电网考试：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。2020年，全国跨省跨区风电输送规模将超过100WG，占全国风电开发规模的一半以上，特高压电

措施，虽然在一定程度上可以暂时控制短路电流水平，但是将削弱电网结构，在一定程度上影响系统安全和供电可靠性。例如，华东长三角地区电网密集，已有接近30%的发电厂和变电站500KV短路电流超限,严重制约了电网的发展,通过发展更高一级电压等级的电网，可为解决500KV电网短路电流超限问题创造条件，提高电网运行的灵活性和可靠性。

土地资源是人类赖以生存和发展的物质基础，在经济发展和工业化进程中，中国可利用的土地资源呈急剧下降趋势，人均土地占有面积不到世界水平的三分之一，可开发的后备土地资源不足，随着人口的不断增长，工矿、交通、城市建设用地不断增加，土地资源紧张的形势日益严峻，节约土地资源，提高土地利用效率日益重要。

输煤是一种传统的能源输送方式，在能源输送体系中长期占有较大比重，2012年中国煤炭消费总量37.4×108t，其中电煤20×108t，占53%；全国铁路煤炭发运量22.6×108t，公路外运超过4×108t。

长期以来，基于分省自我平衡为主的电力发展思路，以及煤炭供应越来越依托晋陕蒙宁新等西部和北部地区的生产和供应格局，导致“远距离、大规模、多环节”地将西部和北部地区的煤炭“搬运”至东中部地区的煤炭运输状况，致使近年来煤电运紧张状况反复出现，成为不断困扰东中部地区电力稳定供应的主要因素。

未来随着东中部地区煤炭资源的逐渐枯竭，煤炭生产建设重点逐步西移、北移，煤炭运输距离将越来越远，规模将越来越大，中国未来较大的能源输送需求为输煤和输电的发展提供了广阔的空间，发展特高压输电并不是取代铁路运输，输煤输电应当各有侧重，合理分工，优势互补，协调发展。“输煤输电并举、加快发展输电”是解决中国煤电运综合平衡难题的关键举措，对于提高能源生产、转换、输送和利用效率，优化利用全国环境资源，增强能源供给的安全性意义重大。

操作过电压、可听噪声、无线电干扰、变电站内电场、设备安装、运输和检修等方面的广泛试验。1978年开始建设从伊塔特到新库涅茨克长270km的工业试验线路，并进行了各种特高压输电设备的现场考核试验，同时还建设了拥有3×1200KV，10-20A串级试验变压器和1000KV冲击发生器的特高压试验基地，1985年后该工业试验线路成为埃基巴思图兹至西伯利亚的1150KV特高压输电线路的一部分。

美国电力公司（AEP）和通用电力公司最早于1974年开始在匹茨费尔德的特高压输电技术研究试验站进行可听噪声、无线电干扰，电晕损失和其他环境效应的实测。美国邦纳维尔电力局从1976年开始在莱昂斯试验场和莫洛机械试验线段上进行特高压输电线路机械结构研究，并进行了电晕和电场研究，生态和环境研究、操作和雷电冲击绝缘研究等，美国电力研究院

（EPRI）于1974年建设了1000-1500KV三相试验线段。通过该线段的运行获取了电磁环境指标，并开展了铁塔的安装试验、特大型变压器的设计和考核的试验研究，取得了丰富的研究成果。

日本于1972年启动了特高压输电技术的研究开发计划。电力中央研究所（CRIEPI）、东

分裂导线的动力特性研究和12分裂导线的空气动力研究。

乌克兰也是世界上少数具有开发超特高压设备能力的国家之一，其扎布罗热变压器研究所的主要工作包括开展科研设计工作，开发新产品，设计工装设备及研究生产工艺，制造样品和少量产品，电气设备试验，研究并提出国家标准，产品认证和咨询服务。其进行过的重要产品开发和实验项目有±750KV、320MVA变压器，平波电抗器，隔离开关，750KV并联电抗器，667MVA、1150/500kv自耦变压器，1800/500KV自耦变压器模型，750-1800KV套管，直流600KV脉冲装置，220-500KV 中性点套管，750KV及以下电磁式电流互感器，500KV及以下电磁式电压互感器，750KV电容式电压互感器。

多年来各国开展的一系列特高压输电关键技术和设备制造研究探索工作，为后续特高压输电技术的发展和应用奠定了一定的基础，技术问题已不是特高压输电发展的限制性因素，大规模、远距离电力输送是推动特高压输电技术应用的主要动力，同时还要依托各国的国情，苏联、日本等国后期由于用电负荷增长缓慢，对