对我国高压直流输电的探讨

胡坤　蒋欣峰　丁诗洋

摘 要：近年来，随着经济的快速发展，工业化水平不断提高，我国的用电量越来越大，采用高压直流输电的方法能够有效减少在线路传输过程中的用电损耗，解决远距离、大容量、高电压输送电的问题。本文主要研究了我国高压直流输电的发展现状，并分析了高压直流输电的特点以及发展前景。

关键词：高压直流；输电；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.171

1 前言

由于我国的技术水平相对落后，导致我国电力系统的发展相对滞后，我国能源分布与电力资源使用很不均衡，电力输送的特点为大容量、长距离输电，为了减少电量损耗，我国目前主要研究高压直流输电技术和特高压直流输电技术。随着我国高压直流输电技术日趋成熟，高压直流输电技术在电力系统中得到了广泛的应用，标志着我国高压直流输电时代的来临。

2 高压直流输电技术的发展现状

我国关于高压直流输电技术的研究起步较晚，发展也相对滞后，由于技术不成熟，至今也没有在电力输送系统中得到广泛的应用。我国目前采用的输电发展为全国联网、南北互供、西电东输的趋势，近年来，我国高压直流输电技术取得了显著进步，随着高压直流输电技术日趋成熟，我国将逐渐兴建一批远距离、大容量、超高压的直流输电工程，采用高压直流输电新技术，能够减少输电损耗，提高输电效率，进一步完善我国电网建设，提高电网运行的稳定性和可靠性。

我国电力输送的现状为长距离、大容量输电，所以采用直流非同步联网的方式能够有效的维护电网的稳定，解决多网互联的环流问题以及非协议功率传输问题，实现对短路电流的限制。直流联网可以快速安全的调节直流系统，通过快速的故障支援有效的减少输送电事故损失。但是高压直流输电也存在着自身的缺陷，高压直流输电换流装置的价格比较昂贵，购置或更换的成本高；高压直流输电两端换流站消耗的无功功率多，需要进行无功补偿，高压直流输电中换流器容易产生谐波影响，造成发电机和电容器过热，也对换流器和通信系统产生影响；不能通过变压器改变电压等级等等。也就是说，我国高压直流输电技术发展还不十分成熟，尽管高压直流输电优势明显，但仍有很多问题亟待解决。

3 高压直流输电技术的特点

3.1 限制短路电流

高压直流输电技术能够有效的限制短路电流，传统的交流电输电方式需要连接两个交流输电系统，在很大程度上增加了短路电流的容量，甚至需要增加限流装置或更换断路器。如果在两个交流系统中采用高压直流输电技术，高压直流输电会将短路电流控制在合理的范围内，也就是额定功率附近，电流输送系统的短路容量也就不会随着系统互联而出现增大的问题，提高输电系统的安全性和稳定性。

电网互联成为我国电力输送系统发展的必然趋势，高压直流输电技术的应用在很大程度上实现了电网互联的稳定性和可靠性，提高了电网输电效率，减少了输电损耗，提高了电力企业的经济效益。

3.2 节省线路走廊

目前我国普遍采用500kv电压进行输送电，在相同电压的情况下，一条交流输电线路走廊需要50m，而一条支流输电线路走廊只需要40m，而支流输电的容量是交流的两倍，也就是说，高压直流输电技术效率更高，高压直流输电更具有经济性。

3.3 输电调节快速、运行稳定

高压直流输电技术能够根据用电需求快速调整有功功率，通过可控硅换流器快速实现输电功率流动方向的改变，在电力输送系统正常运行的情况下，高压直流输电技术能够确保电量的稳定输送，在发生系统故障时，故障系统可以依靠健全系统的支援有效的解决故障，也能够有效的控制次同步振荡和震荡阻尼，提高电力输送系统的稳定性和可靠性。在并列输送交流电和直流电的过程中，如果交流电线路出现短路，为了避免发电机转子加速可以在短时间内增大直流电的输送功率，确保电力输送系统安全稳定的运行。

3.4 电力系统运行稳定

当高压直流输电处于稳定运行状态时，线路没有电容电流，沿线电压分布稳定，不会出现当轻载、无空时长线中部及受端发生电压异常升高的问题，也不需要并联电抗补偿。高压直流输电不存在输电系统稳定问题，可以进行电网非同期互联，而交流电力系统中所有的同步发电机都保持同步运行。在输电电压一定的情况下，交流输送在很大程度上受到网络结构、输送功率、输电距离以及输电参数等因素的限制，所以必须采取有效措施确保输电系统稳定，从而提高了输送电运行的费用。高压直流输电不受距离和容量的影响，同步运行稳定性也不能限制高压直流输电，而且高压直流输电还能够实现两个不同频率的输电系统的链接，形成非同期联网，可以有效提高系统运行的稳定性和可靠性。

4 我国高压直流输电技术的发展前景

高压直流输电在远距离、大容量的输电系统中有着独特的优势，经过几十年的研究和实践，在实际应用中取得了突破性的进展。随着高压直流输电日趋成熟，必然会在今后输送电系统发挥至关重要的作用。在今后的研究中，我们需要充分利用高压直流输电技术远距离、大容量输电方面的优势，在能源分布与用电不均衡的地区采用高压直流输电能够有效提高输电效率，减少输电损耗，提高输电系统的安全性和稳定性。同时高压直流输电实现了电源系统与负荷中心的直接连接，不但节能环保，而且降低了输电费用。在今后的发展中，还需要进一步规划高压直流输电电网的分布，通过高压直流输电将整个电网进行分区、分层，形成多个同步网。我国输电方式的发展趋势是结合利用直流输电和交流输电，取长补短，充分发挥各自的优势，形成新型、高效、安全的供电网络，从而满足我国不同地区对电网的需求，提高电网运行的稳定性和可靠性。

参考文献：

[1]任重.我国高压直流输电的发展现状及应用前景分析[J].电力系统，2012.

[2]李静芝，王建安.我国高压直流输电的新发展[J].电力科学，2010.