伏到75万伏都统称作超高压。
为了进一步提高输电效率,随着电力科技的不断进步,2004年,中国就开始规划建设100万伏的输电工程,2008年底国家电网公司建成了第一个试验示范工程,从山西的晋东南到河南南阳再到湖北荆门。
这100万伏的电压就叫特高压。
因为电压特别高,各种技术要求就特别高,设备也需要非常先进。
目前世界上还没有100万伏的输电工程在运行,所以,中国的特高压输电是世界上电压最高的、技术最先进的。
为什么要建设特高压?因为中国要长距离大容量传输电能。
有基本的地理知识、对中国国情有所了解的人都知道,中国人口很多,有十三亿多,大多数人口都集中在中东部地区。
国内、外电力系统电压等级划分
输电线路施工- 电子课件
发展中的中国电网
U2 Se R jX
输电线路施工- 电子课件
内 容 小 结
1
电压等级
电力线路分为交流线路和直流线路,其电压等级分属高压、超高压、特高压。
2中国电力发展战略
西电东送、北电南济 是中国电网建设与发展的根本战略。
练
1.
习
论述中国电网发展与中国工业及能源矿产资源分布,要求论点正确、论据确实, 格式按科技论文,字数不少于500字。
输电线路施工- 电子课件
目前,正加紧实施7个跨省大区电网之间以及大区电网与5个独立省网之间的 互联。 2010年前后,建成以三峡电网为中心连接华中、华东、川渝的中部电网;华 北、东北、西北三个电网互联形成的北部电网;以及云、贵、广西、广东4省区的 南部联合电网。同时,加快北、中、南三大电网之间实现局部互联:华北-华中 加强联网、华中-西北联网、川渝-西北联网、华东-华北联网、川黔联网等跨 区电网工程建设,实现西电东送、南北互供,初步形成全国统一的联合电网的格 局,实现全国范围内的资源优化配置,满足国民经济发展和全面建设小康社会的 要求 。 2020年前后,随着长江和黄河上游以及澜沧江、红水河上一系列大型水电站 的开发,西部和北部大型火电厂和沿海核电站的建设,以及一大批长距离、大容 量输电工程的实施,电网结构进一步加强,真正形成全国统一的联合电网。在全 国统一电网中充分实现西部水电东送,北部火电南送的能源优化配置。此外,北 与俄罗斯、南与泰国之间也可能实现周边电网互联和能源优势互补。
1985年前苏联建成第一条1150kV工业性线路,日本也在90年代初建成 1000kV线路。
目前,多端直流输电线路、高自然功率的紧凑型线路以及灵活交流输电 (FAC±S)等多种多样输电新技术的研究也取得很大进展,有的已进入工程 实践。
输电电压的发展历史和特高压的定义
输电电压的发展历史和特高压的定义2006年01月03日00:00字体【大中小】【查看留言】【打印】【关闭】开栏的话国家电网公司提出建设以特高压电网为核心的坚强国家电网,得到了社会各界的普遍认同和支持。
为让读者更多地了解特高压电网,在国家电网公司特高压办公室的支持下,本报开辟了“特高压知识问答”专栏,从本期开始在本版连续刊登有关特高压电网的知识。
敬请关注。
问:输电电压的分类情况如何?特高压又是怎样定义的?答: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)。
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。
以上的电压等级均为标称电压。
特高压电网建成后,将形成以1000千伏交流输电网和±800千伏直流系统为骨干网架,具有坚强的超高压输电网和可靠的高压输电网,以及高压直流输电和配电网构成的分层、分区,结构清晰的现代化大电网。
问:国内外电网电压等级的发展情况如何?答:为了提高输电经济性能,不断满足大容量和长距离输电的需求,电网电压等级在不断提高。
100多年来,输电网电压从最初的13.8千伏,逐步发展到高压20千伏、35千伏、66千伏、110千伏、134千伏、220千伏、230千伏;20世纪50年代后迅速向超高压330千伏、345千伏、380千伏、400千伏、500千伏、735千伏、750千伏、765千伏发展;20世纪60年代末,开始进行1000千伏(1100千伏、1150千伏)和1500千伏电压等级特高压输电工程的可行性研究和特高压输电技术的研发。
揭秘中国特高压前世今生
揭秘中国特高压前世今生我国特高压在国际上“无标准、无经验、无设备”的情况下,成功实现从“白手起家”到“大国重器”,从“中国创造”到“中国引领”,从“装备中国”到“装备世界”。
可以说,建设特高压电网,是我国电力发展史上最艰难、最具创新性、挑战性的重大成就,更是中国乃至世界电力行业发展的重要里程碑。
在碳达峰、碳中和的大背景下,特高压电网已成为中国“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能源运输“主动脉”,破解了能源电力发展的深层次矛盾,实现了能源从就地平衡到大范围配置的根本性转变,有力推动了清洁低碳转型。
截至2020年底,中国已建成“14交16直”在建“2交3直”共35个特高压工程,在运在建特高压线路总长度4.8万公里。
“现在特高压干成功了,人们说我是‘特高压之父’,我认为应该是‘特高压之负’,胜负的负。
这么多年,我因为坚持搞特高压,弄得自己伤痕累累,这些又能跟谁说呢。
”国家电网公司原董事长、全球能源互联网发展合作组织主席刘振亚如此感慨。
未来,以特高压为骨干网架建设全球能源互联网,将推动全球清洁能源基地开发、各洲各国电网互联,促进能源网、交通网、信息网“三网”融合发展,为破解资源紧张、环境污染、气候变化、贫困疾病等全球性挑战,实现人类社会可持续发展开辟新道路、作出新贡献。
(来源:中国能源报作者:李文华)中巴车上“亮招”2004年底,掌舵国家电网公司两个月的刘振亚和时任国家发改委主要领导,一同参加三峡—广东直流输电工程验收总结会。
疾驰的中巴车上,谈及中国缺电的现状,刘振亚深感忧虑,国内电力供应已“严重拖了经济发展的后腿”。
大规模、长距离输煤一直是中国能源资源配置的主要方式,铁路新增运力的70%以上用于煤炭运输。
本世纪初我国沿长江每30公里就有一座发电厂,长三角地区每年每平方公里二氧化硫排放量达到45吨,是全国平均水平的20倍。
这和中国资源禀赋与负荷逆向分布密不可分。
中国76%的煤炭、80%的风能、90%的太阳能分布在西部北部,80%的水能分布在西南部,70%以上的电力消费集中在东中部地区,能源富集地区距离东中部电力需求中心1000到4000公里左右。
我国特高压输电技术实现从“跟跑”到“领跑”的跨越
│2021·3│创新企业增刊我国特高压输电技术实现从“跟跑”到“领跑”的跨越昌吉-古泉±1100千伏特高压直流输电工程从高参数、大容量火电机组到远距离、特高压交直流输变电,从方兴未艾的新能源到如火如荼的信息化建设,改变世界的创新之花在中国一次次绽放,赢得未来的创新激情在中国被一次次点燃。
70余年来,我国电力工业飞速发展,发电装机容量增长超过1000倍,发电量增长超过1600倍;35千伏及以上输配电线路长度较之前全部线路长度增长超过280倍。
一座座变电站拔地而起,一基基铁塔直指蓝天,一条条“银线”穿山越岭。
这是我国70余年电力建设成就的见证,也饱含着中国能源建设集团规划设计有限公司(以下简称“中国能建规划设计集团”)70余年的智慧与汗水。
岁月流转,新中国与时光携手70余载春秋,也与电结伴同行70多个年头。
遥望70余年前,在大规模国民经济恢复建设大潮中,新中国第一家电力勘察设计单位——中国能建规划设计集团东北院成立,开启了我国电力规划设计事业的光辉历程。
如今,随着我国首个海上风电柔性直流输电项目——如东海上风电柔性直流输电示范项目的正式开工,我国海上风电柔性直流输电的时代正在到来。
70余载纵横捭阖、挥斥方遒,中国能建规划设计集团在电网输变电技术19企业风采│2021·3│领域打拼出了一块金字招牌,在上面镌刻着的是我国电网输变电技术从起步到发展、从壮大到繁荣、从追赶到领跑的发展轨迹。
从“零”到“一”,高压输电迈出第一步据中国电力企业联合会数据:截至2020年底,全国全口径发电装机容量22亿千瓦。
谁曾想,新中国成立初期,全国发电装机容量仅为185万千瓦,电网最高电压等级110千伏,35千伏及以上变电容量346万千伏安,35千伏及以上送电线路(含20千伏)6475千米,电力设施、电力输送、电力建设能力几近为零。
1953年7月25日,我国自行设计的第一条220千伏松东李输电线路工程破土动工,1954年1月23日正式竣工,从此中国开始了220千伏电网的建设,而220千伏作为当时国际上高压输电线路实际应用中的最高等级,世界上仅美国、前苏联等少数几个国家具有独立设计、建设的能力。
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一. 发展特高压的必要性 二. 特高压输电的优点 三. 特高压输电的缺点 四. 我国特高压的现状与发展展望
一、发展特高压的必要性
输电电网:虚线框内所示,包括输电设备和变电设备组成。
交流系统
高 压(H V):1KV~220KV, 包括:10KV,20kV,35KV,110KV,220KV 超高压(EHV):330~1000KV, 包括:330KV,500KV,750KV 特高压(UHV):1000KV及以上
次发生在美国,2次在欧洲。 这些严重的大电网瓦解事故说明采用交流互联的大电网存在着安
全稳定、事故连锁反应及大面积停电等难以解决的问题。特别是
在特高压线路出现初期,不能形成主网架,线路负载能力较低, 电源的集中送出带来了较大的稳定性问题。下级电网不能解环运 行,导致不能有效降低受端电网短路电流,这些都威胁着电网的 安全运行。
单回1000kV特高压输电线路的自然功率接近500万千瓦, 约为500kV输电线路的五倍左右。±800kV直流特高压输电能力 可达到640万千瓦,是±500kV高压直流的2.1倍,是±620kV高 压直流的1.7倍.
二、特高压输电的优点
单回线路的输送能力二、特高压输的优点2. 缩短电气距离 提高稳定极限 在输送相同功率的情况下,1000kV特高压输电线路的最
远送电距离约为500kV线路的4倍。
采用±800kV直流输电技术使超远距离的送电成为可能, 经济输电距离可以达到2500km及以上。
二、特高压输电的优点
3. 降低线路损耗 输电线路损耗可按下式估算:
S2 Ploss R U2 其中: S表示线路输送容量 U表示线路电压 R表示线路串联电阻
可见在导线总截面、输送容量均相同,即R、S值相等情况下
三、特高压输电的缺点
1. 系统的稳定性和可靠性问题不易解决 2. 特高压输电线主保护原理的缺陷 3. 特高压输电对环境的影响
强电场对人的生理和心理影响 电晕放电的影响
4. 带电作业和经验技术
三、特高压输电的缺点
1. 系统的稳定性和可靠性问题不易解决
自1965-1984年世界上共发生了6次交流大电网瓦解事故,其中4
二、特高压输电的优点
1、提高输送容量 2、缩短电气距离 提高稳定极限
3、降低线路损耗
4、减少工程投资 5、提高单位走廊输电能力 节省走廊面积 6、改善电网结构 降低短路电流 7、加强联网能力
二、特高压输电的优点
1、提高输送容量 交流线路的自然功率是表征其送电能力的一项指标,其 计算公式如下:
U2 C 2 P U Zc L 式中: U为线电压, Zc为阻抗, L为 C分别为单位长度导线电 感和电容
二、特高压输电的优点
140 120 100 80 60 40 20 0
1000kV双回1000kV单回500kV双回 500kV单回 ±800kV ±500kV ±620kV
单位走廊送电能力(MW/m)
二、特高压输电的优点
6. 改善电网结构,降低短路电流 1)通过特高压实现长距离送电,可以减少在负荷中心地 区装设机组的需求,从而降低短路电流幅值。长距离输 入1000万千瓦电力,相当于减少本地装机17台60万千 瓦机组。每台60万千瓦机组对其附近区域500千伏系统 的短路电流约增加1.8kA,如果这些机组均装设在负荷 中心地区,对当地电网的短路电流水平有较大的影响。 2) 通过特高压电网,实现分层分区布局,可以优化包括 超高压在内的系统结构,从根本上解决短路电流超标问题。
二、特高压输电的优点
5. 提高单位走廊输电能力 交流特高压:
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500kV线路的三倍。
直流特高压: ±800kV、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 ±500kV、300万千瓦方案的1.29倍,±620kV、 380万千瓦方案的1.37倍。
1000kV交流线路的电阻损耗是500kV交流线路的四分之一。 ±800kV直流线路的电阻损耗是±500kV直流线路的39%,是
±620kV直流线路的60%。
二、特高压输电的优点
4. 减少工程投资 1000kV交流输电方案的单位输送容量综合造价约为 500kV输电方案的四分之三。 ±800kV直流输电方案的单位输送容量综合造价也约为 ±500kV直流输电方案的四分之三。
发电能源与用电负荷地理分布不均衡
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 电能耗损的增加。当输送的功率给定时,提高输电电压 等级,将减少输电线通过的电流,从而减少有功和电能 损耗,提高远距离输送大功率的能力。
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、可听噪声,工频电、 磁场对生态的相互作用等方面。 在地区电力负荷密度小、输电线路和变电站数量少 的年代,生态环境不会成为问题。当输电线和变电站随 用电增加而数目增多时,环境问题可能成为影响输电网 发展的突出问题。
直流系统
超高压(EHV): ±500KV ±660KV 特高压(UHV):±800KV
用电负荷增长是促进超高压电网向特高压电网发展的最主要因素,
还有如下因素: 燃料、运输成本和发电能源的可用性
发电机和发电厂规模经济性与电厂厂址
不断增长的用电需求促进发电技术,包括火力、水力和核电发电技术向 造价低、效率高的大型、特大型发电机组发展。 从超高压和特高压各电压等级的输电能力可看出,大型和特大型机组及 相应的大容量电厂的建设更增加了特高压输电的需求。
二、特高压输电的优点
7. 加强联网能力
1) 通过交流特高压同步联网,可以大幅度缩短电网间的
电气距离,提高稳定水平,发挥大同步电网的各项综合 效益。 2) 通过直流特高压异步联网,满足长距离、大容量送电 的要求,沿线不需要提供电源支撑。
3) 通过特高压联网,增强网络功率交换能力,可以在更
大范围内优化能源资源配置方式。