董晓臣
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摘要：我国虽然地大物博，能源和负荷分配却不均衡，为了能够有效缓解这一矛盾，实现能源的优化配置，远距离、大容量的输电工程成为了实际调配的重要方式。本文首先介绍了特高压直流输电技术的特点，然后分析了特高压输电技术发展的必要性，最后重点探讨了建设特高压直流输电线路工程的关键技术，以供参考。
关键词：特高压；直流；输电工程；技术
随着国民经济的持续快速发展，科技水平的不断发展，我国电力工业呈现加速发展态势，近几年发展更加迅猛。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。同时我国资源分布不均匀，全国四分之三的可开发水资源在西南地区，三分之二的煤炭资源分布在西北地区，而经济发达的东部地区集中了三分之二的用电负荷。大容量、远距离输电成为我国电网发展的必然趋势，以此来满足经济建设与社会发展中电力使用需求。
1、特高压直流输电技术的特点
（1）特高压直流输电系统中间没有落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或非同步联网，电网结构比较松散、清晰。
（2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。
（3）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。
（4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的暂态、动态稳定性能。
2、特高压输电技术发展的必要性
2.1电力能源需求量的增加
在我国经济蓬勃发展以及全面建设小康社会的带动下，我国对于电力能源的需求量逐年增加，并且将在很长一段时间内保持稳步增长的趋势，这就对电力系统的电能输送能力提出了更高的要求。
2.2电力负荷和资源分布不均衡
在我国经济快速增长和工业生产的大力推动下，用户对于电能的需求量稳步快速增长，然而资源和电力用户的地域分布差异大大制约了电能的高效开发和传输。从全国资源分布情况来看，煤炭等传统资源以及太阳能、风能等新能源大量分布在我们中西部地区，距离用电负荷中心东南沿海地区很远，这就需要电力系统充分整合资源，实现电能的高效率、大容量和远距离传输。
2.3综合联网效益
特高压输电具有优良的经济性，并且能够节约线路走廊空间，通过特高压输电线路将大范围内的电网联系起来，具有很好的综合联网效益。具体表现在：互联于特高压线路的各个电网能够更加灵活地调整电力输出，实现错峰填谷。另外，参与联网的各电网由于共享了备用容量，将大大降低输电成本。通过各电网间的相互支持运行，用户供电可靠性也将大大提高。
2.4减轻对环境的污染
众所周知，火力发电对环境具有一定程度的污染，特别是对于人口稠密的用电负荷中心，发电厂产生的污染不可忽视。当采用特高压输电技术后，负荷中心将获得清洁的电能供应，不再需要在当地设置发电厂，甚至同时减小了煤炭等一次能源运输过程中产生的汽车尾气污染。因此，特高压输电能够有效减轻电力生产过程对环境的污染程度。
3、建设特高压直流输电线路工程的关键技术
3.1特高压直流输电工程中高电压与绝缘技术
在进行电能输送时，不论是在一般的电压等级下还是强电等级下，电压和绝缘都是相辅相成的关系，当电压升高时绝缘也要升高。如果绝缘不随电压等级相应提高，就会出现设备被烧毁、电网稳定运行状态遭到破坏，严重时还会导致人员伤亡等重大事故的发生。在普通绝缘不能保证电气设备与输电线路绝缘的前提下，就必须考虑使用复合材料来代替普通的瓷质和玻璃绝缘。但在选择绝缘材料的同时，也要和当地的气候条件、环境条件等复合判断。比如在气候比较湿润的南方它对绝缘子的表面要求就比较高。在污染比较严重的地区，由于绝缘套管、绝缘子表面等受到污浊的情况比较严重，因此在这些地区若使用一般材质的绝缘，就会出现击穿、短路、设备烧毁、严重的导致人员伤亡等。因此在不同环境气候下对绝缘套管、穿墙套管、绝缘子表面的材质要求也相对较高、较特殊。在我国的西电东输工程中，由于我国的地势西高东低，对于高海拔地区，也要把海拔对绝缘的影响考虑进去。
3.2特高压直流输电工程中电磁环境的问题
只要是在电的环境里就不可能逃避电磁的干扰与辐射。干扰和辐射的大小跟电磁的强弱有着直接关系。由于是特高压直流输电，因此电压等级一般都在±600kV以上。在对特高压直流输电线路和换流站的电磁环境分析中可看出，周围电磁辐射非常严重。在日常生活中，普通变电站和高压输电线路都会有电磁辐射以及噪声，会对一些无线电设备产生干扰。而当电压升高时这样的现象会更加明显。所以在进行工程设计时，所经地点和线路就应考虑到对人以及一些无线电设备，还有对环境的影响。要尽可能的避开城市、村镇等这些人员相对比较密集的地方，减小对环境的破坏、保护好生态环境，不能以牺牲环境为代价，走先发展、后治理的老路。
3.3特高压直流输电工程中的控制保护问题
在电力系统中，任何系统都离不开控制和保护系统的支持。在直流输电系统中最为重要的就是控制保护技术。其中，控制保护里包含了软硬件平台、直流控制保护设计、触发控制、直流保护等。除此之外，传统的保护也是必要的，比如高压输电线路上的防雷线、架线铁塔上的避雷针、换流站里的避雷针、避雷器、接地网、变压器的防雷保护等。在特高压直流输电线路中的换流站里有很多的变压器，对应着就有很多的晶闸管来控制这些线路。在这个复杂的系统中必须有一个安全可靠的控制保护操作系统来保障它的正常运作，一旦出现故障不会造成设备损坏、大面积停电以及人员伤亡等事故。因此，在特高压的直流输电工程中拥有一个可靠的控制保护系统对供电系统来说十分重要。
3.4特高压直流输电工程中交直流互联以及直流电压等级序列问题
根据电能输送距离的远近不同，直流输电里的电压等级可分为±1000kV、±800kV、±660kV、±500kV。但在交直流互联的情况里，考虑到交流电压里±660kV比较特殊，因此直流电压等级中±660kV电压等级是否被纳入仍在研究当中。而交直流互联就是在供电网络里交直流并存的一种状态，我国正在建设±1000kV交流与±800kV直流的供电网络，要保证这个庞大的供电网络能够安全、稳定的运行，不仅仅是靠简单的防雷击、操作过电压、自然过电压的预防。庞大的供电网一定要有一套严格、紧密、有效、可靠的系统来运行、保护和备用，这样才能使供电网络的稳定性、安全性以及可靠性得到保障。
结束语
在我国经济繁荣发展的环境下，特高压输电工程的建设也越来越势在必行。结合我国用电负荷和能源的分布情况，我国的特高压输电以及大范围电网互联工程将持续建设。特高压输电技术将在我们电力系统中有广阔的应用前景。发展特高压输电、加强电网的互联，对建设资源节约型社会将起到重要作用。
参考文献
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