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当前中国东南部经济发达地区传统能源资源逐步枯竭,能源资源与电力负荷在更大范围内逆向分布的问题日益突出,煤炭运输成本过高且运力不足,经济发达的人口密集地区空气污染问题日趋严重。迫切需要发展特高压电网作为我国能源传输的新途径,从更大的地理范围实现能源资源优化配置和利用。高压直流输电系统,是特高压电网的重要组成部分,可以高效、广域、低损耗的传输清洁能源,是远距离大容量输送电力的重要技术形式。国家电网在运的四回特高压直流输送容量在6400-8000MW之间,联系了我国的能源基地与负荷中心,发挥着巨大的社会效益和经济效益。本文以全球性的视野,重点介绍和展望了特高压直流输电技术的发展与前景。为满足国内直流输电工程的建设需要,紧跟直流输电设备制造水平的前沿技术,对直流输电技术发展的最新成果进行了总结。归纳了特高压直流运行方式的特点,指出将电流自然换相技术与柔性直流技术相结合构成多端直流输电技术是未来直流输电技术的发展方向;介绍了多换流站共用接地极技术、换相直流输电技术、大功率半导体器件及换流变压器的应用现状;分析了3种光电式电流互感器的特点;总结了直流输电控制保护系统的发展现状;最后结合生产实际,阐述了跨区电网运行中采用区域直流集控技术的优势,对未来高压直流输电的设计、制造、建设有很强的指导意义。
目的
我国一次能源与负荷需求逆向分布的特点,客观上要求在大范围内对能源进行优化配置。为实现能源的经济合理调配,国家电网公司正全力建设全国范围内的特高压坚强智能电网。高压直流输电因其技术上的优点成为远距离跨区域电能输送的重要组成手段,自三峡地区电力送出、西电东送等工程后,复奉特高压直流、德宝直流等工程相继投运,后续还有二十余条特高压直流输电工程已进入规划设计阶段。
自1954年瑞典哥特兰岛直流输电工程投运以来,世界各国已有上百个现代工业化直流输电工程建成投运,直流电压、电流和输电容量遍布各个等级。随着材料科学、微电子技术、制造工艺水平等的不断发展,换流站一、二次设备有了长足进步。在直流输电技术大规模应用于电力系统背景下,有必要掌握设备发展现状、总结设备发展趋势、归纳设备运维经验,反哺设备设计制造,以确保直流输电技术的不断更新进步。
本文从电网建设生产实际角度总结了当今直流输电技术发展现状,分析了一次拓扑、主设备、二次控制保护设备等方面的技术发展趋势,以期为后续工程的建设实施提供参考。
方法
文章从系统查阅科技文献、工程资料入手,吸纳最新工程实践经验,将理论分析与工程应用相结合,既分析了已有技术的优缺点,又指出了相关领域技术进步在直流输电技术创新中的应用。梳理了直流输电的可行拓扑,主要推荐了国家电网公司主导建设的采用双12脉动阀组串联技术的特高压直流输电工程。围绕直流输电核心设备:换流阀、换流变压器、光电流互感器、直流控制保护、集中控制系统展开研究,总结了上述设备的发展现状,指出了未来设备发展趋势。
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北极星输配电网获悉,当前,金上—湖北±800千伏特高压直流输电线路工程(藏1标)建设已进入关键阶段。金上—湖北±800千伏特高压直流输电线路工程(藏1标),包含±400直流线路部分和接地极线路部分,其中±400直流线路路径长度9.645千米,新建铁塔19基;接地极线路共计长169.97千米,新建铁塔360基。
5月29日,甘肃~浙江特高压柔性直流输电试验示范工程环评公示。相比于常规直流,柔性直流可与弱电网或无源电网联系,可对有功功率和无功功率进行独立快速控制,实现输电功率动态连续调节,具有运行方式灵活,对系统支撑能力强,不易发生换相失败等优点。本项目送端换流站采用柔性直流技术路线,有利于
一、特高压柔性直流输电技术需求分析随着“双碳”目标提出,加快建设新型能源体系和构建新型电力系统已经成为广泛共识。我国能源资源与需求呈现逆向分布,新能源出力的随机性、强时空相关性,决定了我国近期仍需扩大交直流互联电网规模才能满足远距离大容量输电和新能源跨省跨区消纳需求。我国电网已进
晁武杰身上有股钻劲,喜欢钻研新技术、新方法,经常和团队成员在实验室里分析技术数据,推演各种技术路径,创新解决专业技术难题。他现任福建电力科学研究院电网中心副主任研究员兼直流技术室主管,主要从事直流输电技术、电力系统继电保护技术等相关生产、科研及新技术推广工作。工作十多年来,晁武杰
5月26日,由国家电网有限公司牵头,中国电科院、国网经研院、国网智研院等共同完成的“面向超高海拔区域的特高压直流输电关键技术研究”项目成果通过中国电机工程学会技术鉴定。公司副总经理、党组成员潘敬东出席鉴定会并致辞,公司总工程师孟庆强、总部有关部门及单位负责同志参加鉴定会。该项目依托
3月15日,上海电气山东半岛北N2场址海上风电项目柔性直流输电系统工程勘察设计中标公告发布。公告显示,中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司成功中标该项目,中标价格为9492.520000万元。上海电气山东半岛北N2场址海上风电项目位于山东省烟台市,场址中心离岸距离约67km,场址面积约116km2,风电场
3月15日,国家电网有限公司陕北—安徽±800千伏特高压直流输电工程、岳西抽水蓄能电站(以下分别简称“陕北—安徽特高压工程”“岳西抽蓄电站”)开工。两项工程的开工建设对于保障我国电力安全可靠供应、加快建设新型能源体系、实现碳达峰碳中和目标、推动高质量发展具有重要意义。习近平总书记指出:
习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时指出,“能源安全事关经济社会发展全局”“应对这些挑战,出路就是大力发展新能源”。“目前我国正在加快推进西北沙戈荒、西南地区等大型清洁能源基地建设,新能源发展迈入大规模、高比例的新阶段。”全国政协委员、南方电网公司董事长孟振平表示,近年
3月1日,在陇东-山东±800kV特高压直流输电线路工程(山西段)施工现场,大型牵张设备完成入场检验,第一批240余名施工人员全部到位。据悉,陇山特高压工程是“十四五”电力发展规划的重点工程,也是我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送项目。线路全长927公里,起点为甘肃陇东庆阳,终点为
北极星输配电网获悉,近日,辽宁省发改委发布了关于申报国家能源领域首台(套)项目名单的公示,其中包括柔性直流输电配套核心部件等共9个项目。
2月18日,春节假期后复工第一天,国网新疆超高压公司组织运行专业人员开展监盘考试,以进一步提升运行人员在特高压直流输电系统运行、设备监控、故障处理等方面的操作能力。今年,国网新疆超高压公司从服务“疆电外送”、保障能源可靠供应出发,在核心业务、队伍建设、数智化建设等方面持续发力,坚持
编者按:2014年6月13日,习近平总书记创造性提出了“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为我国新时代能源发展提供了根本遵循。10年来,国家电网公司落实能源安全新战略,争当能源革命推动者、先行者、引领者,助力我国加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,能源高质量发展迈出了新步伐。电网头条
晁武杰身上有股钻劲,喜欢钻研新技术、新方法,经常和团队成员在实验室里分析技术数据,推演各种技术路径,创新解决专业技术难题。他现任福建电力科学研究院电网中心副主任研究员兼直流技术室主管,主要从事直流输电技术、电力系统继电保护技术等相关生产、科研及新技术推广工作。工作十多年来,晁武杰
11月9日,由浙江舟山供电公司自主研发的全国最大海缆施工船“启帆19号”正式下水,首个国家海洋输电技术品牌“国蛟一号”再添重器。“启帆19号”排水量2.4万吨,相当于一艘轻型航空母舰,在全国海缆施工船中排水量最大。该船载缆量达1万吨,可装载75千米三芯交流220千伏海缆、130千米单芯直流300千伏海
超导技术是近期全球科学工作者讨论、研究的热点。超导技术到底是什么?它能给人类社会带来什么样的改变?事实上,超导技术应用范围很广,已经在能源、交通、医学等领域产生了很大的影响。核磁共振成像、磁悬浮列车等都使用了超导技术。超导技术在能源电力领域的应用可大幅提高电力系统的运行效率,降低
今年是共建“一带一路”倡议提出10周年。习近平总书记强调,要深化互联互通,完善陆、海、天、网“四位一体”互联互通布局,深化传统基础设施项目合作,推进新型基础设施项目合作,提升规则标准等“软联通”水平,为促进全球互联互通做增量。10年来,国家电网有限公司深入贯彻党中央、国务院决策部署,
近日,由南网科研院牵头制定的IEEE标准——多端混合直流控制保护试验系统试验技术导则在IEEE标准协会官网正式发布。该导则技术标准工作组由南网科研院仿真所牵头成立,协同国家电网公司、清华大学、华北电力大学、许继集团、北京四方等单位的40余名专家,历时近4年完成标准申报、编制、评审和发布等工
随着新型电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进,构建坚强主网、柔性配网,创新电力技术成为电网建设的重点方向。当前,输电技术的综合应用有了哪些新进展?如何适应新时代电网升级的新形势,提升输电线路运维效率?近日,在第十届输电技术大会上,行业专家共商输电技术智能化发展路径,为输电行业
北极星输配电网获悉,近日,全国首条525千伏直流海缆在国网舟山供电公司海洋输电工程技术实验室通过预鉴定试验,意味着525千伏直流海缆具备使用条件。
北极星输配电网获悉,8月16日,中国电机工程学会组织开展国网浙江电力牵头研发的“柔性低频交流输电技术、系列装备及应用”项目技术鉴定。由中国科学院院士陈维江领衔的专家组一致认为,项目在核心设备研发和应用方面取得了原创性成果,整体技术达到国际领先水平,建议进一步加快推广应用。
8月8日,“国蛟一号”国家海洋输电技术品牌发布会在浙江舟山召开,来自政府、企业、学术与媒体领域的百余名代表齐聚一堂,交流展示“国蛟一号”品牌建设成果,对我国海洋输电技术和产业发展给予高度肯定。发布会现场图“国蛟一号”是全国首个国家海洋输电核心技术品牌,也是国家电网有限公司子品牌,是
核心提示柔性低频交流输电技术能让新能源发电设备直接输出低频电能,实现广域组网与电力远距离送出。国网智研院牵头组建产学研用联合攻关团队,历经9年研发,掌握了柔性低频交流输电系统成套设计、低频装备研发与试验等核心技术,并在我国首批柔性低频输电示范工程中应用。再过一个多月,杭州亚运会即
近日,湖北中心站组织资深专家对武汉—南昌双回1000千伏线路工程(湖北段)开展投运前阶段质量监督检查,至此,完成了该工程的全部现场监督检查工作。武汉—南昌双回1000千伏线路工程起点为武汉1000千伏交流变电站,终点为南昌1000千伏交流变电站,全线采用双回路架设,于2022年6月14日经国家发改委核
北极星输配电网获悉,当前,金上—湖北±800千伏特高压直流输电线路工程(藏1标)建设已进入关键阶段。金上—湖北±800千伏特高压直流输电线路工程(藏1标),包含±400直流线路部分和接地极线路部分,其中±400直流线路路径长度9.645千米,新建铁塔19基;接地极线路共计长169.97千米,新建铁塔360基。
±800千伏陇东—山东特高压直流输电工程(山东段)铁塔组立已完成2/3。该工程是我国首个“风光火储一体化”送电的特高压工程。起于甘肃省庆阳市西峰区什社乡送端陇东换流站,途经甘肃、陕西、山西、河北、山东五省,止于山东省泰安市东平县受端泰安西换流站,全长926公里。工程建成后,每年将向山东省
风起西域,一座座大型风力发电机矗立戈壁荒滩,源源不断输送着清洁能源;绿动四方,排排成片的光伏板点缀在沙漠绿洲,在阳光照耀下熠熠生辉。在“四个革命、一个合作”能源安全新战略科学指引下,新疆绿色发展的号角清晰响亮、探索前行的战鼓激越高昂、奋勇争先的足音坚定铿锵……新疆是国家重要的能源
“这可是世界首次,人这一辈子,能干几件世界首次的事儿啊!”近日,国网山西省电力公司建设分公司(锦通咨询公司)川渝线特高压交流线路工程监理项目部的成员们按捺不住激动的心情,早早来到作业现场,这里即将开展一项具有里程碑意义的工作。6月5日9时,随着10根子导线缓缓通过1L32号铁塔滑车,世界首
十年来,电力事业取得历史性成就1大力推动能源消费革命,有力保障人民用上电、用好电我国深入推进终端能源消费电气化,北方地区清洁取暖率达到76%,对改善空气质量的贡献率超过1/3,我国电能占终端能源消费比重达到28%左右10年来,我国全社会用电量由5.3万亿千瓦时增长到9.2万亿千瓦时,用电量年均增长
6月12日,陕北至安徽±800千伏特高压直流输电工程(河南段)在河南洛阳嵩县正式开工建设。陕皖特高压工程起于陕西省延安市,止于安徽省合肥市,途经陕西、河南、安徽3省,线路总长1069千米。其中河南段线路总长约490千米,总投资32.6亿元,途经三门峡、洛阳、平顶山、驻马店、南阳5市15县区,新建铁塔1
北极星输配电网获悉,近日,国家电网公司在浙江湖州应用固定翼无人机成功实施全国首次特高压线路毫米级高速空中巡检。据介绍,固定翼无人机巡航速度大概在每小时80公里左右,作业距离一般控制在70米到100米之间,本次作业是无人机巡检技术上非常大的突破。据悉,湖州是全国少有的各电压等级齐全、电网
6月11日,特变电工沈变公司高端电力装备头部园区智能化绿色化升级项目暨特高压试验制造基地扩建项目开工。计划投资20.5亿元建设高端电力装备头部园区智能化绿色化升级系列项目。其中,特高压套管研发制造基地项目去年投产,康嘉互感器数字化工厂项目今年3月开工。本次开工项目主要生产各类型交直流变压
在日前召开的中国品牌日·能源产业品牌宣传周暨能源产业品牌建设年会(2024)上,中国能源研究会副理事长兼秘书长孙正运表示,构建新型能源体系,传统的管理方式和手段已经不能满足要求,唯有通过管理创新和技术创新。工信部、国家发展改革委等五部门日前联合印发《关于开展2024年新能源汽车下乡活动的
6月6日,安徽平圩电厂四期1000千伏送出工程环评公示。一、建设项目名称、选址选线、建设内容等基本情况(一)建设项目名称安徽平圩电厂四期1000千伏送出工程。(二)选址选线平圩电厂和1000千伏淮南变电站以及本工程拟建输电线路均位于淮南市潘集区平圩镇。(三)建设内容(1)淮南1000千伏变电站扩建
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