特高压直流输电PPT!

大家先来认识一下哈：刘振亚：第九届全国人大代表，高级工程师。1977年8月毕业于山东工学院电力系统专业。1992年11月任山东省电力工业局副局长，党委副书记。1995年12月任山东省电力工业局局长兼党委书记。1997年7月任山东电力集团公司董事长兼总经理，国家电网公司党组副书记、副总经理。2004年11月任国家电网公司党组书记、总经理。目录•特高压定义及在我国现状•特高压直流输电技术及其特点•特高压直流输电的经济优势及在我国应用前景一.特高压定义及在我国现状1.特高压特高压英文缩写UHV；电压符号是U（个别地方有用V表示的）；电压的伏特，单位符号也是V；比伏大的有KV、比伏小的mV,uV，它们之间是千进位。2.特高压定义在我国，特高压是指交流1000千伏及以上和直流正负首条特高压电网奠基800千伏及以上的电压等级。3.特高压对我国电力建设的意义特高压能大大提升我国电网的输送能力。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网可以送６００万千瓦电量，相当于现有５００千伏直流电网的５到６倍，而且送电距离也是后者的２到３倍，因此效率大大提高。此外，据国家电网公司测算，输送同样功率的电量，如果采用特高压线路输电可以比采用５００千伏超高压线路节省６０％的土地资源。特高压直流输电的变压器：4.我国当前特高压情况目前中国已经建成的超高压是西北电网750千伏的交流实验工程。首个国内最高电压等级特高压交流示范工程，是我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏交流输变电工程——晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程，全长640公里，纵跨晋豫鄂三省，其中还包含黄河和汉江两个大跨越段。线路起自山西1000kV晋东南变电站，经河南1000kV南阳开关站，止于湖北1000kV荆门变电站。直流方面，四川向家坝——上海±800千伏特高压直流输电示范工程正在紧张施工中，这是目前规划建设的世界上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程。国家电网公司在2010年8月12日首度公布，到2015年建成华北、华东、华中（“三华”）特高压电网，形成“三纵三横一环网”。同日，国家电网宣布世界上运行电压最高的1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程已通过国家验收，这标志着特高压已不再是“试验”和“示范”阶段，后续工程的核准和建设进程有望加快。5.特高压未来发展蓝图分析人士表示，未来5年，特高压的投资金额有望达到2700亿元，这较“十一五”期间的200亿投资，足足增长了13倍之余。2011年3月16日公布的国家“十二五”规划纲要中提到，“适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求，加快现代电网体系建设，进一步扩大西电东送规模，完善区域主干电网，发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术，依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，切实加强城乡电网建设与改造，增强电网优化配置电力能力和供电可靠性。”这将意味着特高压输电工程已被正式列入国家“十二五”规划当中。国家电网发展策划部专家张克向《第一财经日报》表示，核电、风电包括作为清洁能源的水电，未来的发展都将有赖于建设特高压电网。以风电为例，国家规划风电在2020年达到1.5亿千瓦以上的装机容量，但目前八大风电基地的装机容量已经占到总装机容量的80%，其中五大风电基地都在三北地区（华北地区、西北地区、东北地区），仅新疆、甘肃、内蒙古、吉林等省及自治区的风电装机就有8000万千瓦，因此风电消纳存在很大问题。只有借助特高压电网才可将如此集中和不稳定的电力传输到华北和华中等负荷中心。他表示，特高压建成后，可大规模开发风电，并做到高效率消纳，从而将一度颇为严重的弃风现象控制在1%。尛二.特高压直流输电技术及其特点1.特高压直流设备技术的可行性自20世纪50年代高压直流输电投运以来，经过50多年的发展，高压、超高压直流输电技术已逐步完善，其中巴西两回±600千伏超高压直流输电工程已运行20多年，我国的±500千伏超高压直流输电工程也已建设、运行近20年，通过超高压直流输电工程的建设、运行，对直流输电技术有了更成熟的认识，也为±800千伏特高压直流输电工程的设备制造奠定了坚实的技术基础。上世纪70、80年代，前苏联进行过±750千伏特高压直流输电工程实践，其主要设备已通过出厂试验并已建成1000多公里输电线路。国际工业界和学术界对超过±600千伏的特高压直流输电技术的研究一直没有中断，主要工作集中在±800千伏这一电压等级。1000千伏级交流输电技术的研究和开发，特别是前苏联和日本交流特高压工程的建设和运行，以及750千伏级交流输电30多年运行经验的积累，交流变压器、避雷器、开关等关键设备的设计、制造技术已发展成熟，有关知识和经验尽管不能直接照搬，但可在±800千伏特高压直流设备的研发过程中充分借鉴。各种研究和试验均表明，±800千伏特高压直流输电技术工程应用的条件已经具备，目前已经可以制造出±800千伏特高压直流所需的所有设备，特高压直流输电技术用于实际工程是完全可行的。2.特高压直流输电技术的主要特点（1）特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或非同步联网，电网结构比较松散、清晰。（2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。（3）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。（4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的暂态、动态稳定性能。（5）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。3.特高压直流送出实现的技术创新近年来，通过对金沙江下游水电和锦屏水电送出方案的滚动研究和综合论证，推荐金沙江一期送出工程采用3回±800千伏、640万千瓦特高压直流送出方案。目前，已经完成了直流送出工程和送端500千伏配套工程可行性研究报告，并通过了评审。直流输电工程的环境影响评价、水土保持方案、地质灾害危险性评估、压覆矿产评估、地震安全性评价和文物普探六项专题工作也于近期顺利完成。4.在技术研究中，立足科技创新，实现跨越式发展，取得了突破性进展(1).提出并研究特高压直流电磁环境指标，提出将原《高压直流架空输电线路设计导则》要求的标称场强，改为以对环境产生实际影响并可直接测量的合成场强指标，用以衡量直流线路的电场的修改意见，优化了原导则，已被国家环保总局采纳。(2).提出单回±800千伏、640万千瓦直流方案，该方案充分发挥特高压直流的规模优势，通过工程实践，其标准化设计具有十分广阔的市场前景。(3).研制6英寸晶闸管元件，将在中国建成世界惟一的6英寸元件生产线，研制和开发6英寸元件（换流阀），将大大提升中国的电力电子业制造水平。(4).研究重冰区线路熔冰，通过适当改变特高压直流系统接线方式、短时增大通过线路的电流方案，在覆冰严重时段对线路进行熔冰，可大规模降低线路本体投资。(5).开展污秽测量，采用完全自主设计开发的直流污秽测量系统，开展特高压工程站址直流积污试验，总体技术处于国际先进水平。(6).开展走廊数字化和整体航飞，将溪洛渡、向家坝水电站的出线规划作为一个系统工程，进行了整体航飞，提高了出线规划工作的准确性，节省工程费用。5.特高压直流与交流输电的区别从技术上看，采用±800千伏特高压直流输电，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1000千伏交流输电，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500千伏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±800千伏特高压直流输电，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1000千伏交流输电，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±800千伏特高压直流输电，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1000千伏交流输电，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。頌三.特高压直流输电的经济优势及在我国应用前景1.和±600千伏级及600千伏以下超高压直流相比，特高压直流输电的主要技术和经济优势可归纳为以下六个方面：(1).输送容量大。采用4000安培晶闸管阀，±800千伏直流特高压输电能力可达到640万千瓦，是±500千伏、300万千瓦高压直流方式的2.1倍，是±600千伏级、380万千瓦高压直流方式的1.7倍，能够充分发挥规模输电优势。(2).送电距离长。采用±800千伏直流输电技术使得超远距离的送电成为可能，经济输电距离可以达到2500公里甚至更远，为西南大水电基地开发提供了输电保障。(3).线路损耗低。在导线总截面、输送容量均相同的情况下，±800千伏直流线路的电阻损耗是±500千伏直流线路的39％，是±600千伏级直流线路的60％，提高输电效率，节省运行费用。(4).工程投资省。根据有关设计部门的计算，对于超长距离、超大容量输电需求，±800千伏直流输电方案的单位输送容量综合造价约为±500千伏直流输电方案的72％，节省工程投资效益显著。(5).走廊利用率高。±800千伏、640万千瓦直流输电方案的线路走廊为76米，单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦/米，是±500千伏、300万千瓦方案和±620千伏、380万千瓦方案的1.3倍左右，提高输电走廊利用效率，节省宝贵的土地资源；由于单回线路输送容量大，显著节省山谷、江河跨越点的有限资源。(6).运行方式灵活。国家电网公司特高压直流输电拟采用400＋400千伏双十二脉动换流器串联的接线方案，运行方式灵活，系统可靠性大大提高。任何一个换流阀模块发生故障，系统仍能够保证75％额定功率的送出。2.特高压直流输电在我国的应用前景(1).特高压直流输电具备点对点、超远距离、大容量送电能力，主要定位于我国西南大水电基地和西北大煤电基地的超远距离、超大容量外送。换流阀：(2).特高压直流在我国的应用前景广阔。以国家电网为例，金沙江一期溪洛渡和向家坝送出工程将采用3回±800千伏、640万千瓦直流特高压送出，四川锦屏水电站采用1回±800千伏、640万千瓦直流特高压送出，以上工程计划在2011年底～2016年期间陆续建成投运。金沙江二期乌东德、白鹤滩水电站送出工程也将采用3回±800千伏、640万千瓦直流特高压送出。发展特高压直流输电，还为我国后备能源基地西藏水电和新疆煤电开发提供经济的输电方式，为加强与俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦等国的电力合作提供技术保障。3.国家电网特高压直流工程的特点(1).国家电网公司首次提出±800千伏、4000安培、640万千瓦系列特高压直流工程方案。溪洛渡、向家坝和锦屏共采用4回±800千伏特高压直流输电工程送出，每回输送容量为640万千瓦，是目前规划中电压等级最高，容量最大的直流输电工程。(2).因输送容量大，电压高造成高端换流变压器体积大，运输重量增加，据厂家概念设计估算，送端高端换流变压器最大重量可达360吨/台。由于送端地区运输条件限制，经过技术经济分析，国家电网公司在金沙江外送特高压直流输电工程站址规划中，将送端3个换流站全部集中在四川宜宾市，既解决大件设备的运输问题，又节省了工程造价，而且有利于特高压换流站的运行维护。好了，就这么些！谢谢~~••亲，掌声呢….？