张运强
国网山西省电力公司检修分公司 山西省太原市 030032
摘要：我国特高压直流输电技术发展迅速。云南-广东±800kV特高压直流输电示范工程是世界上第一个±800kV直流输电工程。该工程送端位于云南楚雄，受端位于广州市。向家坝—上海±800千伏特高压直流输电工程，该工程是我国自主、设计和建设的，是世界上送电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程，代表了当今世界高压直流输电技术的最高水平。
关键词：特高压；直流输电；运行
由于中国大型水电站多由特高压直流送出， 其送端整流侧所有阀组都接在同一电压等级下。中国负荷中心相对集中使得多馈入直流集中落入负荷中心成为了电网发展所必须面对的重要的问题。中国学者在特高压单层接入方式的基础上首次创新性地提出了特高压分层接入的概念， 并验证了分层接入有利于提高受端电网的电压支撑能力， 引导潮流在不同电压层级间合理分布。
1 特高压直流输电系统的基本原理
特高压直流输电技术是以直流电的方式实现电能传输的技术。直流电必须经过换流实现直流电变交流电，然后与交流系统连接。图1是特高压直流输电系统的结构示意图。发电系统发出的三相交流电先在A端升为高压交流电，随即高压交流电经整流器H1与H2作用转为高压直流电流。然后高压直流电流流过直流输电线路L1、L2到达逆变侧。接着通过逆变器H3与H4转为交流电流。最后通过T3与T4降低电压到达交流系统。在特高压直流输电系统中，整流器与逆变器的结构相同，但作用恰好相反[2]。整流器的作用是把直流电转换成交流电。而逆变器则将直流电转换成交流电。
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2 特高压直流输电系统运行方式
特高压直流输电系统优点是可以灵活地通过系统自动或手动转换。根据设备的运行情况对系统的运行方式进行最优选择，能显著提高直流输电系统可靠性、稳定性等各项性能[3]。下面将对直流输电系统四种运行方式简单分析。
2.1 运行接线方式
直流输电工程通常采用双极接线方式，优点是双极直流输电系统运行可靠性更高且输送功率较大。
2.1.1 双极两端中性点接地
这种方式是利用正负两极导线和换流站的正负两极相连，形成直流侧的闭环回路。双极两端中性点接地的直流侧接线由两个单极大地回线方式组成。两极中流过的电流在系统正常运行时相互抵消，所以大地回路中电流为零。
2.1.2 双极金属中线
双极金属中线线方式是指直流输电系统利用三根导线构成直流侧回路，在直流侧回路除了正负两根极线之外，还配备一根低绝缘水平的中性线。两侧换流站中有一端换流站的中性点有安全接地。
2.1.3 双极一端中性点接地
该方式是指两极导线和换流站的正负两极相连，形成直流侧的闭环回路。但只有其中一端换流站的中性点安全接地。由于不能利用大地形成回路，当一极线路发生故障需要退出工作时，必须停运整个双极系统，不能采用单极大地回线运行方式。优点是可以保证在运行中大地无电流流过。
2.2 功率输送方向
直流输电系统的潮流反转是指能够利用系统的快速可控性，灵活改变功率输送方向的功能。按照操作方式可分为手动与自动;按系统的需求可分为正常潮流反转与紧急潮流反转。正常潮流反转时，自动或手动方式都可以;紧急潮流反转只能采用自动方式。在直流回路中由于晶闸管的单向导电性，导致电流的方向不能发生改变。因此只能靠改变直流电压的极性以实现直流功率的反向输送。
2.3 全压与降压运行方式
降压方式是指极端情况下，直流输电系统为了减小系统的故障率、提高可靠性采用的运行方式。但一般为保证系统运行的经济性，通常选择全压运行。
2.4 对称和不对称运行方式
双极对称运行方式是指在运行中直流系统两个极的直流电压和直流电流均相等的运行方式。此时两极的传送功率也相等。双极不对称运行方式则是运行中两极直流电流或者直流电压并不相等的运行方式。双极不对称运行方式主要有三种方式:一是双极直流电流不对称方式;二是双极直流电压不对称方式;三是双极直流电流以及直流电压均不对称方式。
3 结语
交直流混合输电已成未来发展的重要方向。但中国电力事业如果需要进一步发展必须进一步优化相关技术，从而更高效的发挥特高压直流输电技术大容量、长距离输电等优点。同时，特高压直流输电线路还需解决和优化因输送线路沿途环境恶劣导致线路故障率较高的问题。此外在各种故障中，换相失败引起的危害较大，故对直流系统运行方式研究意义重大。
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