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| 【電力】高壓直流輸電技術：三大特性突出節能效果 |
| （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，電力傳輸技術的發展步伐明顯加快，提高傳輸能力的辦法不斷涌現，既有直流輸電技術、柔性交流輸電技術、分頻輸電技術等高新技術，同時也有對現有高壓交流輸電線路的增容改造技術，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等。直流輸電，對于提高現有傳輸系統的傳輸能力，挖掘現有設備潛力，具有十分重要的現實意義，實施起來可收到事半功倍的效果。
經濟性 三大特性突出節能效果
從經濟方面看，直流輸電有以下三個主要優點：
首先，線路造價低，節省電纜費用。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，傳輸節能效果顯著。直流輸電導線根數少，電阻發熱損耗小，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，對于數百千米或數千千米的輸電線路來說，其節約的土地量是很可觀的。
除了經濟性，直流輸電的技術性也可圈可點。直流輸電調節速度快，運行可靠。在正常情況下能保證穩定輸出，在事故情況下可實現緊急支援，因為直流輸電可通過可控硅換流器快速調整功率、實現潮流翻轉。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，負載大小不發生電壓異常不需并聯電抗。
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集中于換流站設備，換流站實現了直流輸電工程中直流和交流相互能量轉換，除在交流場具有交流變電站相同的設備外，還有以下特有設備：換流閥、控制保護系統、換流變壓器、交流濾波器和無功補償設備、直流濾波器、平波電抗器以及直流場設備，而換流閥是換流站中的核心設備，其主要功能是進行交直流轉換，從最初的汞弧閥發展到現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、大幅度簡化設備、減少換流站的占地、降低造價。
【 觀點 】
遠距離輸電優勢明顯
發電廠發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。業內專家一致認為。高壓直流輸電具有線路輸電能力強、損耗小、兩側交流系統不需同步運行、發生故障時對電網造成的損失小等優點，特別適合用于長距離點對點大功率輸電。
其中，輕型直流輸電系統采用可關斷的晶閘管、絕緣門極雙極性三極管等可關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、海島等孤立小系統供電，未來還可用于城市配電系統，接入燃料電池、光伏發電等分布式電源。輕型直流輸電系統更有助于解決清潔能源上網穩定性問題。
【 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。據統計，山東因此每年可節約原煤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，大大促進了資源節約型、環境友好型社會建設。
僅2011年第一季度，山東電網就接納省外來電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，節能環保效果明顯，抗自然災害能力強，可進一步促進電力技術創新和行業技術升級。與傳統的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電4.32萬千瓦時，全線一年將創造直接效益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—上海±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為4000小時，可節約電能7.98萬千瓦時/千米，全線每年可節電8372萬千瓦時。
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