±800 kV特高压直流输电技术研究

文章论证了在我国金沙江水电送出工程中采用±800 kV, 6 400 MW 特高压直流输电技术的可行性。对特高压直流输电工程的工程设计所涉及的一些技术问题进行了全面探讨, 在常规直流输电工程经验的基础上, 根据特高压直流输电的技术特点, 提出了一些新的设计思路和观点。     

特高压直流技术研究

±800kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高的直流输电工程，其中的一些技术问题不仅是中国电网前所未有的，而且是世界电网发展史中前所未有的，开展特高压直流输电关键技术试验研究是保证工程成功的关键。中国电力科学研究院依托特高压直流试验基地，将开展一系列的特高压直流输电技术研究，包括电磁环境研究、空气间隙绝缘特性研究、带电作业研究、污秽外绝缘特性研究、特高压设备运行特性和设备长期带电考核等。该文对特高压直流试验基地主要设备，以及与此相关的研究工作作了详细介绍。     

特高压直流输电工程可行性研究主要技术原则

特高压直流输电工程输送容量巨大、输电距离遥远、电压等级进入特高压范畴,对电网规划建设和安全稳定运行影响深远,对工程建设条件要求更高。根据特高压直流输电工程不同于常规直流输电工程的特点,总结归纳世界上第1批特高压直流输电工程可行性研究工作,就可行性研究阶段输电方案拟定、换流站站址及接地极极址选择、线路路径选择以及系统方案比较等主要技术原则,分析特高压直流输电工程可行性研究中应注意把握的主要技术内容。     

我国特高压直流输电发展规划与研究成果

根据我国一次能源和负荷的分布特点,论述了我国发展特高压直流输电技术的必要性,并从技术研究及设备研制的角度论证了中国发展特高压直流输电技术的可行性。介绍了我国特高压直流输电工程拟在建、审批、规划各个阶段的情况,分析了特高压直流输电技术的现状及需要解决的问题,阐述了特高压直流输电关键技术研究情况及已取得的研究成果,提出了特高压直流输电下一步要研究的课题、重点及完成目标。     

特高压直流输电控制与保护技术的研究

随着特高压大电网和交直流并网的开展,直流输电技术逐渐被广泛应用在实际工程中.在直流输电系统和换流技术研究的基础上,结合云广±800 kV特高压直流输电工程,系统地介绍了直流输电控制保护系统的分层冗余结构以及不同故障对应的保护措施,并提出了直流输电工程中存在的问题和解决方案.特高压直流输电控制保护系统的研究对特高压大电网和交直流并网的可靠、有效运行具有十分重大的意义.     

特高压直流输电控制与保护技术的研究

随着特高压大电网和交直流并网的开展,直流输电技术逐渐被广泛应用在实际工程中。在直流输电系统和换流技术研究的基础上,结合云广±800 kV特高压直流输电工程,系统地介绍了直流输电控制保护系统的分层冗余结构以及不同故障对应的保护措施,并提出了直流输电工程中存在的问题和解决方案。特高压直流输电控制保护系统的研究对特高压大电网和交直流并网的可靠、有效运行具有十分重大的意义。     

我国直流输电技术自主创新研究

直流输电工程在我国“西电东送”中发挥了巨大作用。但目前投运的直流输电系统几乎全部由外商成套供货,整个系统的设计、制造、试验、安装、调试等核心技术仍由外方主导。随着直流输电容量在西电东送中占据越来越大的份额,直流输电工程自主化迫在眉睫。针对我国在直流输电工程自主化中存在的主要问题,介绍了南方电网技术研究中心在高压和特高压直流输电工程技术自主创新实践中的主要工作和体会,对我国特高压直流输电关键设备自主研发提出一些看法和建议。     

特高压直流输电系统规划设计

特高压直流输电系统具有电压等级高、输送容量大、输电距离远、运行控制灵活等特点。数量众多的±800k V直流输电工程相继建成投运和持续安全稳定运行,标志着特高压直流输电技术已经成熟,具备大规模应用的条件。针对特高压直流输电系统对环境以及电网安全的影响等焦点问题,在总结国内外特高压直流输电技术特点的基础上,阐述了特高压直流输电系统规划设计中应关注的站址选择、环境影响、技术方案、安全稳定等方面的关键问题和解决思路,以提高工程的经济性和电网运行的可靠性。研究表明,伴随着电力电子技术的快速发展,特高压直流输电作为一种成熟适用技术,其电压等级、输电规模将进一步提升,新型换流技术的应用也将成为可能。     

编制特高压直流输电设备技术规范走技术创新之路

我国高压直流输电技术在远距离输电中得到广泛应用, 今后我国还将在大水电基地和大煤电基地的超远距离、大容量送出工程中继续大力发展和建设特高压直流输电工程。对此国家电网公司积极开展了特高压直流输电工程的研究、实施, 在现GB、IEC、行业标准及±500 kV 输电技术和工程经验上, 根据±800 kV直流输电设备的技术要求, 针对换流变压器、油浸式平波电抗器、干式平波电抗器、穿墙套管、复合绝缘子等特高压直流输电主设备编制了企业技术规范, 对工程的设计、制造具有指导意义。     

低碳世博的绿色脉搏

仅用三年时间,向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程就全面突破了特高压直流输电技术,率先实现特高压交直流输电工程商业运行,建成了高效的绿色能源大通道。     

哈密南—郑州特高压直流输电工程晶闸管阀设计与试验

为追求更高的传输效率,特高压直流输电技术在我国长距离传输清洁能源方面的作用日益显著,哈密南—郑州±800 kV/5 000 A特高压直流输电工程的额定容量为8 000 MW,是目前世界上已投运的容量最大的特高压直流输电工程之一。换流阀作为其关键设备,在电能的交直流转换中至关重要,因此,在投运前必须进行仔细设计和严格试验,以确保其安全可靠运行。详细介绍了哈密南—郑州特高压直流输电工程采用的A5000型换流阀的设计与型式试验,包括电气回路、散热系统、机械结构的设计,试验电路以及试验的实施。试验结果表明所有的试验项目满足IEC 60700-1标准和工程技术规范的要求,验证了A5000换流阀应用于该工程的合理性。     

特高压直流试验基地的功能与设计思想

国家电网公司特高压直流试验基地的功能定位是服务于特高压直流输变电工程,促进特高压直流输变电设备国产化的发展。该试验基地主要包括特高压直流试验线段、电晕笼、户外试验场、试验大厅、污秽及环境试验室、电磁环境模拟试验场、绝缘子试验室、避雷器试验室以及设备带电考核场。文章介绍了该试验基地的试验研究功能和设计思想,给出了上述试验设施的主要性能参数,总结了对特高压直流试验基地选址和规划设计时考虑的问题,以期为特高压直流输电工程提供全方位的技术支持。     

巴西美丽山特高压直流输电系统设计特点

巴西直流技术起步较早,有自身建设运行经验。在对巴西直流输电发展现状分析的基础上,结合巴西规划于2018年建成的美丽山水电站送出特高压直流工程的特许经营权招标文件技术要求,对巴西直流输电工程在可靠性、过负荷能力、系统损耗和无功补偿配置等方面的设计要求进行分析。通过与中国特高压直流输电工程技术方案对比,总结电力私有化体制下巴西直流输电工程的设计特点,从特许经营方角度对美丽山水电站送出特高压直流工程技术规范的制定提出建议,为中国直流工程的设计工作提供参考。     

特高压直流工程阀控通用接口技术

换流阀作为特高压直流工程的核心设备,阀控及其接口对保障直流系统安全运行发挥着重要作用。根据换流阀的控制原理,在总结现有特高压直流工程阀控特点基础上,开展了阀控与直流控制保护系统通用接口技术研究,从整体原则、接口信号设置和逻辑处理方面详细阐述了阀控通用接口技术方案,通过实时数字仿真对通用接口方案进行了试验验证,仿真结果证明了通用接口的合理性。研究结果对推动特高压直流工程阀控标准化设计、提高直流系统安全运行水平具有重要意义。     

±1100kV特高压直流输电线路对地及交叉跨越距离

±1100kV输电线路作为我国新的电压等级输电线路,其导线对地及交叉跨越距离对工程造价影响较大,是线路设计关键技术原则之一。参考±800kV特高压直流输电线路的设计、运行经验,给出了±1100kV特高压直流输电线路的导线对地及交叉跨越距离的确定原则。在导线不同截面及分裂数、分裂间距、极间距及对地高度时,进行了电场效应计算分析。在此基础上,结合±800kV特高压直流输电线路的设计、运行经验,给出了±1100kV输电线路的导线对地及交叉跨越距离和走廊宽度,可为工程设计提供参考。     

向家坝—上海±800kV特高压直流工程中的关键技术方案

通过总结向家坝－上海±800kV特高压直流工程的咨询研究工作，阐述了该工程的技术方案，包括设计条件(特高压直流工程接入交流系统的条件、污秽条件和大件运输条件)、直流系统设计(电气主接线、额定值、动态响应、无功配置及可靠性可用率)、绝缘配合及外绝缘、换流站设计及主设备要求等关键技术问题的主要结论，为高压直流输电技术的发展和设备的研发及特高压直流工程的建设提供借鉴意见。     

新一代±800 kV/8 GW特高压直流工程换流阀晶闸管设计优化

新一代标准化±800 kV/8 GW特高压直流工程对换流阀晶闸管性能及可靠性提出更高要求。通过分析新一代标准化特高压换流阀设备的性能提升需求,明确了晶闸管产品的性能参数优化目标;在以往工程晶闸管研制的基础上,研究了进一步提升电流性能、降低通态压降、提高动态参数一致性及安全裕度的优化设计与工艺改进方法,完成了2种国产技术路线的新一代标准化±800 kV/8 GW特高压直流工程用8.5 kV/5 500 A晶闸管产品设计,并通过专项试验对比分析不同技术路线晶闸管产品的性能特点。研究及试验结果表明,经优化设计后,2种国产晶闸管产品的通态压降与通流特性均得到提高,动态参数一致性更优,安全裕度进一步提升,2种国产晶闸管产品均能够满足新一代特高压工程要求。     

±500kV穆家换流站设计原则及自主化设计特点

±500 kV呼伦贝尔-辽宁直流输电工程是我国首个采用直流输电技术的煤电基地电力外送工程,同时也是我国首个完全自主研究、设计、制造、建设及调试的±500 kV直流工程.该工程由两端换流站、908 km线路及配套通信工程组成,工程设备国产化率达到100％.介绍了呼伦贝尔—辽宁直流输电工程受端±500 kV穆家换流站的主要设计原则,总结了±500 kV穆家换流站的主要设计特点,并对主要创新点进行了详细分析.通过对穆家换流站的总结,期望对高压直流换流站乃至特高压直流换流站的设计有一定的帮助和借鉴作用.     

±500kV团林换流站的自主化设计

介绍了荆门—上海直流工程±500kV团林换流站的设计原则,分析总结了团林换流站的设计特点,为高压、特高压直流换流站的设计提供借鉴。     

向家坝—上海特高压直流输电换流阀塔水路的分析

纵观目前国内已投运和在建的18个直流输电工程,关于直流停运的事故原因中,由于直流输电换流阀水冷系统故障而停运几乎占到所有事故原因的1/3。笔者主要通过对800 kV向家坝—上海直流输电工程复龙站换流阀塔内水路结构改进的描述,以及分析向家坝—上海直流输电换流阀中与贵州—广东500 kV直流输电换流阀的区别,希望能够对今后直流输电换流阀的设计提供一些经验和方法。