超高壓輸變電技術現狀及發展趨勢

譚星

摘 ?要：我國的輸變電技術處于世界領先水平，近年來逐步開始進入超高壓輸電時代，為我國電力事業的發展打下了堅實的基礎。本文主要分析超高壓輸變電技術發展的現狀，并且闡述相應的發展趨勢，以供參考。

關鍵詞：超高壓輸變電技術;現狀;發展趨勢

1 超高壓輸電概述

超高壓輸電主要指的是使用500千伏到1000千伏之間的電壓完成電能的輸送工作，超高壓輸電技術在每千瓦時輸送百公里的成本輸電，每公里的相對投資以及金屬消耗量方面均大為減少，可以大幅度提升線路走廊的利用率。實現超高壓輸電時，需要解決大量的技術問題。比如說超高壓運行時出現的空氣絕緣強度變化問題、過電壓的預測以及相應的保護措施以及在各種運行狀態下需要進行相應的調壓和無功功率控制，另外超高壓輸電系統會導致電磁環境受干擾，比如說出現電源放電等現象，造成客廳噪音干擾、電磁干擾等，甚至會對人體產生影響，需要重視對相關問題進行有效分析和處理，采取成熟的技術，這樣才能保證超高壓輸電的有效進行。

2 超高壓交流輸電技術的優勢

2.1 帶動區域經濟發展

我國幅員遼闊，地形結構非常復雜，很多西部丘陵山區地帶，因為地理因素的影響，無法有效的供電，導致居民長時間受電力緊缺等因素的影響，而合理地進行超高壓輸電技術的使用可以有效的連接偏遠地區的村落，方便居民的用電并且帶動這些區域的經濟發展。與此同時我國地大物博，然而資源分配不均，在東部和沿海地區有大量的水電資源，而西北部地區的資源主要以石油煤炭天然氣為主，和以往鐵路運輸不同，超高壓電網輸送可以使輸送的時間大幅度縮短，提高運輸效率，幫助我國能源的集約化使用，促進區域經濟的快速發展。

2.2 提高電網技術穩定性

在大型輸電工程當中，對超高壓輸電技術進行應用不單單可以使輸電的容量增加，還可以使輸電的距離擴大。在縮小輸電通道的同時，又能夠節約土地、資金等成本，不同于傳統的電壓輸電系統，超高壓輸電系統可以有效地防止短路電流過多、部分區域電網不穩定等問題，使電網的技術穩定性提升。

2.3 促進電工制造業技術發展

通過超高壓輸電技術對電網系統進行優化，可以保證輸電的質量，在實踐中深入分析超高壓輸電系統開發相應的輸電設備和配件，可以使電網的運維費用降低，提高電網的安全性，使我國電力系統的技術水平更上一層樓。另外，可以通過先進的智能化設備，實現電力系統自動化的運維管理，保障機械設備的運行的科學性和合理性，確保設備管理過程中各項功能都能符合要求，使電力系統的整體運行穩定性提升。

3 超高壓輸變電技術的發展現狀

3.1 系統研究

近年來我國設計了超高壓輸變電系統，不但將電網運行技術安全穩定等問題解決，還可以確保整個電力系統的有效輸送。另外超高壓交流設計工程與互聯電網息息相關，可以合理地進行資源的配置，大幅度提升電網事故支援能力[1]。

3.2 電壓控制

為了保證超高壓交流輸電的標準電壓，相關技術人員深入研究了電壓控制技術和抑制技術，最終研發了穩態電壓控制技術。與此同時還設計了相應的算法、過電流抑制技術和前供電弧形抑制技術，這些技術的合理使用不單單能夠保證電壓穩定在合理范圍，還可以避免超高壓輸變電技術運行過程中環境對其的不利影響，保證電壓控制的效果。

3.3 外絕緣特性的分析及配置情況

深入分析復雜環境下，超高壓系統的外絕緣非線性放電系統可以有效地摸清絕緣非線性放電的規律，并且合理地使用絕緣子配置技術、防雷技術。該技術可以在復雜環境下對外絕緣系統進行優化，在輸變電系統運行當中具有非常重要的意義[2]。

4 超高壓輸變電技術發展的趨勢

4.1 采用新型輸電技術，減少輸電走廊對土地的占用

當前工農業快速發展，對土地的資源的占用量在逐步增加，為了將土地資源問題解決，需要減少輸電走廊所占用的面積，與此同時，減少占用面積，也可以降低電能輸送的成本，使輸電的效率提高。超高壓輸變電技術發展過程中形成了多回輸電方式，這是解決土地利用問題的重要方式。超高壓輸電可以使用緊湊型的輸電方法使土地資源利用率提高，減少輸電走廊的線束，與此同時可以提升輸電量。

4.2 進一步降低超高壓輸電損耗

輸電損耗會對我國電力產業產生不良影響，也會對超高壓輸電工程的經濟性產生影響。通常而言，輸電損耗包括兩點。首先在于換流站的損耗，其次在于輸電線路的損耗。在輸電線路損耗方面又包含了電阻損耗和電源損耗。近些年來國家越來越重視超高壓交流工程的建設，以此為基礎進行損耗分析，全面了解超高壓交流系統的經濟電流密度，獲得了相關方向的突破。通過加強導線的擴徑可以減少建設過程中的投資金額，有利于提升經濟效益[3]。

4.3 在超高壓直流中接入超高壓交流上的方案研究

因為超高壓輸送線路當中需要輸送大容量電流，所以為了保證電流的有效消納，需要重視構建完善的換流站系統，并且加強換流管理工作，構建完善的交流線路配置裝置。在建設過程中制定超高壓直流接入750千伏超高壓交流的方案，以構建完善的電網管理系統。

4.4 超高電壓等級直流輸電系統的研究

需要以原有的創新研究為基礎，逐步研發新技術、新方法，另外還需要分析探索更高等級的電流輸送方案。在超高壓系統建設時，進行輸電主回路和主設備的專題討論，涉及相應的桿塔和線路全面分析，這樣才能實現更高電壓級的輸電系統建設，促進輸變電系統的有效發展[4]。

5 超高壓輸變電技術的發展展望

5.1 超高壓擴徑導線技術

在超高壓輸變電線路當中，電暈損失是非常關鍵的，電暈損失不單單和天氣相關，還與導線表面場強相關，需要注意了解間隔、距離，分析導線表面場強的影響因素，發現表面場強只是受分裂距離和分裂數的影響，而超高壓擴徑導線技術主要是通過支撐鋁疏繞的方式來使導線外徑逐步擴大，進而使電源放電的情況得到改善，這樣可以有效地減少導線的表面場強，控制輸變電噪音。

5.2 超高壓緊湊型輸電技術

超高壓緊湊型輸電技術主要是融合三相導線與同一塔窗，這樣可以使線路的走廊的寬度減少，提升單位走廊的輸送容量。另外我國在超高壓單回緊湊型輸電線路電磁環境、絕緣配合、帶電作業方面進行了相應的研究，并且了解系統過電壓限制的具體措施，為后續超高壓緊湊型帶電作業提供了幫助，將相關的研究成果應用到超高壓緊湊型電路設計方面，可以大幅度提升電流的輸送能力[5]。

結束語

總而言之，當前時代快速發展，我國超高壓輸變電技術也得到了快速的發展，具體分析當前我國超高壓輸變電系統的運行情況，合理地對一些緊湊型輸電技術高擴徑導線技術進行應用，可以進一步控制超高壓輸電系統的損耗，發展前景非常光明，為我國未來電力系統的有效發展提供了方向。

參考文獻

[1] 張廷魁. 特高壓輸變電技術的現狀分析和發展趨勢研究[J]. 智能城市， 2018， 004（004）：P. 68-69.

[2] 姜志超. 超高壓輸電線下電磁場分布狀況分析及檢測技術研究[D]. 哈爾濱工業大學， 2009.

[3] 任磊， 張國， 張芳余，等. 特高壓輸變電技術的現狀分析和發展趨勢研究[J]. 環球市場， 2017， 000（011）： 184-184.

[4] 繼電器研究所. 超高壓輸變電繼電保護現狀及21世紀的發展展望[C]// 中國電機工程學會輸變電設備引進技術與21世紀發展趨勢研討會. 2019.

[5] 林世治， 姜惠英. 由可靠性指標淺析我國超高壓直流輸電新技術[J]. 山東電力高等專科學校學報， 2010. 123-124.