新型交流输电技术现状与展望

电力输送对于合理利用能源、促进社会进步有着非常重要的作用。电力输送技术一直在不断发展和进步。近年来，输电技术的发展可大致分为2类：第1类是为满足远距离大容量输电的需求，主要有超高压与特高压交流输电、高压直流输电、紧凑型输电、灵活交流输电等。我国学者在这方面也提出了一些很有特色的输电方式，如分频输电方式、四相输电方式。第2类是为适应人口密集的都市地区线路走廊非常困难的情况及电厂出线等短距离大容量输电的需要，主要有多相输电、超高压干式电缆（交联聚乙烯电缆）、气体绝缘线路、高温超导输电线路等。本文对以上输电方式的发展和应用情况进行介绍。     

直流管道输电绝缘关键技术专题特约主编寄语

正高压直流输电(HVDC)具有运行损耗小、输电调节快、输送容量大等优异特性,为我国的远距离能源输送提供了技术途径。但与此同时,由于土地资源日益稀缺,加之来自生态环境保护的巨大压力以及特殊地理区域的空间限制,以架空线路为主的传统电力传输通道也面临严峻的现实挑战。为支撑我国当前和未来的大规模电能输送需求,在输电通道方面亟需解决三个关键问题:(1)当前超特高压输电线路的走廊紧缺与空间限制问题,如复杂地理环境的大容量水电送出,大都市的电力集中接入,     

柔性紧凑型输电模式及其实现技术

针对远距离大容量输电的需要和输电线路走廊占地及电磁环境的压力,提出了将紧凑型架空输电线路技术和柔性交流输电技术有机结合的柔性紧凑型输电系统。在介绍3种输电模式技术并初步仿真计算和比较其输送能力后,分析了实现这种输电模式将面对的综合性问题。研究结果表明,这种输电模式将有较强的远距离输送能力,同时具有紧凑型输电线路节约土地资源和改善电磁环境的特点,在我国"西电东送"的发展背景下,值得在超高压和特高压的输电等级上进一步研究实施。     

关于110KV输电线路与城市环境影响的初步探究

随着我国社会经济的快速发展,电力能源已经成为企业发展以及居民生活中不可缺少的重要元素。电力能源在为人们提供便利和服务的同时,却也对城市环境构成了一定的危害,噪音污染、电磁污染以及人身危害,成为电力能源所存在的主要问题。如何降低这些危害,实现人类活动同电力能源的协调发展,当前亟待需要解决的问题。本文就110kV输电线路与城市环境之间的影响展开分析和论述,指出了110kV输电线路对城市环境的影响,并提出110kV受城市环境影响有关内容,根据分析结果定制了110kV输电线路与城市环境相互影响的解决策略,希望对于我国电力行业发展以及城市建设方面起到一定的借鉴和补充。     

编者与读者

同塔多回输电是电网建设中解决输电走廊紧张、节约土地资源、提高线路输送容量、实现电网建设与地方发展协调并进的有效手段。本期“同塔多回输电技术”专题结合上海电网220kV同塔4回路输电线路工程,旨在介绍同塔多回输电线路的塔型结构、系统运行、继电保护特性、工频和操作过电压、线路防雷和电磁环境优化等关键技术研究,研究成果为上海电网220kV同塔4回输电线路设计、建设、运行和维护提供了可靠性依据。本期专题承上海市电力公司、华东电力设计院和华东电力试验研究院有限公司等多位专家的支持并亲自撰稿,在此特表谢意。     

优化我国能源输送方式研究

长期以来, 我国电力发展方式以分省就地平衡为主。这种发展方式带来资源浪费、环境恶化、运输紧张等诸多问题, 已经难以为继, 迫切需要优化能源输送方式。实行输电输煤并举、优先发展输电是优化能源输送方式的战略选择。推进特高压输电对于改善我国能源结构、优化电力布局、缓解中东部环境压力、促进区域经济协调发展等方面具有难以替代的作用。采用输煤输电相互补充、合理分工的能源输送方式, 将有利于全面提高中东部地区能源供应的安全保障程度, 优化利用全国环境资源, 提高资源的综合利用率, 有利于促进能源与经济、环境和社会的可持续协调发展。6     

超导电缆前景广阔

目前，我国远程大容量电力输送一般采用架空铝裸线，大城市的输电一般采用地下电缆，导体为铜线或铝线。使用这些传统的电线或电缆，电能在输送过程中要损失5％～10％。其损耗主要来源于导线的电阻，而且与输送电流的平方成正比，即传输电流增大时，电能的损失将急剧地增大。为了减少电能在输送过程中的损失，在长距离输电时要尽量提高电压，如采用22万伏或50万伏超高压线路。     

气体绝缘金属封闭输电线路及其应用

我国输电线路常经过地理和气象条件复杂的地区,社会经济的发展也使得线路走廊的选择成为一个日益严峻的问题.气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)具有输送容量大、布置灵活、与环境相互影响小以及不受灰尘、湿度和覆冰等外界环境因素影响等优点,适用于恶劣气象环境或廊道选择受限制的电力输送场合.分析比较了GIL与架空线路和常规高压电缆相比所具有的技术优点;介绍了GIL绝缘结构设计步骤、现场模块单元组装方式、结构发生位移时的补偿方法以及绝缘气体气压和密度监测方法;给出了国外主要GIL制造厂商及其产品的应用实例.随着GIL设计、安装及气体监测等技术日趋成熟,GIL可以成为电能输送的一种有效选择方案.     

GIL在日本地下长线路输电中的应用

在日本，地下大容量输电采用GIL的研究与开发已有相当长的历史，但已应用于154～500kV传输线路上的GIL均局限于变电站内部短距离线路。文章介绍了长距离（3．3km）、275kVGIL线路的设计、安装及现场测试结果；介绍了长GIL单元的使用及吸收热膨胀与地震位移的组件结构；对采用GIL电缆和XLPE电缆作了经济性比较，阐述了在长隧道中采用GIL的可行性；指出在对环境协调有高要求的情况下，大容量地下传输GIL线路可被广泛采用。     

魁北克电力40年经验简介

2005年是输电技术领域取得重大突破40周年的标志。1965年11月,世界上第一条735kV线路投入运行,将远在加拿大魁北克省东北部莫尼考尔根河上水电站的电力输送到魁北克南部的主要负荷中心。这是由巨大的水力资源和远距离大规模水电开发前景决定的。魁北克电力不仅仅是这项技术的先锋,而且依靠它发展了庞大的输电网络。现在2500万kW电力通过735kV电网传输,是最初预计的5倍。其中,80%的电力输送距离超过1000km。40年的发展突出说明了735kV输电对远距离大容量电力开发的重要作用。     

哈密至郑州特高压直流对受端电网影响分析

哈密至郑州±800 kV特高压直流是我国第1条风火打捆外送的直流工程,也是华中电网受入的第1条大容量直流线路,其建设对华中电网调峰以及安全稳定有较大影响。提出了大容量直流对受端电网的要求,通过分析分区电力平衡及电网结构,论证了哈密受端换流站应落点郑州东部;电力系统运行模拟计算表明华中电网自身调峰能力是可以满足直流送入需要的;电网稳定仿真计算表明华北至华中交流断面是受端电网的薄弱环节,需要加强该断面输电能力或者降低断面输送容量以保证电网安全稳定运行。     

大截面输电导线技术

大截面导线技术能显著提高架空输电线路的输电容量,解决输电容量需求大而出线走廊资源有限的问题。根据目前国内电力发展的实际情况,对大截面输电导线的技术特性、应用情况、综合效益、制造施工等方面进行阐述,并就该技术的发展前景作了较全面的展望。     

大截面导线在重庆110kV电网改造应用的技术经济分析

重庆城区电网密集,线路走廊宝贵,原有导线受截面限制,载流量不能满足负荷发展需求。大截面导线技术能显著提高架空输电线路的输电容量,解决输电容量需求大而出线走廊资源有限的问题。简单介绍了目前我国大截面导线输电技术的工程应用现状与技术发展水平。围绕提高重庆110kV原有输电线路载流量30%所进行的增容改造工程,分析了应用大截面导线的可行性,并以重庆110kV原有输电线路中1条线路为例,综合分析采用大截面导线方案的静态投资和动态效益。提出了重庆地区110kV输电线路增容改造的优选方案,以达到送电线路增容改造过程中的社会效益和经济效益最大化。     

提升电网运行的交直流系统协调控制策略研究

四川西部电网建设有多回水电送出500 kV交流输电通道,大容量水电送出通道严重故障方式下电网交流系统可能出现一定的低频运行风险。为改善川西交流电网严重故障方式下系统全网暂稳水平及帮助恢复交流系统频率,提出了提升电网运行性能的交直流系统协调控制策略。该策略具体包括:4回±800 kV特高压直流输电系统利用直流功率调制功能与交流系统间实现协调控制;协调控制目标效果;不同故障点交直流协调控制模式的选择(分散/集中两种协调控制模式);直流调制功率释放转移至交流电网后,其对交流电网热稳安全与电网经济性运行的影响分析。所提特高压直流输电系统与交流电网间的协调控制策略,可作为帮助分析研究交直流混联系统电网运行状况与提升电网安全经济运行水平举措的技术参考。     

哈郑直流工程投运初期对新疆电网影响分析

±800 kV哈密至郑州直流输电工程（简称哈郑直流）是新疆规划建设的第1个直流工程,预计2013年投运。针对2013年哈郑直流投运初期对电网稳定性影响分析,校核哈郑直流故障对新疆与西北750 kV交流联络通道的影响。其中以新疆电网2013年冬季大负荷方式为基础,通过详细的潮流及暂态稳定仿真计算分析发生直流单、双极闭锁故障,750 kV交流线路故障时电网的稳定特性以及采取切机措施下电网稳定特性的变化情况。通过仿真计算找出在不采取切机措施时发生直流单极闭锁的交流断面最大传输功率,同时对直流单极闭锁时采取切机措施来提高交流系统送电能力的有效性进行了验证。该分析结论为未来哈郑直流工程的建设及安全控制策略的制定可提供参考。     

直流电网在我国的应用技术分析

随着能源危机与环境问题的日益加剧,世界各国将重点逐渐转向可再生能源的大规模开发与利用.针对大规模可再生能源接入传统交流电网带来的稳定性问题,参考国内外直流电网技术研究成果,深入分析直流电网的特点和适用性,提出利用直流电网网架结构在我国发展大规模可再生能源.通过对比分析传统特高压交直流输电与直流电网技术的特点和适用范围,深入探讨中国直流电网未来发展模式,并指出了直流电网目前亟待解决的关键性问题.     

葛南同杆并架直流工程可靠性研究

目前国内尚无同杆并架双回直流的工程,为了研究同杆并架双回直流对单回直流可靠性的影响程度,利用马尔可夫原理理论分析了同杆并架直流输电系统的可靠性,通过系统各状态之间的转移关系进行了理论计算,并利用riskspectrum软件通过建模来计算3种重要的可靠性指标。结果表明,两回直流采用同杆并架的型式对单回直流输电的可靠性指标的影响很小,故采用同杆并架输送两回直流既可提高输送容量,又不影响单回直流输电系统的可靠性。     

500kV三堡-江北线路采用方案的比较与建议

通过山西阳城扩建等电厂电力送出及江苏500 kV电网配套建设工程500 kV三堡-江北双回线路(2×298km)的综合分析比较,确认江苏500 kV电网北电南送输电能力的提高是由东、中、西I、西II共4个输电通道共同所起的作用,单纯西II通道三堡-江北线路采用紧凑型对江苏电网整体输电能力改善不大,且在投资、运行经验、可靠性及对环境的影响方面紧凑型同塔双回线路不如常规同塔双回线路。     

高压直流输电装备核心技术研发及工程化

为推动大范围电力资源的优化配置,促进我国可再生能源的高效开发利用,提高电网运行的经济性和灵活性,实现坚强智能化的电网建设,需要大量的高端电力装备作为支撑。因此积极开展高压直流输电装备核心技术的自主研发及其工程化应用,是提升我国电力装备制造水平、实现我国电网协调发展的重要手段。介绍了多个高压直流输电核心装备的技术开发及其工程化应用相关成果,其中高压/特高压直流换流阀是形成坚强电网骨干网架的核心装备,柔性直流输电系统是构建智能电网的重要保障,换流阀试验技术是保证高压直流输电核心装备和电网安全可靠运行的前提。研发所取得的显著成果及其示范应用,为构建坚强智能电网,提供了有力的技术和工程手段。对提高我国电力行业的整体技术水平,也具有显著的促进作用。     

闽-台电网异频率直流互联的可行性研究

高压直流输电的超远距离、超大容量和低损耗的送电能力,使其成为电力电子应用技术最为活跃和重要的研究领域之一。对利用直流电缆输电,实现闽台电网的不同频率互联,增强电网的稳定性,保障闽台电网安全运行进行了研究后,得出的闽台直流联网系统应包括换流站、整流逆变站、接地极与接地极线路等。拟在福州和厦门建设两个换流站,使用两回路海底电缆连通台北和高雄换流站,实现相互送电,此研究对海底直流联网具有实际意义。