摘要：特高压直流输电（UHVDC）是指±800kV（±750kV）及以上电压等级的直流输电及相关技术。特高压直流输电的主要特点是输送容量大、输电距离远，电压高，可用于电力系统非同步联网。纵观当前，直流输电技术发展得越来越成熟，并在电力传输中占着举足轻重的地位，由于目前计算机技术应用在了特高压直流输电中，使得特高压直流输电在调控方面有着更大的发展。本文通过分析我国特高压直流输电的发展现状，对特高压直流电在今后的发展进行了展望。
关键词：特高压；直流输电；电网；电力传输
1 引言
随着科技水平的不断发展，输变电技术也不断发生着变革，以此来满足经济建设与社会发展中电力使用需求。总的来说，对特高压输电技术现状和发展趋势进行研究，有利于促进电力系统的稳定发展。
2 特高压直流输电技术的应用分析
2.1拓扑结构
在近些年来，特高压直流输电的拓扑结构主要有多端直流和公用接地极两种，其中，多端直流是通过连接多个换流站来共同组成直流系统，在电压源换流器发展背景下，出现了混合型多端直流和极联式多端直流，前者是将合理分配同一极换流器组的位置，电源端与用户端都是分散分布。公用接地极是通过几个工程公用接地极的方式，来降低工程整体造价成本，提升接地极利用水平，提高工程经济效益、社会效益；但也存在接地电流容易过大、检修较为复杂等不足。
2.2换流技术
在特高压直流输电的换流技术方面，主要有电容换相直流输电技术和柔性直流输电技术两种，其中，电容换相直流输电技术是通过将换相电容器串接到直流换流器与换流变压器中，利用串联电容来对换流器无功消耗进行补偿，减少换流站的向设备，能够有效降低换相失败的可能，提高系统抗干扰能力，确保系统的稳定。柔性直流输电是以VSC成熟为基础的，是一种通过脉冲宽度调制方法来对VSC进行控制，实现直流输电的技术，其优点是控制方式灵活，可以完成有功无功解耦控制。
2.3晶闸管技术
在特高压直流输电中，晶闸管是必不可少的部件，从电触发晶闸管开始，逐渐发展出了光触发晶闸管、碳化硅晶闸管，功率不断提升，对特高压直流输电的实现起着重要保障作用。在近些年来，碳化硅晶闸管应用越来越加广泛，具有较高耐压水平和击穿电场强度，可以显著降低运行损耗，是未来发展的重要趋势。
2.4光电式电流互感器
光电式电流互感器（CT）是为解决电磁式互感器弊端而出现的，在特高压直流输电中也占据着较为重要的地位，常见的包括有源型CT和以同光程原理为基础、以旋光效应为基础的CT。在特高压直流输电中，有源型CT使用的位置主要有直流极母线、滤波器组等，存在故障率高、维护困难等不足；以旋光效应为基础的CT测量精度容易受现场震动影响，实用性方面还存在差距；以同光程原理为基础的CT优点明显，包括抗震性、绝缘特性等，都较为良好，且没有饱和效应，已经有成功应用案例。
2.5控制保护系统
特高压直流输电的核心是控制保护系统，直接关系到输电的效率、安全，近些年来，随着计算机技术、通讯技术等各方面技术的不断进步，控制保护系统也得到很大水平提高，系统的处理能力成倍增强、硬件水平日益提高，逐渐朝着硬件平台化、软件模块化、现场总线技术通用化等多个方面发展，控制保护系统的功能越来越加强大。
2.6直流集控技术
直流集控技术是现代特高压直流输电规模不断扩大趋势的一种必然要求，对特高压直流输电的智能化、集约化等有着重大作用，可以实现多直流彼此间的有功支援、无功平衡以及阻尼协调等，常用的模式有站级局域网延伸和分层分布模式两种。
3 特高压直流输电未来的发展
3.1优化过电压和绝缘技术
如今，特高压直流输电工程在发展过程中也存在明显的不足，比如换流站的投资成本比较高，一旦出现故障，将会造成非常严重的损失。且由于我国的大气压环境比较差，在对线路进行绝缘保护过程中带来了很大的困难。时间一长，线路上很容易积淀尘埃，对线路的绝缘效果也会造成影响。此外，线路的绝缘层的成本也比较高，所以，一旦出现问题，将会造成很大的经济损失。我国西北部在水电、风电方面占有非常丰富的资源优势，但这些地区常年存在沙尘暴、暴雪等恶劣气候，所以，每年对线路造成了很大的损害。因此，要想保障特高压直流输电的安全、稳定，则必须对过电压以及绝缘层给予高度重视；否则，就会对电力在往华东、华北等地的运输造成非常大的影响。
3.2处理电磁环境问题
在特高压直流输电运行过程中，由于线路会产生电磁环境，所以，电路下方经常会出现电场效应、无线电干扰以及噪声等现象。线路下方产生电场效应的原因主要是特高压直流电在运输的过程中，由于其自身的电压过高，所以，电线的周边会产生离子流场，进而使得电线周边存在场强，当人靠近时产生的电压场会对人体造成危害。而我们日常生活中所遇到的无线电干扰现象也主要是因为特高压直流电在电流传输过程中，线路会产生相应的无线电，进而对周围无线电通信设备造成干扰。比如，可能会出现突然之间出现手机无法通话、网络断开等。但在一般情况下，居民密集的地方不会受到无线电的影响；但对于居住比较分散的区域而言，就有可能会造成影响。为了降低无线电对居民区带来的干扰，一般的做法是增加导线半径。
3.3具体的发展
3.3.1特高压紧奏型输电技术
截止到目前，我国在高压紧奏型线路建设上已经超过了数千公里，电压范围主要在220-500kV之间，经过多年的运行之后，呈现出了良好的经济效益。我国对该方面技术研究十分深入，并在国际上首次开展了特高压单回紧奏型杆塔空气间隙与相间空气间隙的放电特性实验研究，并对电路中的电磁环境、过电压等进行了全面研究，确定了电磁运行环境的满足标准以及导线结构布置方式，同时还制定出了很多带电作业技术参数。但与常规线路和超高压紧凑线路的对比下，特高压紧凑线路存在明显的电容量增加问题，长此以往，将会引发一系列安全问题，同时也增加了导线的舞动控制难度。因此，在后续研究过程中，需要针对上述问题对特高压紧凑型线路进行进一步研究。
3.3.2特高压扩径导线技术
在特高压交流输电线路中，电晕损失主要来源于导线表面的场强过大和天气因素。根据相关绝缘要求，如果可以对其中的相间距离进行明确，则导线表面的场强只能受到分裂数、分裂间距等因素的影响。随着分裂数的不断增加，表面场强也会变得越来越小。在扩径导线制作过程中，可利用支撑铝蔬绕的方式对导线外径进行有效扩大，实现导线表面电场强度的有效降低，也可以在一定程度上降低输变电技术的无线电干扰。在导线得到扩径之后，与常规导线会呈现出明显区别，如重量减轻、永久变形能力较小等，在制造成本上也会大大降低。因此，特高压扩径导线技术也是特高压输变电技术中的一大重点发展内容。
4 结语
在现有技术的支持下，进行远距离、大区等电网联网时，采用特高压直流输电的方式更加符合各项工程要求，其不但所需投入资金较少，并且线损也较低，是各种输电方式中较为出众的方式。但在采用特高压直流输电时，要尽可能减少其带来的负面影响，尽可能地避免其自身形成的电、磁场影响到周围环境、居民。
参考文献：
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