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| 【電力】高壓直流輸電技術(shù)：三大特性突出節(jié)能效果 |
| （時間:2012-5-28 9:28:01） |
錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電線路。（英大圖片）
自上世紀80年代以來，電力傳輸技術(shù)的發(fā)展步伐明顯加快，提高傳輸能力的辦法不斷涌現(xiàn)，既有直流輸電技術(shù)、柔性交流輸電技術(shù)、分頻輸電技術(shù)等高新技術(shù)，同時也有對現(xiàn)有高壓交流輸電線路的增容改造技術(shù)，如升壓改造、復導增容改造、交流輸電線路改為直流輸電技術(shù)等。直流輸電，對于提高現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的傳輸能力，挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力，具有十分重要的現(xiàn)實意義，實施起來可收到事半功倍的效果。
經(jīng)濟性 三大特性突出節(jié)能效果
從經(jīng)濟方面看，直流輸電有以下三個主要優(yōu)點：
首先，線路造價低，節(jié)省電纜費用。直流輸電只需兩根導線，采用大地或海水作回路只用一根導線，能夠節(jié)省大量線路投資，因此電纜費用省得多。
其次，運行電能損耗小，傳輸節(jié)能效果顯著。直流輸電導線根數(shù)少，電阻發(fā)熱損耗小，沒有感抗和容抗的無功損耗，且傳輸功率的增加使單位損耗降低，大大提高了電力傳輸中的節(jié)能效果。
最后，線路走廊窄，征地費省。以同級500千伏電壓為例，直流線路走廊寬僅40米，對于數(shù)百千米或數(shù)千千米的輸電線路來說，其節(jié)約的土地量是很可觀的。
除了經(jīng)濟性，直流輸電的技術(shù)性也可圈可點。直流輸電調(diào)節(jié)速度快，運行可靠。在正常情況下能保證穩(wěn)定輸出，在事故情況下可實現(xiàn)緊急支援，因為直流輸電可通過可控硅換流器快速調(diào)整功率、實現(xiàn)潮流翻轉(zhuǎn)。此外，直流輸電線路無電容充電電流，直流線路無電容充電電流，電壓分布平穩(wěn)，負載大小不發(fā)生電壓異常不需并聯(lián)電抗。
提升空間 大功率電力電子器件將改善直流輸電性能
直流輸電最核心的技術(shù)集中于換流站設(shè)備，換流站實現(xiàn)了直流輸電工程中直流和交流相互能量轉(zhuǎn)換，除在交流場具有交流變電站相同的設(shè)備外，還有以下特有設(shè)備：換流閥、控制保護系統(tǒng)、換流變壓器、交流濾波器和無功補償設(shè)備、直流濾波器、平波電抗器以及直流場設(shè)備，而換流閥是換流站中的核心設(shè)備，其主要功能是進行交直流轉(zhuǎn)換，從最初的汞弧閥發(fā)展到現(xiàn)在的電控和光控晶閘管閥。
晶閘管用于高壓直流輸電已有很長的歷史。近10多年來，可關(guān)斷的晶閘管、絕緣門極雙極性三極管等大功率電子器件的開斷能力不斷提高，新的大功率電力電子器件的研究開發(fā)和應用，將進一步改善新一代的直流輸電性能、大幅度簡化設(shè)備、減少換流站的占地、降低造價。
【 觀點 】
遠距離輸電優(yōu)勢明顯
發(fā)電廠發(fā)出的交流電通過換流閥變成直流電，然后通過直流輸電線路送至受電端再變成交流電，注入受端交流電網(wǎng)。業(yè)內(nèi)專家一致認為。高壓直流輸電具有線路輸電能力強、損耗小、兩側(cè)交流系統(tǒng)不需同步運行、發(fā)生故障時對電網(wǎng)造成的損失小等優(yōu)點，特別適合用于長距離點對點大功率輸電。
其中，輕型直流輸電系統(tǒng)采用可關(guān)斷的晶閘管、絕緣門極雙極性三極管等可關(guān)斷的器件組成換流器，使中型的直流輸電工程在較短輸送距離也具有競爭力。
此外，可關(guān)斷器件組成的換流器，還可用于向海上石油平臺、海島等孤立小系統(tǒng)供電，未來還可用于城市配電系統(tǒng)，接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。輕型直流輸電系統(tǒng)更有助于解決清潔能源上網(wǎng)穩(wěn)定性問題。
【 工程應用 】
1.±660千伏寧東—山東直流輸電工程于2011年2月28日投運，山東接受外送電力的能力由350萬千瓦提升至750萬千瓦。據(jù)統(tǒng)計，山東因此每年可節(jié)約原煤1120萬噸。由此全省減少二氧化硫排放5.7萬噸，二氧化硫排放量降低1.1個百分點，大大促進了資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設(shè)。
僅2011年第一季度，山東電網(wǎng)就接納省外來電91.3億千瓦時，同比增長176%。
2.錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程采用900平方毫米導線，節(jié)能環(huán)保效果明顯，抗自然災害能力強，可進一步促進電力技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)技術(shù)升級。與傳統(tǒng)的630平方毫米截面導線相比，錦蘇特高壓直流線路應用900平方毫米截面導線，按照年運行3000小時計算，每年每千米線路可節(jié)電4.32萬千瓦時，全線一年將創(chuàng)造直接效益4000多萬元。
按供電煤耗360克標煤/千瓦時計算，全線一年將減少標煤消耗7.735萬噸，減排二氧化碳約20.12萬噸。而在抵御自然災害方面，大截面導線的大風水平荷載降低約10%，15毫米覆冰垂直荷載減小約7%。
3.三峽—上�！�500千伏直流輸電工程線路全長1048.6千米，輸送容量300萬千瓦，若按中強度全鋁合金導線替代普通導線計算，正常功率下，如果一年的輸送小時數(shù)為4000小時，可節(jié)約電能7.98萬千瓦時/千米，全線每年可節(jié)電8372萬千瓦時。
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