论文部分内容阅读
摘要： 随着全球一体化的发展，我国经济能力和工业发展水平也迅速提高。大到工厂生产，小到日常生活，电力能源成为维持人类活动正常发展的必要元素之一。新技术不断被研发，新型工程不断启动，特高压交流输电技术在电力市场的应用越来越广泛。基于此，本文将浅谈现代特高压交流输电技术的发展与应用。
关键词 特高压交流输电;发展现状;技术应用
1输电进展历程
输电日渐拓展，电力体系延展了固有的规模。新颖技术被创设出来，它助推了更广范畴的技术进步。早在20世纪，前苏联及美国创设的输电体系就提升了电压原有的等级，提升至500千伏。60年代以后，发达国家着手探析了本源的特高压输电机理，摸索实用技术。例如，早在20世纪70年代，美国拟定构建火电站、批量的核电站。受到危机干扰，规划一度暂停。过了十年以后，美国拥有了更为完备的新颖技术，可以创设特高压架构下的新输电路径。然而，受到环保约束，这一时段构建起来的电厂多借助于天然气，容量并不很大。再如，前苏联摸索特高压这一必备技术，借助煤炭发电，构建了发电厂。这一时段内，发电厂设定了超出4千兆瓦。
截至目前，我国现有的调研获取了凸显的成就，位于领先位置。调制了配套送电必备的新设备，送电等级被升高为特高压。从现状看，电网拟定的总容量快速被拓展，水准也在升高。创设了这一范畴的实验室，专门测验线路，输电提升为特高压。国家电网公司董事长刘振亚提出的构建全球能源互联网，推动实现全球清洁绿色电力供应中，加快特高压建设发挥着重要的作用，特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用获得国家科技进步特等奖，实现了“中国创造”和“中国引领”，同时让更多的国家接纳了我们领先的特高压网络建设。特高压输电中，多重线路可被分成直流的、交流类的线路，它们彼此衔接，输送着各区段的电能。针对交流送电，在它的路径内增设了城区的变压站，专供城区用电。我国已经成功掌握特高压交流输电技术，1000千伏特高压交流输电距离达到1500千米，全球各大清洁能源基地与负荷中心之间的距离都在特高压输送范围内。
2 特高压对我国经济发展的重大意义
我国正处于工业化和城镇化快速发展的重要时期，预计到2020年，我国用电需求将达到7.7万亿千瓦时，发电装机将达到17亿千瓦左右，均为现有水平的2倍以上。
电网作为电力输送和消纳的载体，已成为能源供应系统的关键组成部分。现有主网架，难以满足未来远距离、大容量输电以及电网安全性和经济性的需要，必须加快建设特高压电网，以保障电力与经济社会的协调发展，实现电力工业可持续发展。
一、特高压是我国清洁能源发展的重要载体。特高压输电具有容量大、距离远、能耗低、占地省、经济性好等优势，能够实现各种清洁能源的大规模、远距离输送，促进清洁能源的高效、安全利用。
二、建设特高压有利于我国能源资源的优化配置。长期以来，我国电力发展方式以分省分区平衡为主，燃煤电厂大量布局在煤炭资源匮乏的中东部地区，导致铁路运输长期忙于煤炭大搬家，煤电油运紧张状况时常发生。为构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，迫切需要建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网。
三、建设特高压有利于提高我国的能源供应安全。从丰富能源输送方式来看，建设特高压，通过加大输电比重，实现输煤输电并举，使得两种能源输送方式之间形成一种相互保障格局，促进能源输送方式的多样化，减少铁路煤炭运输压力，提高能源供应安全和高效经济运行。
四、建设特高压是带动电工制造业技术升级的重要机遇，是研究和掌握重大装备制造核心技术的依托工程，对于增强我国科技自主创新能力、占领世界电力科技制高点具有重大意义。目前，特高压输电技术已经纳入《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》《国家自主创新基础能力建设“十二五”规划》等国家重大规划。
3 特高压交流输电技术发展现状
3.1 带动区域经济发展
我国地理结构复杂，很多山区、丘陵地带由于地理条件影响，居民长期受到供电紧缺的困扰。而通过线路铺设、电站分布这些电网类项目的建设，使偏远村落之间也可以通过电站而联系起来。方便了居民生活发展中的电力需求，带动这些地区经济建设，摆脱落后贫穷。
另外，虽然我国地大物博，但是资源分布并不平衡。水电资源多分布在沿海地区和东部地区，而煤炭、石油、天然气资源则多分布在西北部地区。不同于以往的铁路运输，特高压电网运输缩短了运输时间，提高了运输效率，使我国能源运输方式更加优化、安全。也将西部地区的优势转变为经济优势，促进当地发展。
3.2 提高电网技术稳定性
将1 000kV交流特高压线用在大型输电工程中既可以扩大输电容量，又可以加长输电距离，同时节约资金，缩小输电通道，节约土地资源。不同于以往小千伏数的输送线路，特高压交流输电技术有效避开了短路电流过多、部分地区稳定性差的电网系统安全问题。
3.3 促进电工制造业技术发展
利用特高压交流输电技术优化电网系统，提高输电质量，是我国电工制造业通过技术创新，响应科技是第一生产力的重要体现之一。通过对特高压交流输电技术的研究与创新，开发特高压输电线的配套设施，减少电网运行损失，提高安全性，使我国电力科技水平再上一个台阶。
4 特高压交流输电技术创新介绍
4.1 外绝缘配合
由于特高压交流输电线操作电压大，耐受电压随空气间隙距离增大而呈非线性增加趋势，在饱和后外绝缘难度明显增加。再者，我国污染程度严重，附着于套管表面的污秽物体，会加剧抗绝缘配合技术的难度[3]。针对这一难题，抑制过电压操作水平，使其偏離空气间隙的饱和区，帮助绝缘尺度回归线性;或是研究污秽成分，研发含抗性绝缘套管，都可以提升绝缘率，使线路运行更加安全。
4.2 潜供电流控制
由于特高压输电线路经常运用在大容量、长距离的输电工程中，其高电压、高电流的特性会使潜供电流过大，造成线路故障，影响供电稳定。为抑制该电流，我国在长距离输电过程中往往会配合设置特高压电抗器，并在电抗器中继续设置小型特高压电抗器，协助抑制电流，将潜供电流控制在安全范围内。虽然国外也有对应控制设施，如高速接地开关，但此种设施操作复杂，成本较高，更适宜于短距离输电，不符合我国国情。
5 我国特高压输电技术的工程应用
特高压交流输电线路具有充电功率大、潜供电流大、绝缘配合要求高、线路长度和两端电网特性对特高压设备的工作条件影响大等特点，需要采取装设大容量高压电抗器（或可控电抗器）及中性点小电抗、高性能避雷器、带合闸电阻的断路器等措施。金沙江是长江上游青海玉树巴塘河口至四川宜宾河段的通称，水能资源十分丰富，可开发装机容量约90GW，年发电量约5000亿kwh。开发金沙江是实现资源优化配置和能源可持续发展战略，加快“西电东送”步伐，减轻北煤南运和东部地区环保压力，优化华中、华东地区能源结构的重大举措。金沙江一期工程溪洛渡、向家坝水电站总装机容量18.6GW，电站容量大，输电距离远，其电能的合理消纳及输电系统的形成，对我国能源资源优化配置、大容量远距离输电技术发展和全国联网格局具有重大而深远的影响。
6 结论
市场状态之下，特高压这样的输电应被注重，拥有独特价值。电力建设进步，特高压模式的输电拥有着可行性，设定了技术路径的指引。现有状态下，具备了构建这类输电的根本要件，累积了珍贵经验。相关部门应能增添支持，深化相关调研。摸索发展路径，提高特高压这类输电的构建速率。
参考文献
[1]刘振亚.中国特高压交流输电技术创新[J].电网技术，2013（3）：567-574.
[2]舒印彪，张文亮.特高压输电若干关键技术研究[J].中国电机工程学报，2007（31）：1-6.
关键词 特高压交流输电;发展现状;技术应用
1输电进展历程
输电日渐拓展，电力体系延展了固有的规模。新颖技术被创设出来，它助推了更广范畴的技术进步。早在20世纪，前苏联及美国创设的输电体系就提升了电压原有的等级，提升至500千伏。60年代以后，发达国家着手探析了本源的特高压输电机理，摸索实用技术。例如，早在20世纪70年代，美国拟定构建火电站、批量的核电站。受到危机干扰，规划一度暂停。过了十年以后，美国拥有了更为完备的新颖技术，可以创设特高压架构下的新输电路径。然而，受到环保约束，这一时段构建起来的电厂多借助于天然气，容量并不很大。再如，前苏联摸索特高压这一必备技术，借助煤炭发电，构建了发电厂。这一时段内，发电厂设定了超出4千兆瓦。
截至目前，我国现有的调研获取了凸显的成就，位于领先位置。调制了配套送电必备的新设备，送电等级被升高为特高压。从现状看，电网拟定的总容量快速被拓展，水准也在升高。创设了这一范畴的实验室，专门测验线路，输电提升为特高压。国家电网公司董事长刘振亚提出的构建全球能源互联网，推动实现全球清洁绿色电力供应中，加快特高压建设发挥着重要的作用，特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用获得国家科技进步特等奖，实现了“中国创造”和“中国引领”，同时让更多的国家接纳了我们领先的特高压网络建设。特高压输电中，多重线路可被分成直流的、交流类的线路，它们彼此衔接，输送着各区段的电能。针对交流送电，在它的路径内增设了城区的变压站，专供城区用电。我国已经成功掌握特高压交流输电技术，1000千伏特高压交流输电距离达到1500千米，全球各大清洁能源基地与负荷中心之间的距离都在特高压输送范围内。
2 特高压对我国经济发展的重大意义
我国正处于工业化和城镇化快速发展的重要时期，预计到2020年，我国用电需求将达到7.7万亿千瓦时，发电装机将达到17亿千瓦左右，均为现有水平的2倍以上。
电网作为电力输送和消纳的载体，已成为能源供应系统的关键组成部分。现有主网架，难以满足未来远距离、大容量输电以及电网安全性和经济性的需要，必须加快建设特高压电网，以保障电力与经济社会的协调发展，实现电力工业可持续发展。
一、特高压是我国清洁能源发展的重要载体。特高压输电具有容量大、距离远、能耗低、占地省、经济性好等优势，能够实现各种清洁能源的大规模、远距离输送，促进清洁能源的高效、安全利用。
二、建设特高压有利于我国能源资源的优化配置。长期以来，我国电力发展方式以分省分区平衡为主，燃煤电厂大量布局在煤炭资源匮乏的中东部地区，导致铁路运输长期忙于煤炭大搬家，煤电油运紧张状况时常发生。为构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，迫切需要建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网。
三、建设特高压有利于提高我国的能源供应安全。从丰富能源输送方式来看，建设特高压，通过加大输电比重，实现输煤输电并举，使得两种能源输送方式之间形成一种相互保障格局，促进能源输送方式的多样化，减少铁路煤炭运输压力，提高能源供应安全和高效经济运行。
四、建设特高压是带动电工制造业技术升级的重要机遇，是研究和掌握重大装备制造核心技术的依托工程，对于增强我国科技自主创新能力、占领世界电力科技制高点具有重大意义。目前，特高压输电技术已经纳入《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》《国家自主创新基础能力建设“十二五”规划》等国家重大规划。
3 特高压交流输电技术发展现状
3.1 带动区域经济发展
我国地理结构复杂，很多山区、丘陵地带由于地理条件影响，居民长期受到供电紧缺的困扰。而通过线路铺设、电站分布这些电网类项目的建设，使偏远村落之间也可以通过电站而联系起来。方便了居民生活发展中的电力需求，带动这些地区经济建设，摆脱落后贫穷。
另外，虽然我国地大物博，但是资源分布并不平衡。水电资源多分布在沿海地区和东部地区，而煤炭、石油、天然气资源则多分布在西北部地区。不同于以往的铁路运输，特高压电网运输缩短了运输时间，提高了运输效率，使我国能源运输方式更加优化、安全。也将西部地区的优势转变为经济优势，促进当地发展。
3.2 提高电网技术稳定性
将1 000kV交流特高压线用在大型输电工程中既可以扩大输电容量，又可以加长输电距离，同时节约资金，缩小输电通道，节约土地资源。不同于以往小千伏数的输送线路，特高压交流输电技术有效避开了短路电流过多、部分地区稳定性差的电网系统安全问题。
3.3 促进电工制造业技术发展
利用特高压交流输电技术优化电网系统，提高输电质量，是我国电工制造业通过技术创新，响应科技是第一生产力的重要体现之一。通过对特高压交流输电技术的研究与创新，开发特高压输电线的配套设施，减少电网运行损失，提高安全性，使我国电力科技水平再上一个台阶。
4 特高压交流输电技术创新介绍
4.1 外绝缘配合
由于特高压交流输电线操作电压大，耐受电压随空气间隙距离增大而呈非线性增加趋势，在饱和后外绝缘难度明显增加。再者，我国污染程度严重，附着于套管表面的污秽物体，会加剧抗绝缘配合技术的难度[3]。针对这一难题，抑制过电压操作水平，使其偏離空气间隙的饱和区，帮助绝缘尺度回归线性;或是研究污秽成分，研发含抗性绝缘套管，都可以提升绝缘率，使线路运行更加安全。
4.2 潜供电流控制
由于特高压输电线路经常运用在大容量、长距离的输电工程中，其高电压、高电流的特性会使潜供电流过大，造成线路故障，影响供电稳定。为抑制该电流，我国在长距离输电过程中往往会配合设置特高压电抗器，并在电抗器中继续设置小型特高压电抗器，协助抑制电流，将潜供电流控制在安全范围内。虽然国外也有对应控制设施，如高速接地开关，但此种设施操作复杂，成本较高，更适宜于短距离输电，不符合我国国情。
5 我国特高压输电技术的工程应用
特高压交流输电线路具有充电功率大、潜供电流大、绝缘配合要求高、线路长度和两端电网特性对特高压设备的工作条件影响大等特点，需要采取装设大容量高压电抗器（或可控电抗器）及中性点小电抗、高性能避雷器、带合闸电阻的断路器等措施。金沙江是长江上游青海玉树巴塘河口至四川宜宾河段的通称，水能资源十分丰富，可开发装机容量约90GW，年发电量约5000亿kwh。开发金沙江是实现资源优化配置和能源可持续发展战略，加快“西电东送”步伐，减轻北煤南运和东部地区环保压力，优化华中、华东地区能源结构的重大举措。金沙江一期工程溪洛渡、向家坝水电站总装机容量18.6GW，电站容量大，输电距离远，其电能的合理消纳及输电系统的形成，对我国能源资源优化配置、大容量远距离输电技术发展和全国联网格局具有重大而深远的影响。
6 结论
市场状态之下，特高压这样的输电应被注重，拥有独特价值。电力建设进步，特高压模式的输电拥有着可行性，设定了技术路径的指引。现有状态下，具备了构建这类输电的根本要件，累积了珍贵经验。相关部门应能增添支持，深化相关调研。摸索发展路径，提高特高压这类输电的构建速率。
参考文献
[1]刘振亚.中国特高压交流输电技术创新[J].电网技术，2013（3）：567-574.
[2]舒印彪，张文亮.特高压输电若干关键技术研究[J].中国电机工程学报，2007（31）：1-6.