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[摘 要]高压直流输电技术是一项技术含量高，应用范围广，工程量庞大，实用价值高的电力技术，从诞生以来发展迅速，并得到了全世界电力行业的广泛运用。文章就高压直流输电技术进行探析，对此技术作了简单的介绍，阐述了其相比较于交流输电技术的优点，在我国的工程应用实例以及其未来的发展方向和趋势。
[关键词]高压直流输电技术；技术优点；应用实例；发展方向
中图分类号：TN901 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0067-01
1 高压直流输电技术简介
高压直流输电是指从三相交流电网的一点将电能导出，通过换流站将电流变化为直流，再通过高架线或海底电缆等输电线路把电能传送到接收点，再通过逆变站将电流变为交流进入交流电网的整个输电过程。
1.1 我国直流输电电压等级
我国直流输电最高电压等为±800KV，其余的有±660KV，±500KV，±100KV，±50KV等，其中±800KV输电被称为特高压直流输电，其余则为高压直流输电。我国普遍采用的高压输电等级为±550KV，目前用于葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线等输电线路。
1.2 高压直流输电适用范围
高压直流输电适合长距离、大容量输电，单项输电工程输电距离可达2000km以上，輸电容量达3000MW以上，例如我国于2007年6月建成的贵广二回直流输电线路全长约为1225km，输电电压为±500KV，输电容量达3000MW。于2009年正式投运的云南---广东±800KV特高压输电线路全长1438km，额定输送容量为5000MW。另外由于具有线路走廊窄，地下电缆规模小，对末端电网要求低，轻型高压直流输电技术在欧洲的海底电缆工程中得到了广泛运用，在小规模输电应用上具有很好的发展前景。因此，高压直流输电适应范围较广，无论是大规模、远距离送电，还是小规模轻型输电都可以采用。
2 高压直流输电的优点
相比较交流输电技术，高压直流输电技术具有诸多优点，其中比较突出的有如下几点：
2.1 输电容量和输电距离上的优点
由于高压交流输电线路送电容量受到线路电抗的限制，而高压直流输电容量主要是由输电导线最高耐温和其横截面积决定，因此，同样输电电压的情况下，直流输电容量更大。例如500KV交流输电线路输电容量大约为1000MW，而我国±500KV直流输电线路输电容量都已达3000MW，甚至可能更高。因此，为了提高交流输电容量，必须在输电线路中串入电容并且同时还要注意无功功率的补偿，导致在交流输电线路中不得不每隔一段距离安设电抗补偿装置，一般为每隔400公里安设一个，这在很大程度上限制了交流输电的输电距离。而高压直流输电无需考虑无功功率补偿和系统稳定性的约束，无论是在输电容量和输电距离上相比较交流输电都有很大优势。
2.2 无需考虑短路容量增大和系统稳定等问题
短路容量的大小直接决定电力系统中设备如电力开关器件等的耐受力。当采用6KV电压等级时，短路电流往往可以超过40KA，这时的断路器需要采用50KA等级的，而国内目前标准的开关器件承受值为63KA，所以可以试想电压等级达到550KV时，短路电流超过63KA并不难，这将会造成设备选型困难。交流输电工程在建设的时候必须考虑短路容量的问题，如更换断路器或增设限流装置，而直流输电线路具有“定电流控制”特性，可在短路时快速把电流限定在额定功率附近。因此，直流输电系统无需考虑短路容量增大问题。另外由于直流电路没有电抗，因为不存在交流输电系统中的稳定性问题。
2.3 系统快速可控，可以实现非同步联网
直流输电系统可以通过改变直流电流调节器来实现输电功率和输电方向的快速调节，其中系统的潮流翻转功能可以实现电能的双向运输，一条“西电东送”的线路同样可以实现“东电西送”。由于直流输电系统中整流站和逆变站的交流隔离作用，其连接的两个交流电网互不干扰，无需同步运行，即实现非同步联网。
2.4 经济节能
首先， 高压直流输电线路造价低廉，电缆费用少。直流输电只需两根导线，若采用大地或海水作为回路时只需一根导线，相比较于交流输电大大节省了线路费用。其次，高压直流输电系统运行时电能损耗小，传输效率高，没有无功损耗，传输电能中节能效果显著。最后，直流输电系统所需的线路走廊较交流输电线路走廊窄，这在铺设电缆的占地问题上帮助减少了征地花费。
3 高压直流输电技术在我国的工程运用
近年来由于社会的发展和我国电能的分布格局，高压直流输电技术在我国得到了广泛的工程应用，主要有：
3.1 三峡—上海线
此线路于2007年12月正式投入商业运营，采用±500KV高压输电，输电容量3000MW，西起宜都换流站，东至上海青浦区华新换流站，输电全程1040km，是当时国内输电容量最大，输电距离最长的直流输电线路。
3.2 向家坝-上海线
此输电工程是我国首个自主研发、设计、建设和运行特高压直流输电示范工程，处于世界领先水平。该线路于2010年初投入商业运营，采用±800KV特高压输电，输电容量6400MW，电流4000A，西起宜宾复龙换流站，东到上海奉贤换流站，输电全程1891.6km。
3.3 宁东—山东线
此线路于2010年9月建成，输电电压为±660KV，双极总输电容量达4000MW，西起宁夏银川东换流站，东至山东青岛换流站，线路长度1335千米。宁东直流工程投入商业化运行，标志着我国在远距离、大规模直流输电技术领域取得又一重大突破，标志着建设自主知识产权的高、精、尖直流输电工程的技术水平再上新台阶。
3.4 锦屏—苏南线
此线路于2011年7月建成，采用±800KV特高压直流输电，输电容量7200MW，输电线路采用节能效果明显的900导线，全程2090km，是目前世界上输送容量最大，线路最长的高压直流输电线路。
4 高压直流输电技术的发展方向及前景
高压直流输电技术目前在我国已发展得比较成熟，这从目前我国的直流输电工程应用上可以看出，未来我国高压直流输电将主要向柔性直流输电、电容换相直流输电等方向发展，更多的全控型电子器件将会运用于直流输电系统。其他高新技术也将逐渐进入高压直流输电产业，如光电式电流互感测量技术，直流集控技术等，这将大大有助于我国输电水平向高、精、尖发展，在世界同行业起到领跑作用。相信在未来很长一段时间，直流输电技术会一直是输电行业里的主导技术，并且能够不断克服自身的缺点，应用范围变得更广。
结语
高压直流输电技术从诞生发展到现在已凭借其诸多优势占领了电力市场，成为输电主导技术，在中国乃至全世界得到了工程运用，帮助很多国家和地方解决了电力输送难题。未来，高压直流输电技术将会在保障输电系统可靠性的前提下不断提升输电电压，增大输电容量，降低电路损耗，将其快速可控的特点发挥得更淋漓尽致。预计在2020年左右，我国将会新建更多的高压直流输电网来解决我国能源分布不均，煤电局面紧张的形势，大幅度提升输电比重，发挥电网在能源综合运输体系中的作用。因此，加快转变电力发展方式，优先发展输电网，实现输煤输电并举将会是我国电能运输的主要发展方向。另外，由于我国的高压直流输电技术已发展得比较成熟，所以其将会延伸至全世界，尤其是电力资源匮乏、分布不均的国家，促进全球经济发展。
参考文献
[1]梁旭明，张平，常勇.高压直流输电技术现状及发展前景[J].电网技术，2012，04：1-9.
[2]李晓黎，陈祖胜.特高压直流输电技术发展综述[J].广西电力，2009，01：23-26.
[关键词]高压直流输电技术；技术优点；应用实例；发展方向
中图分类号：TN901 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0067-01
1 高压直流输电技术简介
高压直流输电是指从三相交流电网的一点将电能导出，通过换流站将电流变化为直流，再通过高架线或海底电缆等输电线路把电能传送到接收点，再通过逆变站将电流变为交流进入交流电网的整个输电过程。
1.1 我国直流输电电压等级
我国直流输电最高电压等为±800KV，其余的有±660KV，±500KV，±100KV，±50KV等，其中±800KV输电被称为特高压直流输电，其余则为高压直流输电。我国普遍采用的高压输电等级为±550KV，目前用于葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线等输电线路。
1.2 高压直流输电适用范围
高压直流输电适合长距离、大容量输电，单项输电工程输电距离可达2000km以上，輸电容量达3000MW以上，例如我国于2007年6月建成的贵广二回直流输电线路全长约为1225km，输电电压为±500KV，输电容量达3000MW。于2009年正式投运的云南---广东±800KV特高压输电线路全长1438km，额定输送容量为5000MW。另外由于具有线路走廊窄，地下电缆规模小，对末端电网要求低，轻型高压直流输电技术在欧洲的海底电缆工程中得到了广泛运用，在小规模输电应用上具有很好的发展前景。因此，高压直流输电适应范围较广，无论是大规模、远距离送电，还是小规模轻型输电都可以采用。
2 高压直流输电的优点
相比较交流输电技术，高压直流输电技术具有诸多优点，其中比较突出的有如下几点：
2.1 输电容量和输电距离上的优点
由于高压交流输电线路送电容量受到线路电抗的限制，而高压直流输电容量主要是由输电导线最高耐温和其横截面积决定，因此，同样输电电压的情况下，直流输电容量更大。例如500KV交流输电线路输电容量大约为1000MW，而我国±500KV直流输电线路输电容量都已达3000MW，甚至可能更高。因此，为了提高交流输电容量，必须在输电线路中串入电容并且同时还要注意无功功率的补偿，导致在交流输电线路中不得不每隔一段距离安设电抗补偿装置，一般为每隔400公里安设一个，这在很大程度上限制了交流输电的输电距离。而高压直流输电无需考虑无功功率补偿和系统稳定性的约束，无论是在输电容量和输电距离上相比较交流输电都有很大优势。
2.2 无需考虑短路容量增大和系统稳定等问题
短路容量的大小直接决定电力系统中设备如电力开关器件等的耐受力。当采用6KV电压等级时，短路电流往往可以超过40KA，这时的断路器需要采用50KA等级的，而国内目前标准的开关器件承受值为63KA，所以可以试想电压等级达到550KV时，短路电流超过63KA并不难，这将会造成设备选型困难。交流输电工程在建设的时候必须考虑短路容量的问题，如更换断路器或增设限流装置，而直流输电线路具有“定电流控制”特性，可在短路时快速把电流限定在额定功率附近。因此，直流输电系统无需考虑短路容量增大问题。另外由于直流电路没有电抗，因为不存在交流输电系统中的稳定性问题。
2.3 系统快速可控，可以实现非同步联网
直流输电系统可以通过改变直流电流调节器来实现输电功率和输电方向的快速调节，其中系统的潮流翻转功能可以实现电能的双向运输，一条“西电东送”的线路同样可以实现“东电西送”。由于直流输电系统中整流站和逆变站的交流隔离作用，其连接的两个交流电网互不干扰，无需同步运行，即实现非同步联网。
2.4 经济节能
首先， 高压直流输电线路造价低廉，电缆费用少。直流输电只需两根导线，若采用大地或海水作为回路时只需一根导线，相比较于交流输电大大节省了线路费用。其次，高压直流输电系统运行时电能损耗小，传输效率高，没有无功损耗，传输电能中节能效果显著。最后，直流输电系统所需的线路走廊较交流输电线路走廊窄，这在铺设电缆的占地问题上帮助减少了征地花费。
3 高压直流输电技术在我国的工程运用
近年来由于社会的发展和我国电能的分布格局，高压直流输电技术在我国得到了广泛的工程应用，主要有：
3.1 三峡—上海线
此线路于2007年12月正式投入商业运营，采用±500KV高压输电，输电容量3000MW，西起宜都换流站，东至上海青浦区华新换流站，输电全程1040km，是当时国内输电容量最大，输电距离最长的直流输电线路。
3.2 向家坝-上海线
此输电工程是我国首个自主研发、设计、建设和运行特高压直流输电示范工程，处于世界领先水平。该线路于2010年初投入商业运营，采用±800KV特高压输电，输电容量6400MW，电流4000A，西起宜宾复龙换流站，东到上海奉贤换流站，输电全程1891.6km。
3.3 宁东—山东线
此线路于2010年9月建成，输电电压为±660KV，双极总输电容量达4000MW，西起宁夏银川东换流站，东至山东青岛换流站，线路长度1335千米。宁东直流工程投入商业化运行，标志着我国在远距离、大规模直流输电技术领域取得又一重大突破，标志着建设自主知识产权的高、精、尖直流输电工程的技术水平再上新台阶。
3.4 锦屏—苏南线
此线路于2011年7月建成，采用±800KV特高压直流输电，输电容量7200MW，输电线路采用节能效果明显的900导线，全程2090km，是目前世界上输送容量最大，线路最长的高压直流输电线路。
4 高压直流输电技术的发展方向及前景
高压直流输电技术目前在我国已发展得比较成熟，这从目前我国的直流输电工程应用上可以看出，未来我国高压直流输电将主要向柔性直流输电、电容换相直流输电等方向发展，更多的全控型电子器件将会运用于直流输电系统。其他高新技术也将逐渐进入高压直流输电产业，如光电式电流互感测量技术，直流集控技术等，这将大大有助于我国输电水平向高、精、尖发展，在世界同行业起到领跑作用。相信在未来很长一段时间，直流输电技术会一直是输电行业里的主导技术，并且能够不断克服自身的缺点，应用范围变得更广。
结语
高压直流输电技术从诞生发展到现在已凭借其诸多优势占领了电力市场，成为输电主导技术，在中国乃至全世界得到了工程运用，帮助很多国家和地方解决了电力输送难题。未来，高压直流输电技术将会在保障输电系统可靠性的前提下不断提升输电电压，增大输电容量，降低电路损耗，将其快速可控的特点发挥得更淋漓尽致。预计在2020年左右，我国将会新建更多的高压直流输电网来解决我国能源分布不均，煤电局面紧张的形势，大幅度提升输电比重，发挥电网在能源综合运输体系中的作用。因此，加快转变电力发展方式，优先发展输电网，实现输煤输电并举将会是我国电能运输的主要发展方向。另外，由于我国的高压直流输电技术已发展得比较成熟，所以其将会延伸至全世界，尤其是电力资源匮乏、分布不均的国家，促进全球经济发展。
参考文献
[1]梁旭明，张平，常勇.高压直流输电技术现状及发展前景[J].电网技术，2012，04：1-9.
[2]李晓黎，陈祖胜.特高压直流输电技术发展综述[J].广西电力，2009，01：23-26.