特高压输电技术浅析
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输电是发电和用电的中间环节。现代输电工程中并存着两种输电方式:交流输电和直流输电。
交流输电电压一般分为高压、超高压和特高压。国际上,高压(HV)通常指35-220kV电压。超高压(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的电压。特高压(UHV)定义为1000kV及以上电压。
而对于直流输电而言,高压直流(HVDC)通常指的是±600kV及以下的直流输电电压,±600kV以上的电压称为特高压直流(UHVDC)。
我国发展特高压输电指的是在现有500kV交流和±500kV直流之上采用更高一级的电压等级输电技术,包括1000kV级交流特高压和±800kV级直流特高压两部分,简称国家特高压骨干电网。
从技术上看,采用±800kV特高压直流输电,线路中间无需落点,能够将大量电力直送大负荷中心;在交直流并列输电情况下,可利用双侧频率调制有效抑制区域性低频振荡,提高断面暂(动)稳极限;解决大受端电网短路电流超标问题。采用1000kV交流输电,中间可以落点,具有电网功能;加强电网支撑大规模直流送电;从根本上解决大受端电网短路电流超标和500kV线路输电能力低的问题,优化电网结构。
从输电能力和稳定性能看,采用±800kV特高压直流输电,输电稳定性取决于受端电网有效短路比(ESCR)和有效惯性常数(Hdc)以及送端电网结构。采用1000kV交流输电,输电能力取决于线路各支撑点的短路容量和输电线路距离(相邻两个变电站落点之间的距离);输电稳定性(同步能力)取决于运行点的功角大小(线路两端功角差)。
从需要注意的关键技术问题看,采用±800kV特高压直流输电,要注重受端电网静态无功功率平衡和动态无功功率备用及电压稳定性问题,要注重多回直流馈入系统因同时换相失败引起的系统电压安全问题。采用1000kV交流输电,要注重运行方式变化时的交流系统调相调压问题;要注重严重故障条件下,相对薄弱断面大功率转移等问题;要注重大面积停电事故隐患及其预防措施。