超高压直流输电技术

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1、07:181高压直流输电技术07:182目录一、发展特高压电网的必要性二、直流输电技术的发展三、直流输电与交流输电的性能比较四、高压直流输电系统的结构和元件电压等级的划分：交流：330kV、500kV和750kV–超高压；1000kV-特高压。直流：±500kV、±600kV–超高压；±660kV、±800kV和±1000kV-特高压。一、发展特高压电网的必要性1、发展特高压电网是满足电力持续快速增长的客观需要。随着国民经济的持续快速发展，我国电力工业呈现加速发展态势，近几年发展更加迅猛。按照在建规模和合理开工计划，全国装机容量2010年达到9.5亿千瓦，2020年达到14.7亿千瓦；用电量

2、2010年达到4.5万亿千瓦时，2020年达到7.4万亿千瓦时。电力需求和电源建设空间巨大，电网面临持续增加输送能力的艰巨任务。一、发展特高压电网的必要性0.020.00431.030.492.170.993.191.353.911.894.422.185.172.486.222.829.54.514.77.401949198719952000200320042005200620102020全国发电装机容量（亿千瓦）全社会用电量（万亿千瓦时）1949年～2020年我国发电装机容量、用电量图一、发展特高压电网的必要性2、发展特高压电网是电源结构调整和优化布局的必然要求。我国发电能源以煤、水为主

3、。西部地区资源丰富，全国四分之三以上经济可开发水能资源分布在西南地区，煤炭资源三分之二以上分布在西北地区；东部地区经济发达，全国三分之二以上的电力负荷集中在京广铁路以东经济发达地区，未来的负荷增长也将保持这一趋势。一、发展特高压电网的必要性华北南方东北西藏台湾西北华中华东煤电基地水电基地负荷中心我国能源资源分布图一、发展特高压电网的必要性西部能源基地与东部负荷中心距离在800-3000公里左右，远距离、大容量输电是我国未来电网发展的必然趋势。2、发展特高压电网是电源结构调整和优化布局的必然要求。一次能源远离负荷中心，超出现有500千伏系统的输送能力。必须发展新的高效的大容量长距离输电系统。土

4、地资源短缺，输电走廊的获取越来越困难。输送煤炭的运输压力。环境保护面临越来越大的困难和压力。特高压输电是必然选择一、发展特高压电网的必要性特高压输电具有超远距离、超大容量、低损耗送电、节约线路走廊、降低工程造价等特点。建设特高压电网，可促进大媒电、大水电、大核电、大规模可再生能源的建设，能够推进资源的集约开发和高效利用，缓解煤炭运输和环境的压力，节约土地资源，在全国乃至更大范围的优化配置，具有显著的经济效益和社会效益。一、发展特高压电网的必要性电力技术的发展是从直流电开始的；随着三相交流发电机、感应电动机、变压器的迅速发展，发电和用电领域很快被交流电所取代；但是直流还有交流所不能取代之处，如

5、远距离大容量输电，不同频率电网之间的联网、海底电缆和大城市地下电缆等。二、直流输电技术的发展二、直流输电技术的发展直流输电的发展与换流技术有密切的关系。(特别与高电压、大功率换流设备的发展)第一阶段：汞弧阀换流时期1901年发明的汞弧整流管只能用于整流。1928年具有栅极控制能力的汞弧阀研制成功，它不但可用于整流，同时也解决了逆变问题。因此大功率汞弧阀使直流输电成为现实。1954年世界上第一个采用汞弧阀性直流输电工程(哥特兰岛直流工程)在瑞典投入运行，1977年最后一个采用汞弧阀换流的直流输电工程(纳尔逊河I期工程)建成。二、直流输电技术的发展直流输电的发展与换流技术有密切的关系。(特别与高

6、电压、大功率换流设备的发展)第一阶段：汞弧阀换流时期世界上共有12项汞弧阀换流的直流工程投入运行，其中最大的输送容量为1600MW(美国太平洋联络线I期工程)，最高输电电压为±450kV(纳尔逊河l期工程)，最长输电距离为1362km(太平洋联络线)。但是汞弧阀制造技术复杂、价格昴贵、逆弧故障率高、可靠性较差、运行维护不便等因素，使直流输电的应用和发展受到限制。二、直流输电技术的发展第二阶段：晶闸管阀换流时期20世纪70年代以后，电力电子技术和微电子技术的迅速发展，高压大功率晶闸管的问世，晶闸管换流阀和计算机控制技术在直流输电工程中的应用，这些进步有效地改善了直流输电的运行性能和可靠性，促进

7、了直流输电技术的发展。二、直流输电技术的发展第二阶段：晶闸管阀换流时期第一个采用晶闸管阀的HVDC系统是加拿大1972年建立的依尔河系统，运行电压80kV、输送容量为320MW背靠背直流输电系统。目前，国外输送容量最大的是1984年巴西建设伊泰普水电站±600kV超高压直流输电工程，两回共6300MW，线路全长1590km。二、直流输电技术的发展第二阶段：晶闸管阀换流时期2010年07月08日正式投运的向家坝