國内外特高(gāo)壓工程建設進展情況
發布時(shí)間:2015-06-30 08:55 來(lái)源:華電國威
在我國,特高(gāo)壓是指±800千伏及以上的(de)直流電和(hé)1000千伏及以上交流電的(de)電壓等級。特高(gāo)壓的(de)最大(dà)特點是可(kě)以長(cháng)距離、大(dà)容量、低損耗輸送電力。據測算(suàn),1000千伏交流特高(gāo)壓輸電線路的(de)輸電能力超過500萬千瓦,接近500千伏超高(gāo)壓交流輸電線路的(de)5倍。±800千伏直流特高(gāo)壓的(de)輸電能力達到700萬千瓦,是±500千伏超高(gāo)壓直流線路輸電能力的(de)2.4倍。
國際上特高(gāo)壓建設情況
20 世紀70 年代以來(lái),爲解決經濟快(kuài)速發展對(duì)負荷需求增長(cháng)的(de)預期以及大(dà)容量長(cháng)距離輸電問題,西方工業國和(hé)蘇聯均紛紛制定了(le)本國發展特高(gāo)壓輸電的(de)計劃。美(měi)國AEP 和(hé)BPA、意大(dà)利ENEL,前蘇聯電力部和(hé)日本東京電力公司均于70、80 年代分(fēn)别建設了(le)特高(gāo)壓輸電試驗基地或試驗線段,共計14 項,進行了(le)大(dà)量特高(gāo)壓前期和(hé)工程科研工作。課題涉及特高(gāo)壓絕緣,環境影(yǐng)響,監控保護,系統設計和(hé)工程規劃。一些制造廠商( 如瑞典ASEA、法國ALSTHOM,美(měi)國GE) 配合美(měi)國的(de)電力運行單位進行了(le)特高(gāo)壓輸變電設備的(de)研制,美(měi)國AEP 在瑞典制造廠商的(de)配合下(xià)完成了(le)1 500 kV 輸電的(de)試驗研究工作,意大(dà)利ENEL 完成了(le)1 000 kV 的(de)成套設備帶電試運行工作。前蘇聯和(hé)日本分(fēn)别建成了(le)百萬伏級輸變電工程。
前蘇聯1150kV特高(gāo)壓線路
前蘇聯幅員(yuán)遼闊,能源和(hé)負荷分(fēn)布很不均衡。負荷中心在西部歐洲地區(qū),大(dà)量水(shuǐ)力資源在東部西伯利亞,距歐洲地區(qū)4 500 km,煤炭集中在南(nán)部哈薩克斯坦,距莫斯科約2 500 km。這(zhè)就需要實行大(dà)規模的(de)“東電西送和(hé)南(nán)電北(běi)送”,通(tōng)過特高(gāo)壓輸電線路,把西伯利亞的(de)水(shuǐ)電和(hé)哈薩克斯坦的(de)煤電輸送到莫斯科地區(qū)。
前蘇聯從1981年起開始建設特高(gāo)壓輸電系統,共建成車裏雅賓斯克—庫斯坦奈—科克切塔夫—埃基巴斯圖茲—巴爾腦(nǎo)爾—伊塔特1150 kV 特高(gāo)壓線路2362 km。其中埃基巴斯圖茲—科克切塔夫—庫斯坦奈最先建成并投運,線路長(cháng)度約900 km,特高(gāo)壓變電站3 座,累計運行時(shí)間5 a,運行性能良好。蘇聯解體後,送端電源未能按預定目标建設,導緻特高(gāo)壓線路負載過輕,輸送容量僅爲額定容量的(de)20%,從1994 年起降壓運行。
日本1000kV輸電網架
日本1973 年開始研究特高(gāo)壓輸電,是世界上第2 個(gè)建成特高(gāo)壓線路的(de)國家。日本東京電力公司決定在已有500 kV 網架之上發展1 000 kV 輸電網架,目的(de)是把福島、柏崎的(de)大(dà)型核電廠6~8 GW的(de)電能,用(yòng)中等距離的(de)輸電線穿過人(rén)口稠密地帶,輸送到負荷中心。日本從1992 年以來(lái),共建有1 000 kV 同杆并架線路427 km,1996 年投入使用(yòng)了(le)新榛名特高(gāo)壓設備實物(wù)驗證站,做(zuò)了(le)多(duō)項試驗,設備通(tōng)過了(le)9 a 的(de)1 000 kV 帶電運行考核,初步驗證了(le)特高(gāo)壓技術的(de)可(kě)行性。日本根據本國的(de)國情,采用(yòng)氣體絕緣設備、高(gāo)性能C 型避雷器、高(gāo)速接地開關、裝設合閘和(hé)分(fēn)閘電阻等多(duō)種措施,有效解決了(le)過電壓和(hé)潛供電流的(de)問題。由于電力需求增長(cháng)減緩和(hé)核電建設計劃推遲,日本特高(gāo)壓線路建成後一直按500 kV 降壓運行,1000kV升壓計劃也(yě)大(dà)幅推遲。
意大(dà)利1050kV試驗工程
20世紀70年代,意大(dà)利和(hé)法國受西歐國際發供電聯合會的(de)委托進行歐洲大(dà)陸選用(yòng)交流800kV和(hé)1050kV輸電方案的(de)論證工作,之後意大(dà)利特高(gāo)壓交流輸電項目在國家主持下(xià)進行了(le)基礎技術研究,設備制造等一系列的(de)工作,并于1995年10月(yuè)建成了(le)1050kV試驗工程,至1997年12月(yuè),在系統額定電壓(标稱電壓)1050kV電壓下(xià)進行了(le)2年多(duō)時(shí)間,取得(de)了(le)一定的(de)運行經驗。該試驗工程位于意大(dà)利Suvereto1000kV試驗站内,包括兩部分(fēn):(1)1050/400kV變電站;(2)2.8km1050kV輸電線路。
中國的(de)特高(gāo)壓研究與建設情況
中國特高(gāo)壓技術研究起步于1986 年,中國電力科學研究院、武漢高(gāo)壓研究所、電力建設研究所和(hé)有關高(gāo)等院校開展了(le)特高(gāo)壓輸電的(de) 基礎研究,利用(yòng)各自特高(gāo)壓試驗設備進行了(le)特高(gāo)壓外絕緣放電特性,特高(gāo)壓輸電對(duì)環境的(de)影(yǐng)響研究,架空線下(xià)地面電場(chǎng)的(de)測試研究,工頻(pín)過電壓、操作過電壓的(de)試驗研究等。近年來(lái),随著(zhe)特高(gāo)壓試驗示範工程的(de)前期研究和(hé)開工建設,國家電網公司組織實施了(le)近百項關鍵技術課題 研究, 涵蓋了(le)換流技術、設備技術、試驗技術、運行技術、電磁環境、建設工期等多(duō)個(gè)方面,在特高(gāo)壓輸電的(de)關鍵技術領域取得(de)了(le)一系列重要成果:确定了(le)特高(gāo)壓電網的(de)電壓标準,明(míng)确了(le)特高(gāo)壓電磁環境指标的(de)限值,确定了(le)過電壓和(hé)絕緣配合方案,确定了(le)特高(gāo)壓直流工程标準輸電容量,論證了(le)特高(gāo)壓輸電的(de)經濟性,在絕緣配合、高(gāo)海拔研究、防雷研究等領域已經達到國際先進水(shuǐ)平。
在工程建設方面,目前,中國國家電網已累計建成“三交四直”特高(gāo)壓工程(包括:1. 晉東南(nán)-南(nán)陽-荊門1000千伏特高(gāo)壓交流試驗示範工程;2. 淮南(nán)-浙北(běi)-上海1000千伏特高(gāo)壓交流工程;3. 浙北(běi)-福州1000千伏特高(gāo)壓交流工程;4. 向家壩-上海±800千伏特高(gāo)壓直流工程;5. 錦屏-蘇南(nán)±800千伏特高(gāo)壓直流工程;6. 哈密南(nán)-鄭州±800千伏特高(gāo)壓直流工程;7. 溪洛渡左岸-浙江金華±800千伏特高(gāo)壓直流工程),在建“四交三直”特高(gāo)壓工程,在運在建特高(gāo)壓輸電線路長(cháng)度超過2.2萬公裏,變電(換流)容量超過2.3億千伏安(千瓦),累計送電超過3300億千瓦時(shí)。依托大(dà)電網發展新能源,國家電網新能源并網裝機已突破1.3億千瓦,成爲世界風電并網規模最大(dà)、太陽能發電增長(cháng)最快(kuài)的(de)電網。根據我國能源資源禀賦和(hé)“西電東送、北(běi)電南(nán)供”的(de)電力流向,國家電網發展呈現東北(běi)、西北(běi)、西南(nán)爲送端,華北(běi)、華中、華東爲受端的(de)基本格局。規劃2020年形成東北(běi)、西北(běi)、西南(nán)三送端和(hé)“三華”(華北(běi)、華中、華東)一受端的(de)四個(gè)同步電網格局,“三華”電網形成“四縱七橫”骨幹網架,建成19回特高(gāo)壓直流,形成“強交強直”電網結構。