高压直流输电的现状及发展

高压直流输电的现状及发展

广东省电力工业局周乐荣

高压直流输电由于具备了交流输电所不能比拟的优点和特殊性，使其在电力系统中逐渐得到广泛应用，且显示出它重要的作用。尽管国外应用直流输电已经历了三十年,但我国目前在继舟山直流工程、葛洲坝至上海直流工程以及拟建的天生桥至广州直流工程之后才逐渐将高压直流工程技术应用到我国电力系统工程中来。虽然±500kV葛—上线高压直流工程的建成投运,标志着我国HVＤC工程已迈进了世界先进前列。但面对该领域，仍然充满着神秘和挑战,有待于我们去进一步的研究和开发。

1、ＨVDＣ的现状

1882年,法国用2kV直流发电机经56km直流输电线路把电力送往用户，开创了直流输电的先河,实现了人类历史上第一次直流输电。1912年电压100kＶ、送电功率15MW、输电线路为190km的直流输电工程投产运行,对HＶＤC在技术上、经济上如何发展和完善提出了要求，推动力直流输电的发展。直至20世纪30~５０年代，可控汞护阀换流器的研制成功并投入运行，积累了相关经验,为发展高电压、大功率直流输电开辟了道路。特别是1954年瑞典投入了一条长2０ｋｍ、电压1０0kV、功率为20ＭW的海底电缆的直流输电线路及1961年英(国）—法（国）采用了±100kＶ、100MW、６5km的直流线路完成了跨越英法海峡的联网工程,使HVDＣ的发展呈现了广阔前景。近年来，随着可控硅换流阀技术的日臻完善,光纤和计算机技术的迅速发展，使直流输电在技术上更加成熟，输电可靠性日益提高,H ＶＤC在电力系统中得到广泛应用并显示出其不可低估的地位。目前,HＶＤC以其特有的优点和特殊性在交流电力系统的联网和分割功能方面发挥出重要的作用。

迄今为止,全世界大约超过４０个国家已经建成投产了直流输变电工程，其中以加拿大、美国、德国、日本、苏联、英国、法国、瑞典等国家建成投产的工程较多。而应用直流工程最多、且在该领域有较成熟研究和技术的国家当数加拿大。据统计,１960年至１９70年,全世界投入运行的直流工程容量为4０0０MW,１9７0~1９80年，投入运行约８870ＭＷ。1９80年至19９0年是直流工程建设和发展的“黄金时期”,在这期间，是直流工程研究从实践到应用的飞跃阶段,10年间共建成投运直流工程项目约33项,总容量为３144１MＷ,约为前20年的3倍。1990年至１９95年，投运直流工程容量为9683ＭW，1990年后，每5年投入的直流工程容量均超过10000ＭＷ以上,到1997年为止，全世界投入运行点的直流工程容量约为5610０ＭＷ。随着电网的不断发展,HVＤC技术的日臻完善,今后的HVDC工程将朝着大容量、高电压和长距离送电的方向发展，另外，在各相邻国电网或各大地区电网之间的联网方面。HVDC工程也扮演着越来越重要的角色。

197０~２005年投运的直流输变电工程示意图如图１.

2 几个典型高电压直流输电工程浅述

２．1 第一个投入商业运行的直流工程

第一个投入商业运行的直流输电工程为瑞丽的哥特兰直流输电工程,该工程的送点电压为1００kv，输电容量为20mw，于1954年建成投产,采用96km常的电缆线路送电,换流阀为汞弧阀，并于1970年进行改造升压，换流阀改为可控硅整流阀,升压至±15０kｖ,送电容量为30mw,该工程的示意图见图2.

2.２第一个大规模可控硅整流阀工程

第一个大规模可控硅整流阀工程系加拿大伊尔河的伊尔河直流工工程，是一个背靠背系统,双极，送电容量为３20wm,电压为±80kv。该工程于1９７２年投运,主要是把魁北克的水电送往新不伦瑞克省。该工程的建成投产,标志着直流工程技术出现了新的飞跃，

告别了汞弧换流阀,步入了大规模采用可控硅整流阀新里程。该工程示意图见图3.