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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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3月22日,在甘肃省天水市麦积区利桥镇,随着线路N1294-N1311段最后2根导线顺利展放到位,宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电线路工程(甘肃段)全线贯通,为“宁电入湘”工程的顺利投运奠定了坚实基础。宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电线路工程(甘肃段)作为国家电网公司全面推进特高压工程机械化施工
麦积区是甘肃天水市的“东大门”,山脉纵横,峰峦绵延。小陇山林场多个区段排布其中,广袤的原始森林包裹着山峦。初春的山里,天气微寒。3月21日6时30分,在麦积区利桥镇三岔村±800千伏宁夏—湖南特高压直流输电工程甘2标段一基铁塔下的牵引场,现场工作负责人任宝玉向18名施工人员讲解当天现场作业的
3月25日,甘肃—浙江±800千伏特高压直流输电工程(以下简称“甘浙工程”)(河南段)正式开工建设。甘浙工程是世界首条特高压柔性直流工程(世界首条在送受两端均采用柔性直流输电技术的跨区特高压直流输电工程),也是国家“十四五”电力发展规划重点项目。该工程途经甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、
3月24日从国网湖北省电力有限公司获悉,经过18个月的艰苦奋战,宁夏至湖南±800千伏特高压直流输电线路工程湖北段顺利贯通。据悉,该工程全线投产后,年送电量预计达400亿千瓦时。宁夏至湖南±800千伏特高压直流输电线路工程简称“宁电入湘”工程,全长1634千米,是我国首条以输送“沙漠、戈壁、荒漠”
3月17日,我国西北地区气温持续在零下徘徊,雾霾与小雪交织弥漫,给户外作业带来极大挑战。哈密至重庆±800千伏特高压直流输电线路工程的监理初检验收工作在这片恶劣天地间紧张推进着。国网福建建设(咨询)公司工程监理部凭借敏锐的行业洞察力与专业担当,积极响应工程需求,迅速组建专业无人机飞手团
3月23日,全国首个双极高、低端直流系统同步启动带电调试的特高压直流输电工程——陇东至山东±800千伏特高压直流输电工程设备验收合格,正式启动直流系统带电调试。陇东至山东±800千伏特高压直流输电工程是我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送项目,西起甘肃省庆阳市庆阳换流站,途经甘
3月19日,甘肃-浙江±800千伏特高压直流输电线路(宁1标)基础首基试点在宁夏固原市西吉县开工。甘肃-浙江±800千伏特高压直流输电工程(下称“‘甘电入浙’工程”)于2024年7月开工建设,是中国“西电东送”的大动脉之一,也是国内首个全容量特高压柔直工程,建成后将为浙江新增800万千瓦送电能力,推动国
据悉,山西代表团向大会提交全团建议,支持山西进一步巩固和扩大电力外送基地建设。山西是国家重要的能源基地,同时也是全国西电东送、北电南送的枢纽,最大外送能力3162万千瓦,2025年开工大同—天津南交流特高压工程,建成后外送能力将达到3600万千瓦左右。2024年6月,“西电东送”通道调整完成,山
3月6日,国家“十四五”电力发展规划的重点工程——甘肃—浙江±800千伏特高压直流输电工程(下称“甘肃—浙江特高压工程”)首个线路标段在杭州市富阳区正式动工建设。据国网浙江电力消息,甘肃—浙江特高压工程是世界首条柔性直流特高压输电工程,作为第四条落地浙江的“西电东送”工程,其也是中国能
北极星输配电网获悉,河南开封市政府工作报告中指出,2025年开工建设投资75亿元的陕豫±800千伏特高压直流输电工程(开封境)等项目,建成投资100亿元的兰考国电投绿色能源项目。同时,持续完善农村基础设施,完成10千伏配电网项目700个以上,新建、改建农村公路150公里。2025年,还将支持开封时代建设
近年来,新能源经柔性直流输电(voltagesourcedconverterbasedHVDC,VSC-HVDC)(以下简称“柔直”)送出系统被广泛应用,推动全球电力向着清洁和绿色发展。但是,新能源经柔直送出系统的交流输电线路受两端电力电子装置及控制策略影响,故障时短路电流会存在波形畸变、相角受控、幅值受限等特征。基于
在浩瀚无垠的东海之滨,“绿色”的海风徐徐轻拂;在柔情温婉的西子湖畔,亚运的旗帜迎风招展。一项为深远海风电送出而生的新技术——柔性低频输电技术在浙江这片新型电力系统建设的热土生根发芽。柔性低频输电示范01总体情况柔性低频输电技术具备系统电压支撑和潮流柔性调节能力,在“沙戈荒”新能源外
“对中国市场的信心十足,对自己的产品和技术也信心十足”,这是一家跨国巨头在厦门的高压开关制造基地过成立25周年庆典时,相关负责人对北极星电力网传递出来的信息。25年来,中国的电力系统发生了巨大的改变,也取得了显著的成就。在能源安全新战略的指引下,中国于2020年向全世界作出了实现“双碳”
国内海上风电未来发展特点●规模大、深远海区域占比高三山岛海上风电柔直工程技术探索●不仅海上采用柔性直流技术,风电登陆后,将继续走直流架空线至负荷中心●首次提出无直流断路器、无集中耗能装置技术方案●利用风机全功率变流器自带的耗能装置实现盈余功率分散式就地耗散近日,阳江三山岛海上风电
近日,中国电力科学研究院电网环境保护全国重点实验室成功应用柔性低频输电用互感器全项试验平台开展试验。柔性低频交流输电是工频交流输电与直流输电方式的有益补充,可应用于中远距离海上风电送出、偏远地区长距离输电等场景。目前,江苏、浙江等地有多个在建的柔性低频输电工程。作为低频输电工程的
日前,国网智研院牵头项目“柔性直流换流器关键技术及应用”、参与项目“高压大容量直流开断半导体器件、关键技术与系列化直流断路器”获国家技术发明奖二等奖。6月24日,全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会在人民大会堂隆重召开。国网智能电网研究院有限公司牵头项目“柔性直流换流器
近日,国家电网有限公司所属中国电力技术装备有限公司与沙特国家电力公司正式签订沙特中部-西部和中部-南部±500千伏柔性直流换流站项目总承包合同,实现我国自主知识产权的高端柔性直流输电技术、标准和装备制造“走出去”重大突破,是公司高质量服务共建“一带一路”取得的又一重大成果。沙特中西
6月28日,国家电网有限公司召开±800kV/8GW特高压直流标准化暨面向超高海拔地区特高压直流关键技术成果发布会。公司副总经理、党组成员潘敬东出席会议并讲话。中国工程院院士舒印彪、汤广福、饶宏出席会议。公司总工程师孟庆强主持会议,国家能源局有关司局、公司有关部门单位负责人,电规总院、中国电
记者:能源安全新战略实施以来,能源供给和消费结构有何变化?我国在全球能源转型格局中的角色有什么变化?林卫斌:能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题。在“四个革命、一个合作”能源安全新战略引领下,我国能源电力在供应保障能力建设、节能减排、结构优化、技术创新、国际合作等诸
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
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
3月28日,国家电网有限公司2025年第十二批采购(特高压项目第一次设备招标采购)推荐的中标候选人公示。本次招标共有13项物资55个标包,包括二次设备、1000kV组合电器、避雷器、互感器、电抗器、组合电器、交流变压器等。除压型钢板、钢结构及构支架外,招标物资情况如下:本次投标,38家企业产生投标
3月14日,重庆市人民政府办公厅关于印发《重庆市打造民营经济发展高地若干措施》的通知(渝府办发〔2025〕12号)。其中指出,建成投产“疆电入渝”工程,加快推进渝黔直流背靠背、川渝特高压交流加强工程,优化电力结构和电力运行调度,为企业提供持续稳定的电力供应。原文如下:重庆市人民政府办公厅
3月28日,随着福建长泰特~厦门500千伏双回线路工程成功带电运行,该线路正式投产。据悉,福建长泰特~厦门500千伏双回线路工程起自福建省第二座特高压变电站长泰1000千伏变电站,止于500千伏厦门变电站,线路总长48.25公里,新建铁塔99基。该线路工程作为福州~厦门1000千伏特高压交流工程的配套项目,建
在我国电力工业发展的早期阶段,我国电网建设一直滞后于电源建设,每年用于电网建设的投资仅占电力行业总投资的30%左右。并且,由于对电网建设重要性的认识不够,我国早期仅考虑了输电线路的建设,而较少涉及到供电可靠性、安全性等问题,导致电网建设历史性欠账严重。自2000年以来,我国在电网投资领
北极星输配电网整理了3月24日~3月28日的一周电网项目动态。山东陇东至山东±800千伏特高压直流输电工程3月23日,全国首个双极高、低端直流系统同步启动带电调试的特高压直流输电工程——陇东至山东±800千伏特高压直流输电工程设备验收合格,正式启动直流系统带电调试。陇东至山东±800千伏特高压直流
北极星输配电网获悉,3月24日,宁夏-湖南±800千伏特高压直流输电线路工程(湖北段)贯通。国网宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电工程(以下称“宁电入湘”工程)于2023年6月11日开工建设,是我国首个“沙戈荒”风光电基地外送电特高压工程,预计预计2025年6月送电。据了解,“宁电入湘”工程配套电源
截至3月24日0时,±800千伏扎鲁特—青州特高压直流输电工程今年累计输送电量超100亿千瓦时,达到101.05亿千瓦时,同比增加49.14%。扎青直流是东北地区首条特高压输电工程,起于内蒙古通辽市扎鲁特换流站,止于山东潍坊市青州换流站,途经内蒙古、河北、天津、山东。自2017年12月投运以来,扎青直流累计
3月22日,在甘肃省天水市麦积区利桥镇,随着线路N1294-N1311段最后2根导线顺利展放到位,宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电线路工程(甘肃段)全线贯通,为“宁电入湘”工程的顺利投运奠定了坚实基础。宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电线路工程(甘肃段)作为国家电网公司全面推进特高压工程机械化施工
麦积区是甘肃天水市的“东大门”,山脉纵横,峰峦绵延。小陇山林场多个区段排布其中,广袤的原始森林包裹着山峦。初春的山里,天气微寒。3月21日6时30分,在麦积区利桥镇三岔村±800千伏宁夏—湖南特高压直流输电工程甘2标段一基铁塔下的牵引场,现场工作负责人任宝玉向18名施工人员讲解当天现场作业的
3月19日,宁夏750千伏北地变电站新建330千伏乾地Ⅰ线投运,可提升宁夏电网新能源电量消纳能力,优化宁东区域能源结构。近年来,宁夏风电、光伏发电等新能源装机规模快速增长,已成为全国重要的新能源基地之一。位于灵武市的宝乾变电站为依托当地200万千瓦光伏复合电站项目的新建变电站,通过乾地Ⅰ线接
3月24日,长沙1000千伏变电站主变扩建工程核准获批。一、核准依据依据《行政许可法》第二十二条、《企业投资项目核准和备案管理条例》第三条、《国务院关于发布政府核准的投资项目目录(2016年本)的通知》(国发〔2016〕72号)第八条、《湖南省政府核准的投资项目目录(2017年本)》(湘政发〔2017〕2
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