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2019高压交流输电和直流输电现状与发展趋势汇报人：目录/CONTENTS01高压交流输电的现状02高压交流输电的发展趋势03高压直流输电的现状04高压交流输电与直流输电的对比总结高压直流输电的发展趋势05交直之争高压交流输电从发电站发出的电能，一般都要通过输电线路送到各个用电地方。根据输送电能距离的远近，采用不同的高电压。从我国的电力情况来看，送电距离在200～300公里时采用220千伏的电压输电；在100公里左右时采用110千伏；50公里左右采用35千伏或者66千伏；在15公里～20公里时采用10千伏、12千伏。高压交流输电高压输电：10kV到220kV的输电电压超高压输电：330kV，550kV，750kV输电电压特高压输电：1000kV以上的输电电压123高压交流输电高压直流输电主要由换流站（整流站和逆变站）、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成（见图直流输电系统的基本构成）。其中换流站是直流输电系统的核心，它完成交流和直流之间的变换。高压直流输电高压直流输电：±600kV及以下特高压直流输电：±750kV和±800kV12高压直流输电整流高压直流输电逆变高压直流输电输电线路对比杂散电容线路等效电感杂散电容会让电压衰减，出现相位差。频率越大，电感的感抗也随之越大，而电容的容抗越小。直流输电，没有复阻抗，只会在电阻上有损耗。输电线路对比交流输电，架高线路和电线之间保持距离线与地面的最小距离，在最大计算弧垂情况下，不应小于下列数值：35～110kV线路通过居民区不小于7米，35～110kV线路通过非居民区不小于6米，35～110kV线路通过交通困难地区不小于5米；154～220kV线路通过居民区不小于7.5米，35～110kV线路通过非居民区不小于6.5米，35～110kV线路通过交通困难地区不小于5.5米；35～110kV线路通过非居民区不小于7.5米，35～110kV线路通过交通困难地区不小于6.5米。关于高压线距民居建筑的安全距离，中国没有明确的距离规定，但是有一个相关的可以换算的标准：1-10kV高压线的安全距离为6米；35-110kV高压线的安全距离为8米；154-220kV高压线的安全距离为10米；350-500kV高压线的安全距离为15米。功率对比直流交流有功功率有功功率无功功率电容电感电压和电流有900的相位差tt趋肤效应频率越高趋肤效应效果越是明显，直流输电则没有这个问题并网交流电压幅值波形相位频率直流电压幅值极性输电距离对比1）在输送相同功率的情况下，1000kV特高压输电线路的最远经济送电距离1500km，约为500kV线路的3倍。2）采用±800kV直流输电技术使超远距离的送电成为可能，经济输电距离可以达到2500km及以上。高压交流输电特点节省线路走廊提高电能传输的经济性。提高传输容量和传输距离。继电保护高压直流输电特点线路造价低年电能损失小限制短路电流调节快速，运行可靠没有电容充电电流节省线路走廊输电线路换流装置较昂贵消耗无功功率多产生谐波影响换流装置01高压交流输电现状通常输电电压一般分为高压、超高压和特高压。对于我国绝大部分电网来说，110kV-220kV称为高压电网，300kV、500kV和750kV称为超高压电网，而特高压由±1000kV及以上交流和±800kV及以上直流输电构成。杨敬明中国进入特高压电网时代自2006年8月第一条特高压工程，即1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程开工建设，截至2018年底，中国已累计建成“八交十四直”22个特高压工程，在建“六交三直”9个特高压工程。特高压电网远距离输送的能力正在获得验证。中国进入特高压电网时代中国最早的一条特高压线路建成于2009年1月，我们通常称之为“1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”。它与后来建设的几条超远距离线路比较，尽管它的输送距离只有640公里，但它是全球第一个投入商业运营的特高压工程，正是因为它的投运，实现了华北与华中的特高压跨区联网。南阳开关站中国进入特高压电网时代榆横—潍坊1000千伏特高压交流输变电工程，途经陕西、山西、河北、山东4省，变电容量1500万千伏安，全线双回路架设，全长2×1048.5千米，2017年8月14日正式投运。榆横-潍坊工程经济、社会、环境效益巨大促进陕西与山西能源基地开发与外送：陕西、山西是建立大型煤电基地的首选。目前开展前期工作煤电项目约8000万千瓦。有效缓解华北地区电力供需矛盾：有力支撑华北特高压交直流主网架构建，提高华北地区电网承载能力，大幅提高“西电东送”能力，有效缓解华北地区用电紧张局面。有力拉动经济增长：将增加输变电装备制造业产值109亿元，直接带动电源投资约602亿元，可增加就业岗位1.7万个，每年拉动GDP增长77亿元，增加税收14亿元，将有利于将西部和北部资源优势转化为经济优势，特高压输电技术的优点和缺点①提升电量的输送效率，减少外界环境因素对输电过程的干扰，同时特高压输电不需要无功补偿，电力输送能力仅受导线耐热的限制。②提高输电的稳定性和可靠性，避免电能在传输过程中的浪费，实现特定环境下较远间隔电力系统间的大功率输电。③实现电力传输的低成本化。一条特高压电线输电量是普通电压电路输电量的三倍，这就意味着在同样情况下，特高压输电使用的导线、铁塔材料仅为传统输电方式的一半左右，能够节省约1/10的电网成本。④促进电力均衡发展，在煤炭或水利能源丰富的地区建设大型发电厂，再利用特高压输电技术将电力资源配送到用电负荷大的地区，就能够降低能源运输成本。①国内拥有特高压输电技术的电气制造商家大多是从国外引进技术和设备，而我国本土的设备和技术还不成熟，有待整体性提高。②国际电气技术的高速发展与更新换代，特高压输电技术的诸多相关技术也需要实时更新，变压器、避雷器等相关技术产品的研究和应用需要加强。③特高压技术对于人体健康的隐患一直引起人们的担忧。优点缺点交流特高压线路反事故措施应用现状防雷防污闪防微风振动防舞动防覆冰防风偏防污闪事故措施主要是从设计上通过增加绝缘子串长，提高泄漏距离来提高耐污闪能力；在污秽严重地区采用大吨位、高强度的合成绝缘子；对空挂或运行绝缘子进行饱和盐密测量，及时制定或修订污区图、根据实际情况使用防污闪涂料、开展带电清扫技术的研究与应用；开发在线监测系统，及时安排状态检修等。失谐间隔棒防舞装置线夹回转式间隔棒双摆防舞器采用阻尼间隔棒，防振锤等措施，但特高压线路导线平均挂点更高，从确保安全的角度出发，我国特高压线路的防振参照了超高压线路的方式进行了防振设计。在晋东南—荆门特高压线路采用负保护角，并考虑加装第三根地线的防雷设计；对地面倾斜角小于20的平原路段，采用地线保护角小于4°猫头塔；对地面倾斜角大于20°山区，采用地线保护角小于-2°酒杯塔，使2根地线的距离不超过中相导线距离地线的4倍，其雷击跳闸率可控制在0.1次/（100km·年）内。主要从设计上对事故多发地区的线路空气间隙适当增加裕度；在可能引发强风的微地形地区，合理采用“V”型串；对运行中易产生风偏故障区域的绝缘子下方加装重锤。对无法避免线路经过重冰区的情况下，根据导线脱冰跳跃影响进行了导线的布置方式、杆塔选型、档距配置等研究和设计。“坚强的智能电网”为什么会频繁停电？想回答三个问题交流输电和变电运维人员的现状？中国的交流输电还有希望么？有02交流输电未来发展趋势（1）超导输电技术（2）半波输电技术超导输电技术Superconductingtransmissiontechnology超导输电技术是利用高密度载流能力的超导材料发展起来的新型输电技术，超导输电电缆主要由超导材料、绝缘材料和维持超导状态的低温容器构成。超导材料的载流能力可达到100～1000A/mm2（约是普通铜或铝的载流能力的50～500倍），且其传输损耗几乎为零。超导输电技术的优势可归纳为：1）容量大；2）损耗低；3）体积小；4）重量轻；5）增加系统灵活性。由于上述优越性，超导输电技术可为未来电网提供一种全新的低损耗、大容量、远距离电力传输方式。常温绝缘型超导输电电缆超导输电技术——工程案例Superconductingtransmissiontechnology——projectcase美国长岛600m超导电缆（2006）美国Southwire200mTriax超导电缆（2006）1.美国南方电线公司于1999年首先将30m长、12.5kV/1.25kA三相交流高温超导电缆安装在其总部进行供电运行。2.丹麦于2001年研制出30m长，36kV/2kA的三相交流高温超导电缆并进行并网运行实验。3.2006年，日本住友公司完成了全球第一组以商业化方式订制的100m长，2kV/1.25kA三相交流高温超导电缆的开发并交付韩国使用。超导输电技术——工程案例Superconductingtransmissiontechnology——projectcase白银变电站中高温超导电缆云南吉普变电站高温超导电缆我国自“九五”计划以来开展了高温超导电缆的研究。（1）2000年完成了6m长、2kA的高温超导输电的研制和实验。（2）2001年云南电力公司与北京英纳超导公司合资成立云电英纳超导电缆公司，从事高温超导电缆的研究开发，2004年完成33m长、35kV/2kA高温超导交流电缆的研制，安装在云南普吉变电站运行。（3）2011年2月份，中国科学院电工研究所在甘肃省白银市政府支持下，在白银市建成了长75m、10.5kV/1.5kA高温超导电缆。超导输电技术——技术瓶颈Superconductingtransmissiontechnology——Technicalbottleneck1.需要提高超导材料的临界温度。较低的运行温度意味着更大的运行维持成本。2.需要大幅提高辅助设备的长期运行可靠性。直接决定了超导电力设备的安全可靠性。3.需要进一步大幅降低高温超导材料的价格。超导传输的材料造价比常规电力设备高出几十倍到上百倍。超导输电技术在过去20年取得了长足的发展,但要真正实现大规模应用,还存在多方面的问题亟待解决。半波输电技术HalfWavelengthTransmission半波输电（HWACT）是指输电的电气距离接近一个工频半波，即3000公里的超远距离的交流输电。其基本原理是：当交流线路长度等于半波长时，输送功率极限可以达到无穷大，半波输电正是根据这一特性而确定的输电方式。自21世纪以来，中国、巴西、俄罗斯等国发现半波输电对于大规模的能源开发具有很强的吸引力，半波输电技术成为电力行业科研领域的热点。半波输电技术HalfWavelengthTransmission半波输电技术是长距离、大容量的输电技术，使其适用于幅员广大的国家。半波输电技术有望成为中国未来可能的输电方式之一，半波输电与中等长度的交流输电相比，主要优势如下：1.无需安装无功补偿设备2.全线无需设中间开关站3.输送能力更强4.经济性更佳03高压直流输电的现状CurrentSituationofHighVoltageDirectCurrentTransmission高压直流输电的现状–概述CurrentSituationofHighVoltageDirectCurrentTransmission–Overview①高压直流输电与其相连的两个交流系统的频率和相位无关②高压直流输电线路上只传输有功③高压直流输电传输功率高速可控④高压直流输电线路经济优点我国一次能源与负荷需求呈现逆向分布的特点，这种一次能源分布于负荷中心的不平衡，要求我国电力系统实现跨区域、远距离和大规模电能输送能源分布我国已自然形成了东北、华北、西北、华中、华东、南方及一些省区的区域电网。合理地互联这些电网可取得良好的水火互补、错峰填谷、减少备用容量、事故支援等经济效益。区域电网高压直流输电的现状–概述CurrentSituationofHighVoltageDirectCurrentTransmission–Overview中