轻型高压直流输电技术的发展与展望

轻型高压直流输电技术的发展与展望

时伟丽   ,朱浩文

国网上海市电力公司超高压分公司 上海市201600

摘要：此时，中国能源行业正专注于运输研究。主要原因是交通运输在中国能源系统中的广泛应用。它不仅可以提高当前的传输速度，而且对减少当前传输过程中的问题起到重要作用。本文通过对电网输电技术的简要分析，了解该技术的特点，并采取适当措施提高输电技术的总体应用水平，以促进其在中国能源系统中的更好发展。

关键词：轻型高压直流输电；技术特性；发展

随着城市化进程的加快，人们对电力的需求增加，为了满足人们的电力需求，电力公司的发展速度得到了前所未有的提高。这种情况使得该技术在中国能源系统中得到广泛应用。此外，在能源工业建设过程中，中国城市逐渐提高了输电能力和效率要求。为了实现能源系统的安全可靠运行，我们需要加强运输研究，确保能源系统的传输安全，提高能源系统的容量。

1轻型高压直流输电的主要优势

与交流输电相比，直流输电具有以下优点：①当传输相同的电力时，输电线路的成本低，架空塔的结构简单，线路走廊狭窄，具有相同绝缘水平的电缆可以在更高的电压下工作；②直流输电的功率和能量损失小；③低通信干扰；在线路恒定运行期间，没有电容电流，反应性电压没有降低，沿线的电压分布相对稳定，线路本身不需要无功功率补偿；④输电线路两端的交流系统不需要同步运行，因此可用于实现不同频率或相同频率的交流系统之间的异步连接；⑤输电线路本身不存在交流输电稳定性的固有问题，输电距离和功率不受能源系统同步运行稳定性的限制；⑥由直流输电线路连接的交流系统的短路容量不会因互连而显著增加；设置和管理直流输电线路的功率和电流相对简单和快速，并且可以实现各种设置和控制。当交流和直流并联工作时，有助于提高交流系统的稳定性和整个系统的性能特性。

2轻型高压直流输电系统结构分析及其优势分析

输电系统主要由三部分组成：整流站、逆变站和直流线路。换流站包括变流器、变流器、平滑电抗器、交流滤波器、交流无功补偿器、交流滤波、控制和保护装置以及其他基本设备或设施。常规系统通常每极只有一个12脉冲转换器。在传输系统中，两组12个脉冲转换器在每个极上一个接一个地连接，从而显著增加了输出电压1，但也增加了晶闸管和换流变压器的数量，使操作更加复杂，需要更大的控制和保护。与交流输电相比，交流输电在以下几个方面有其独特的经济优势：（1）低线路价格对于架空线路，交流系统需要三根电线，而系统通常使用两根。当使用地下水或海水作为回路时，只有一根电线可以节省大量成本，以建造线路。对于电缆，绝缘介质的直流强度远高于直流强度。例如，对于普通的油浸纸电缆，直流电的允许工作电压比直流电低约三倍，并且直流电缆的投资要小得多。因此，直流线路建设的初始投资比交流装置更经济。（2）每年的业绩损失很小。一方面，所有的输电线路只使用两条。与交流输电线路相比，导线电阻损耗小，无电容反应和感应反应性的无功损耗，且无集肤效应。可以充分利用传输线的横截面。另一方面，直流架空线路的空间电荷效应使无线电干扰和冠状损耗小于交流线路，因此直流架空线路每年的运营成本比交流系统更经济。

3轻型高压直流输电发展现状

自19世纪引入直流输电技术传输电力以来，在20世纪50年代至60年代的汞弧阀时期，直流输电在远距离大容量、各种频率网络和水下电缆传输中发挥着独特的作用；在20世纪70年代至80年代的晶闸管时代之后，直流输电技术得到了进一步发展，这是促进大型电网互联的巨大前景；20世纪90年代，高性能开关器件的快速发展促进了新型直流输电的快速发展。将直流输电扩展到更大的领域，如配电网和新的发展。高压、超高压和高压交流输电的主要缺点是系统的稳定性和可靠性不易解决。1965年至1984年。世界上交流电网发生过六次故障，其中美国四次，欧洲两次。大型电网故障中的这些严重故障表明，存在一些难以解决的问题，如安全性和稳定性。此外，高压交流输电对埃塞俄比亚的影响很大。中国幅员辽阔，能源丰富，但能源分布和货运发展非常不平衡，这体现在水资源主要集中在西南地区，煤炭资源主要集中于陕西、陕西和内蒙古，货物主要集中在东部沿海地区，因此，发展远距离大能量传输至关重要。并网是电力发展的必然趋势。中国直流输电的高速发展是不可避免的。中国已成为世界上直流输电应用前景最大的国家之一。

4轻型高压直流输电所未来的发展

4.1优化过电压和绝缘技术

如今，输电项目在开发过程中存在明显的缺点，例如转换站的投资成本高，在发生损坏后导致非常严重的损失。由于中国的大气压力环境相对较差，这导致了线路保护绝缘过程中的巨大困难。长时间以来，线路沿线容易积灰，这也影响了线路的绝缘效果。此外，线路的绝缘层成本相对较高，因此一旦出现问题，将造成较大的经济损失。中国西北地区在水电和风电方面拥有非常丰富的资源优势，但这些地区常年存在沙尘暴、暴风雪等恶劣气候条件，因此每年都会对线路造成巨大破坏。因此，为了确保输电的安全稳定，必须高度重视过电压和绝缘层；否则，将对中国东部、北部等地的能源运输产生重大影响。

4.2解决电磁环境问题

在传输过程中，由于电线产生的电磁环境，电路下方经常出现电场、无线电干扰和噪声的影响。电线下电场效应的主要原因是，在高压传输过程中，由于其高电压，在电线周围形成了流动的离子场。当人们靠近电线时，电线周围产生的电场会对人体造成伤害。我们在日常生活中面临的无线电干扰现象，主要是由于暖通空调送电过程中线路产生的相应无线电，引起周围无线电干扰的干扰。例如，手机突然无法说话，网络可能会中断。然而，一般来说，人口稠密地区不会受到无线电的影响；然而，对于生活条件分散的地区，这可能会产生后果。为了减少住宅区的无线电干扰，通常的做法是增加电线的半径。

4.3具体发展

到目前为止，中国一条狭窄高压线路的建设已超过数千公里，电压范围主要在220-500毫米之间。经过多年的工作，它已显示出良好的经济效益。在我国，这一领域的技术研究非常深入，在世界上首次对高压单回路耐张塔的气隙和相间气隙放电特性以及电磁环境、过电压等进行了实验研究。以确定电磁工作环境和导线结构布局的满意标准，并制定了许多带电工作技术参数。然而，与传统线路和超高压紧凑线路相比，高压紧凑线路在容量增加时存在明显问题，这从长远来看会导致许多安全问题，也增加了控制导线舞动的难度。

发电厂产生的交流电能通过换流阀转换成直流电，然后通过直流输电线路传输到电力的接收端。然后将其转换为AC能量并注入接收端。业内专家对此表示赞同。大电流输电的优点是输电能力强、损耗低、两侧交流系统缺乏同步运行以及在故障情况下电网损耗低。

5结束语

就中国目前的技术而言，这种运输方式是长期和大型区域运输的理想选择。这种传输技术具有许多优点，包括投资成本低、线路损耗少等。与其他传输技术相比，它在市场上更受欢迎。当使用PVC进行电力传输时，技术人员应控制对环境的负面影响，如避免线路产生的电场和磁场干扰，从而影响周围居民的正常生活。

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