特高压直流输电发展分析

2018-11-30 03:21:46曹永东
科技与创新 2018年5期
关键词:特高压直流高压

曹永东

(国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司,内蒙古 通辽 028000)

特高压直流输电一般用在大容量长距离的直流电运输过程中,目前,在海底电缆、大型发电站等对这种技术的应用最广泛。在我国,特高压直流输电是指通过1 000 kV级交流电网和600 kV级以上的直流电网所构成的电网系统。纵观当前,直流输电技术发展得越来越成熟,并在电力传输中占着举足轻重的地位,由于目前计算机技术应用在了特高压直流输电中,使得特高压直流输电在调控方面有着更大的发展。本文通过分析我国特高压直流输电的发展现状,对特高压直流电在今后的发展进行了展望。

1 特高压电直流输电的现状

1.1 发展速度快

在20世纪60年代,一些发达国家需要向部分地区进行远距离输电,由于输电过程中的距离遥远,且输送的电量极大,所以,设计人员就开始研究高压直流运输。起初,电流的传输距离最多可达1 000 km,最高直流电压为500 000 V,传输过程中的最大功率可以达到6.0×106kW;发展到如今,这种特高压直流电的传输最高电压可以达到800 000 kV,而且最近几年,特高压直流电的发展速度非常惊人。另外,由于我国这几年现代化科技的飞速发展,目前,在高压直流电的传输过程中,计算机在对高压电流检测过程中得到了应用,这使得高压直流电的系统方面得到了优化,进而使得高压直流电的技术发展更向前迈进了一步。此外,与以往的电线相比而言,电流传输过程中对光纤的使用使得电流在传输过程中的安全性得到了保障,进而很大程度上使得输电效率得到了提高。同时,随着高压直流电传输技术的发展,目前,有很多国家也开始把高压直流电传输技术应用于实际生活中。

1.2 效率高

目前,我国在直流电传输方面一共有3种电流传输方式,即交流电传输、超高压输电以及特高压输电。在进行远距离直流电传输过程中,应用最多的一种方式是特高压直流电传输。这种电流传输方式无论在经济成本、能源耗损,还是在工程规模方面,都要优于其他的电流传输方式。

1.3 我国特高压直流输电技术发展

我国最早从20世纪80年代开始采用超直流电输送工程,这种技术主要是用在葛洲坝直流电输送工程中,虽然我国在超直流电力输送方面起步比较晚,但经过近几年的快速发展,我国在超直流电力输送方面取得了相当辉煌的成绩。经过这几年的发展,我国在电力传输方面特高压直流电输电技术也逐步成熟,我国于2010年独立研发了当时全世界领先,且在输送电力方面独一无二的特高压直流输电工程,即向家坝特高压直流输电工程,今后的几年内,我国在各个地区也开始建设这种特高压直流输电工程。

2 特高压直流输电所未来的发展

2.1 优化过电压和绝缘技术

如今,特高压直流输电工程在发展过程中也存在明显的不足,比如换流站的投资成本比较高,一旦出现故障,将会造成非常严重的损失。且由于我国的大气压环境比较差,在对线路进行绝缘保护过程中带来了很大的困难。时间一长,线路上很容易积淀尘埃,对线路的绝缘效果也会造成影响。此外,线路的绝缘层的成本也比较高,所以,一旦出现问题,将会造成很大的经济损失。我国西北部在水电、风电方面占有非常丰富的资源优势,但这些地区常年存在沙尘暴、暴雪等恶劣气候,所以,每年对线路造成了很大的损害。因此,要想保障特高压直流输电的安全、稳定,则必须对过电压以及绝缘层给予高度重视;否则,就会对电力在往华东、华北等地的运输造成非常大的影响。

2.2 处理电磁环境问题

在特高压直流输电运行过程中,由于线路会产生电磁环境,所以,电路下方经常会出现电场效应、无线电干扰以及噪声等现象。线路下方产生电场效应的原因主要是特高压直流电在运输的过程中,由于其自身的电压过高,所以,电线的周边会产生离子流场,进而使得电线周边存在场强,当人靠近时产生的电压场会对人体造成危害。而我们日常生活中所遇到的无线电干扰现象也主要是因为特高压直流电在电流传输过程中,线路会产生相应的无线电,进而对周围无线电通信设备造成干扰。比如,可能会出现突然之间出现手机无法通话、网络断开等。但在一般情况下,居民密集的地方不会受到无线电的影响;但对于居住比较分散的区域而言,就有可能会造成影响。为了降低无线电对居民区带来的干扰,一般的做法是增加导线半径。

2.3 加强特高压直流输电保护

在特高压直流输电的运行过程中,对高压直流输电进行合理的控制和保护是这种技术在应用过程中的难点,同时,也是最重要的环节之一。一方面,在进行特高压直流输电过程中,技术人员需要做好对线路的实时监控工作,当线路出现问题时,检测人员需要在最短时间内将这种问题检测出来,避免因为检测过程中出现疏忽而造成严重的损失;另一方面,当线路出现故障时,要确保解决措施合理、科学,切忌盲目解决,进而导致线路问题不但未得到解决,反而造成了非常严重的后果。维修人员在工作过程中一定要保障自身的安全,并增强自我保护意识,以免出现安全问题。

3 结束语

就我国目前的技术而言,在进行远距离、大区域输电时,特高压直流输电是最理想的选择。这种输电技术具有很多优点,包括投资成本低、线路损失少等,相比其他输电技术而言,更受到市场的欢迎。同时,在采用特高压直流电进行输电的过程中,技术人员应控制其对环境造成的负面影响,比如避免线路产生的电场、磁场对周围居民正常生活的干扰。

[1]张钊瑞.±800 kV特高压直流输电接地故障过电压的仿真与研究[D].桂林:广西大学,2017.

[2]朱军.超/特高压交/直流输电线路共用走廊的电磁特性及其优化布局研究[D].成都:西南交通大学,2015.

[3]王东举.特高压直流输电系统换流站操作过电压机理与绝缘配合研究[D].杭州:浙江大学,2015.

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