张宏伟
国网蒙东检修公司鄂尔多斯市输电工区 内蒙古自治区 呼和浩特市 010020
摘要：在我们国家的日益繁荣昌盛，人们生活水平不断提升的今天，我国的经济发展的重心与核心的焦点地区和能源的分布所在地有着明显的不均衡性、差异性。在这一大背景的影响下，我国继续建设一些特高压的电网来缓解资源的分布不均问题，从而实现资源的优化，更好地促进经济的发展。值得注意的是，我国的国家电网在今后的发展方向是超大规模以及超远距离的特高电压的运输。
关键词：特高压电网；输电能力；方法
引言
我国的科技领域正在高速的发展中，各个领域都有了前所未有的突破性进展，然而我国能源枯竭的形式愈加严峻。水电和煤炭是我国的主要能源，这些能源主要分布在我国的四川、山西以及内蒙古等西北地区，而我国的中东部地区才是能源的主要消耗地区，因此，我国的能源分布地区与消费中心存在着严重的不协调现象，随着我国经济水平的不断提高，这种矛盾日益突出。如果出现自然灾害，那么就会影响到煤电运输通道，导致中东部很多生产都不能正常运行，进而给我国的经济发展带来负面影响。
1电网输电能力基本概念
电网输电能力在20世纪70年代被称为输电交换能力(TIC)，此后也称为电网传输容量(TC)。1996年北美电力委员会进一步细分和规范了相关的术语及其计算标准，输电网区域间可用输电能力（ATC）定义为：在现有的输电合同基础上，实际物理输电网络中剩余的、可用于商业使用的传输容量，可表示为：ATC=TTC-TRM-CBM-ETC，在式子中，TTC为最大输电能力，TRM为输电可靠性裕度，CBM为容容量效益裕度，ETC为现存输电协议占用的输电能力。电网输电能力对于整个系统的安全可靠性有着很大的影响。在计划经济下，电力工业运行模式采取计划指令，电网输电能力主要用于评估系统互联强度及比较不同输电系统结构的优劣，仅仅为系统调度人员了解系统目前运行状况提供一个参考信息。但是到了电力市场环境下，整个电力系统中大量交易频繁变化，往往会出现线路负荷增加、容量裕度降低等一系列问题，进一步会使系统稳定裕度减少，系统的安全与稳定问题也就更加突出。因此为保证整个电力系统的安全运行，就需要实时评估电力系统的运行情况，如何准确、高效地计算可用输电能力就显得十分重要。
2提升特高压电网输电能力的方法
2.1重组电网结构，优化内部功能
根据当今世界上最先进的研究结果显示，关于如何提高特高压输电网络能力的问题已经有了明显的答案。关于提高性能的最关键的措施就是外部构建可靠的网络架构，内部机组优化升级。首先，外部的构架合理布置是实现内部重组的关键性因素，外部采用高分子混合材料对特高压输电网络结构表面进行涂层，以提高它的性能。一般来说，优化电网网架结构是提高特高压电网输电能力的高效手段。在基本研究成果的指导下，国家电网公司的工作人员会采用增强单位走廊的输电能力以及提升线路的热容量、变压器扩容、利用大功率直流输电技术等一般的方法来改善电网网架结构。其次，国家电网的相关工作人员在实现外部构建的基础上利用本行业的先进科技知识对电网的内部构件进行研究与分析，经过刻苦的钻研得出了一系列的研究成果，如增强线路的热容量的方法主要有应用耐热导线技术以及大截面导线，但是大多数的研究还是停留在我们的实验室阶段。最后，内部的优化重组反作用于外部的结构构建，内部的构件一些关键性零件或者问题的解决助推了外部的电网网架结构发展。所以近年来，国家高度重视特高压输电网络机组技术的发展，国家一方面引进国外先进的技术和购买国外先进的机器，另一方面加大资金以及科技人员的投入积极发展这一领域。在增强线路的热容量的方法还可以采用拉停线路和出串运行以及电磁环网解环等途径。
2.2加装串补
大功率远距离送电，受端缺乏足够的电源支撑，电压和动态稳定问题成为制约输电能力的主要因素。通过加装串联电容补偿器，降低输电线路的等效电抗，可以提高特高压远距离输电线路的输电能力和系统稳定性，且对输电通道上的潮流分布具有一定的调节作用。串联电容补偿器直接与线路串联，可装设在线路首末两端或线路中点，主要由电容构成固定串补（FSC），也可由晶闸管控制电路构成可控串补（TCSC）。TCSC通过晶闸管控制进行无功功率动态补偿，其补偿度可以根据系统运行方式调节，但造价比FSC高很多。系统中串联补偿总容量可根据工程实际情况，采用大部分FSC加小部分TCSC。目前利用串联电容补偿器提高输电能力的技术已广泛应用于国内外电网，瑞典、加拿大、巴西和美国曾都采用串联补偿技术来提高线路的输电能力。现有特高压规划中，在不增加输电走廊的情况下，通过在长距离线路安装串补，满足功率输送需求。试验证明在蒙西、陕北、川西等特高压通道加装40％串补度后，各通道的特高压线路平均输送功率都在400万kW以上。平均每回线路输电能力提高100万kW，提高比例约25％，效果非常明显。由于FSC和TCSC提高输电能力的有效性在很大程度上取决于装置的安装地点和补偿容量，因此国内外已有很多学者从增大负荷裕度、提高输电能力的角度研究FSC和TCSC的最优配置问题。另外由于系统中增加的串联电容补偿设备改变了系统之间原有的电气距离，尤其串补度较高时，可能引起过电压、潜供电流、断路器暂态恢复电压（TRV）及次同步谐振（SSR）等问题。
2.3静止无功补偿器的应用
静止无功补偿器作为一种并联无功补偿装置已丌始应用于国内外电力系统中。在超高输电网中，长距离大容量输电线路中间往往由于缺乏足够的电源支撑，导致电网的稳定极限较低。如果在电网的受端装设静止无功补偿器，则可增加系统的无功备用和动态无功调节能力，在系统故障时迅速提供无功支持，提高系统的电压稳定。如果在线路中间电压支撑薄弱点或负荷受端装设静止无功补偿器，则可充分发挥其对电压变化的快速控制能力，维持这些母线电压在给定值附近，从而提高系统的暂态稳定性，增加网络的输电能力。在受端电网安装静止同步无功补偿装冒是提高特高电网输电能力的一种有效措施。
2.4容量效益裕度
容量效益裕度说的是为了能够从其它联络网络中获得电力来满足备用发电可靠性需求而预留的输电容量裕度。电网中的备用发电容量在保证供电可靠性方面具有重要。组成电力系统的发电机组以及线路设备都会存在着失去功能的风险，这时就需要备用电源向电力负荷中心供电。相互连接的电力系统在发生故障的时候，可以从其他网络那得到援助，从整体来说，减少了各个电网的备用容量。但是为了防止极端现象出现，在输电线路中都要留下部分输电容量，这一容量就是容量效益裕度，其中效益指的是由于电网互联带来的效益。
结语
我国经济的发展离不开电网的支撑，因此，提高特高压电网的输电能力是一项非常重要的任务，具有一定的现实意义。通过对近几年我国电网建设发展趋势的研究，远距离的特高压输电网路将会是未来主要的发展方向，但是我国对于这方面的研究还有待提高，许多技术难关仍然需要突破。相信未来在相关技术人员的努力下，我国电网的输电能力会有所提高。
参考文献
[1]李红军，金毅.我国特高压电网输电价调整及其特点[J].中国物价，2017(04)：24-25.
[2]时凤菊，南东辉.特高压电网输电能力的计算[D].长春工程学院学报(自然科学版)，2010，11(04)：30-32.
[3]丁伟，湖兆光.特高压输电经济性比较研究[J].电网技术，2006，30(19)：7-13.