特高壓輸變電技術的現狀分析和發展研究

黃泓云

摘 要：文章對目前國內外針對特高壓輸變電技術的研究和發展現狀進行介紹，分析目前特高壓輸變電技術的發展趨勢以及目前電力行業輸變電系統中對特高壓輸變電技術的研究和發展重點內容，以供參考。

關鍵詞：特高壓輸變電技術;現狀;發展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.103

1 引言

近年來隨著我國電網規模的擴大以及電力技術的發展，我國已經進入了超高壓輸電時代，其中所應用的超高壓輸變電技術也成為目前電力行業中的研究重點和熱點。這主要是由于輸變電技術一直電力系統中具有較大投資以及較高技術含量的技術，而且建設周期也通常比較長，在目前相關技術進步的同時，也推動輸變電技術不斷改革和創新，尤其是與目前的現代化智能技術進行結合，對于提高電力系統運行的安全性和穩定性具有重要作用。

2 特高壓輸變電技術國內外發展現狀

2.1 超高壓交流輸變電技術的發展現狀

我國針對超高壓交流輸變電技術的研究主要在以下幾個方面：首先就是系統研究。就是通過高電壓等級的輸變電工程的設計與生產來對電網運行技術安全穩定的問題進行攻克，并加強了與互聯電網之間的聯系，使得資源配置情況進一步被優化，對電網事故的支援能力也進一步提高。其次就是電壓控制方面。通過對穩態電壓控制技術以及瞬態過電壓抑制技術、潛供電弧形抑制技術的研究，實現了對超高壓系統中的電壓優化和控制，也就是對穩態電壓的控制。最后就是外絕緣特性的分析和配置。超高壓系統在環境比較復雜的情況下會出現外絕緣非線性放電的情況，通過對上述現象的研究對外絕緣特性規律進行總結，而且通過防雷技術以及絕緣子配置技術實現對復雜環境下外絕緣配置的優化。

2.2 超高壓直流輸變電技術的發展現狀

我國針對超高壓直流輸變電技術的研究主要集中在±800kV特高壓直流輸電系統關鍵技術方面：首先就是為了實現此系統中電壓的提升，確定采用每極2換流器串聯的方案;其次就是研究此系統的過電壓與絕緣配合，對直流輸電線路沿線過電壓幅值與分布特性曲線進行總結，通過仿真得出了對高端換流器各點絕緣水平進行控制的綜合技術方案，以及相應的避雷器配置方案和參數。最后就是對此系統外絕緣的研究。主要的研究成果就是獲得了特高壓直流全尺寸絕緣子污閃特性、冰閃特性以及海拔修整方案，并將其在特高壓工程外絕緣配置中應用。在上述兩種方向的研究中，我國相較于國外一直處于領先水平。

3 特高壓輸變電技術的發展趨勢

3.1 通過新型輸電技術來減少輸電走廊對土地的占用

在我國電力行業快速發展的同時，我國的工農業都取得了較大的進步和發展，為了降低電能輸送的成本以及提高電能輸送的效率，就需要對輸電走廊的占地面積進行減少，所采用的方法就是對多回輸電方式等新型輸電技術進行充分應用。而且在進行超高壓輸電時對緊湊型輸電方式進行應用實現對輸電走廊線數的減少以及輸送量和土地資源利用效率的提升。

3.2 降低超高壓輸電損耗

在目前我國的電力行業中輸電損耗主要由換流站損耗以及輸電線路損耗組成，其中輸電線路損耗中又包括電暈損耗和電阻損耗兩種，為了實現對輸電線路損耗的降低，就需要從運行損耗開始研究超高壓交流系統運行中的電流密度的經濟性，通過對導線的擴徑以及改革來降低施工成本，實現運行損耗的降低以及經濟效益的提升。

3.3 超高壓直流中進行超高壓交流方案的接入

超高壓直流系統可以實現對巨大容量電流的輸送，但是也會對接收端的交流電網造成較大的沖擊，這就需要為了消納剩余電流，要進行交流線路配套裝置的建立，實現向750kV超高壓交流系統中進行超高壓直流系統的接入，未來需要研究更高電壓等級也就是直接接入1000kV特高壓交流系統的方案以及組合式變壓器連接方案、分層接入方案等。

3.4 更高等級的直流輸電系統

目前主要研究的電壓等級為±1100kV的直流輸電系統，研究是內容就是主回路方案以及主設備參數、線路以及桿塔的設計、過電壓與絕緣配合等。

4 特高壓輸變電技術的發展重點

4.1 特高壓緊湊型輸電技術

此種輸電技術可以實現在同一塔窗內進行三相導線的布置來減少線路走廊寬度，而且實現對單位走廊輸送容量的增加，目前在我國已經有成功運行的案例。目前我國針對此技術研究的重點就是其電磁環境、系統過電壓與絕緣配合、帶電作業以及防舞措施、金具設計等。所研究出的導線結構以及布置方式還有相間間隔棒的配置可以滿足電磁環境的指標要求，研究出帶電作業的關鍵技術參數，而且在目前的特高壓緊湊型線路工程設計中開始應用，尤其對于走廊面積比較緊張的區域，實現了對輸送能力的大幅度提升。但是此技術存在最大的為題就是安全性問題，主要表現在難以對導線舞動進行控制，這也是未來進行研究和發展的重點。

4.2 特高壓擴徑導線技術

為了對特高壓輸變電技術中的輸電損耗進行減少，針對其中的電暈損失來說，需要加強對導線表面場強以及天氣因素的研究。擴徑導線技術就是擴大導線外徑，所采用的技術就是職稱鋁疏繞的方式，實現對導線表面電場強度和電暈放電的減小，并且同時還能減少噪聲以及無線電干擾，并且具有較輕的重量、較小的永久變形、較低的造價等優點，成為目前特高壓輸變電技術中的研究重點之一。

5 結語

我國目前針對特高壓輸變電技術中的超高壓交流輸變電技術和超高壓直流輸變電技術的研究一直處于世界前列，未來特高壓輸變電技術會向通過新型輸電技術來減少輸電走廊對土地的占用、降低超高壓輸電損耗、超高壓直流中進行超高壓交流方案的接入、以及更高等級的直流輸電系統等方向發展，并且針對目前的研究和發展重點之一的特高壓緊湊型輸電技術和特高壓擴徑導線技術進行發展，指導未來我國特高壓電網的發展。

參考文獻：

[1]董飛飛.特高壓輸變電技術的現狀分析和發展趨勢研究[J].智慧電力，2016，44（11）：1-3.

[2]張峻宇，楊明偉，程玉洲，et al.特高壓輸電線路運行維護技術研究現狀分析[J].建材與裝飾，2016（38）.