特高壓直流輸電技術現狀及在我國的應用前景探究

摘 要 特高壓直流輸電技術通常指能夠在直流電壓等級±800kV以上的環境下完成有效輸電的技術，其不僅十分符合當前我國用電需求，同時在電網建設中比較常見。為此，本文對特高壓直流輸電技術在我國的發展現狀展開了分析，并在此基礎上對特高壓直流輸電技術的未來應用前景展開了探討。

關鍵詞 特高壓;直流輸電;清潔能源

引言

與高壓（10-220kV）、超高壓（200-750kV）直流輸電線路相比，特高壓直流輸電線路的輸出電量與送電功率更高、送電距離更長。在國內電網規模與覆蓋范圍不斷擴大、用電需求不斷提高的今天，特高壓直流輸電線路能夠更好地滿足人們用電需求，并為國內輸電網建設提供支持。因此，特高壓直流輸電技術的應用與我國電力事業發展有著密不可分的關系，對特高壓直流輸電技術現狀與前景的研究也是非常具有現實意義的。

1特高壓直流輸電技術

特高壓直流輸電技術通常指能夠在直流電壓等級±800kV以上的環境下完成有效輸電的技術。相對于傳統的高壓直流輸電，特高壓直流輸電的直流側電壓更高，容量更大，因此也對換流閥、換流變壓器、平波電抗器、直流濾波器和避雷器等設備提出了更高的要求。

2特高壓直流輸電技術的發展現狀

2.1 受重視程度不斷提高

由于我國地域遼闊，供電覆蓋面積較廣，因此在電網建設過程中，能源資源與電力需求間距離過遠的問題一直都十分普遍，而特高壓直流輸電技術作為當前世界上最為先進的輸電技術之一，則能夠恰恰能夠使這一問題得到有效解決。從目前來看，我國對特高壓直流輸電技術的應用雖然在初期并不受重視，但隨著各個特高壓直流輸電項目的建成，特高壓輸電在大范圍內配置能源的技術優勢與經濟優勢已經得到了充分驗證，而國家電網對于特高壓直流輸電技術的重視程度也因此大大提高。以±800kV的直流輸電項目為例，與±500kV的直流輸電項目相比，其在輸送容量與輸送距離上的提升均在了兩倍以上，而在運行可靠性、輸送損耗、線路占地、造價等方面的優勢則要更為明顯。因此，當前我國對特高壓直流輸電項目建設已經給予了很大的支持力度，項目規模與數量在近幾年也都有了很大的提升[1]。

2.2 大規模推廣應用逐漸展開

在國家大力支持特高壓直流輸電項目建設的背景下，目前特高壓直流輸電技術的推廣應用已經全面展開，據國家電網公布的數據顯示，截至2017年年末，我國已建成的特高壓輸電線路達到了18條，其中±1000kV特高壓交流輸電線路為8條，而±800kV的特高壓直流輸電線路則為10條，各條線路的整體運行情況均比較良好。另外，于2017年12月建成并投入運行的巴西美麗山一期工程是我國特高壓輸電技術在國外項目中的首次應用，這一項目的成功意味著中國特高壓直流輸電技術已經基本成熟，而特高壓輸電技術的相關規范與標準也都基本得到完善，且完全具備了全球應用的基礎條件。

2.3 相關科研工作初見成效

我國對于特高壓直流輸電技術的重視不僅體現在特高壓直流輸電項目的建設上，關于該技術的相關科研工作也同樣取得了不小的成果。作為最先且目前唯一掌握特高壓輸電技術的國家，早在2004年，我國就已經存在于目前圍繞特高壓輸電展開了大規模的研究論證與自主技術研發工作，在之后的十余年間，隨著工程實踐經驗的不斷積累，各種關鍵技術與核心設備陸續被研發出來，并在特高壓輸電工程中得到了有效應用，其中大多數都取得了不錯的應用效果，如外絕緣配置技術、電磁環境控制技術、平波電抗器、換流閥、串補裝置等都是近些年非常具有代表性的研究成果。

3特高壓直流輸電技術在我國的應用前景

3.1 應用規模持續提升

我國風能、太陽能等能源以及煤炭等資源主要集中在中西部地區，而大規模的用電需求卻是以東部沿海地區為主，過遠的距離使得資源的運送成本非常高，配置難度越比較大，而要想有效解決這一問題，則需要在東西部之間建立大規模的特高壓輸電線路，利用特高壓直流輸電技術遠距離、大容量、高效率的特點來實現大范圍的能源資源配置（西電東送）。因此從目前來看，我國特高壓直流輸電項目在我國的建設規模雖然已經比較大，但相對于西電東送項目的遠距離供電需求卻仍然遠遠不足，在這一情況下，未來我國對于特高壓直流輸電技術的應用還將繼續持續下去，同時其應用規模則會得到進一步的提升[2]。

3.2 清潔能源大規模接入

現階段我國的電力生產雖然仍是以火力發電為主，各特高壓直流輸電線路也大多是從中西部礦口電站向東部負荷中心輸送電力，這樣的供電模式雖然能夠在很大程度上滿足社會用電需求，但隨著用電需求的不斷提升，其帶來的環境污染也會變得愈發嚴重。針對這一問題，目前我國已經在四川、云南、青海、西藏等地區建立了多個水電站以及太陽能、風力發電廠，而與之相配套的特高壓直流輸電線路也正處于建設階段，因此在未來，隨著西部以及西南地區的特高壓直流輸電項目逐步投入運行，風能、太陽能等清潔能源必將大規模接入到特高壓直流輸電網絡之中，并為我國西氣東輸工程以及特高壓直流輸電技術的廣泛應用起到推進作用。

3.3 絕緣問題逐漸凸顯

特高壓直流輸電意味著高電壓等級與高危險性，在特高壓直流輸電線路的運行過程中，一旦線路出現外部絕緣層損壞等絕緣問題或是過電壓問題，那么線路就很可能會因系統擾動而直接陷入故障，進而整個輸電線路的正常供電造成影響。從目前來看，當前我國特高壓直流輸電線路的過電壓問題與絕緣故障問題雖然偶有發生，但整體影響并不大，但由于特高壓直流輸電工程在換流站、絕緣部分的投入較高，因此隨著特高壓直流輸電工程圖建設規模的不斷擴大，未來過電問題與故障問題的巨大影響必將逐漸凸顯出來，而要想對這一問題進行有效預防，則需要采取高質量的過電壓保護措施，并對輸電線路的絕緣配合進行合理優化。

4結束語

總而言之，特高壓直流輸電技術在送電距離、送電功率等方面具有很大的優勢，目前在我國已經得到了較好的推廣與應用，其應用前景也比較良好，雖然在現階段仍然存在著一定的問題，但只要做好過電壓保護等工作，未來特高壓直流輸電技術必然能夠在供電領域發揮出更大的作用。

參考文獻

[1] 連昱達.淺論特高壓輸電在我國的發展現狀及應用前景[J].低碳世界，2018，（11）：78-79.

[2] 吳匯文.我國特高壓直流技術的應用與展望[J].中國高新區，2018，（07）：133-134.

作者簡介

韓國鵬（1993-），男，吉林省公主嶺市人;學歷：大學本科，助理工程師，現就職單位：國網蒙東公司檢修分公司，研究方向：特高壓直流輸電技術。