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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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“一只亚马逊雨林中的蝴蝶扇动几下翅膀,可以在两周后引起得克萨斯州的一场龙卷风”,这句关于“蝴蝶效应”的描述用来形容当今全球的电力系统并不为过。(来源:电联新媒作者:赵紫原李天娇)近期,突如其来的大停电让位于欧洲南部的伊比利亚半岛超5000万人口受到影响,政府宣布进入紧急状态。西班牙国
5月7日20时,在新疆±800千伏天山换流站年检现场,国网新疆超高压分公司换流阀作业面负责人赵智杰和同事们身着铅防护服,头戴铅帽,胸前的辐射剂量报警仪闪烁着绿色安全指示灯。他们将X射线发生器与数字成像板分别固定在换流阀阀塔两侧。X射线发生器与数字成像板是X射线数字成像系统的一部分。在天山换
5月8日,中国能建研发投资建设的世界首台(套)甘肃酒泉敦煌660兆瓦人工硐室型压缩空气储能电站示范项目通过可研评审,标志着我国压气储能行业迈向单机功率600兆瓦级新时代。项目位于甘肃酒泉敦煌,是“敦煌全绿色电站基地”重要组成部分。项目采用“中国能建压气储能系统解决方案”,单机功率660兆瓦
上文中我们讨论了在目录电价时代,由计划主导的用户侧分时电价存在的意义。(相关阅读:分时电价的底层逻辑(一):计划时代的用户侧资源)全社会的自然用电曲线会导致较大的峰谷差,进而影响电力系统的安全稳定运行,而为此要付出的购电成本也将更多,所以需要通过分时价格信号来引导用户做常态化的需
为深入贯彻落实国家“双碳”战略,推动与能源电力领域领军企业深度融合,4月27日,西安交通大学校长、中国工程院院士张立群带队赴中国南方电网有限责任公司(以下简称“南方电网”)推进合作交流,并与南方电网总经理、党组副书记钱朝阳座谈。中国工程院院士、南方电网专家委员会名誉主任委员李立浧,
4月24日,在北京电力交易中心的协调组织下,国网上海市电力公司促成5~12月吉林、黑龙江、蒙东送上海绿电交易,成交电量2.02亿千瓦时。此次交易是全国首次跨区多省联供、直流接力的绿电交易。东北地区风电资源丰富,外送能力强且送电曲线稳定。前期,在北京电力交易中心、国家电网有限公司华东分部、国
近日,在阳江三山岛附近,全国首个海陆一体柔直输电工程正在悄悄搭建一条“海底电缆高速公路”,它能让海上大风车的电像坐高铁一样“嗖”地直达大湾区。这到底是怎样的一项工程?什么是海陆一体柔直输电?海陆一体柔直输电=海上风电+柔性直流输电+陆上电网无缝衔接。就像在海底修了条电力复兴号专线,
近日,思源清能电气电子有限公司自主研发的230kW组串式储能变流器成功通过中国质量认证中心(CQC)构网型“护卫者”产品认证,成为目前业内获得认证的最大功率构网型组串式变流器。该产品在惯量特性、黑启动、过载能力等30项严苛测试中展现卓越性能,100%的测试通过率标志着思源清能在新型电力系统关键
“西电东送”是我国能源战略的关键布局,旨在将西部清洁能源输送至东部高负荷需求地区,优化能源资源配置。国家电网作为中国的电力脊梁,始终不懈探索铸造“大国重器”。中国电力超级工程——向家坝—上海±800kV超高压直流输电示范工程,作为国家重点示范项目,以1891.6公里的输电距离、640万千瓦的年
3月28日,±500千伏德阳—宝鸡特高压直流输变电工程累计交换电量达2039亿千瓦时,通过跨区电力交换,累计替代发电用煤6525万吨,减排二氧化碳1.99亿吨。德宝直流工程是国家电网有限公司支援四川灾后恢复重建、促进四川经济社会发展的重点工程,也是国内第一个实现远距离、大功率直流输电自主设计、制造
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
5月20日,由国家电网公司与国际可再生能源署、世界能源理事会、世界经济论坛共同主办的“2025能源电力转型国际论坛”在京举行。日立能源受邀出席此次活动,并与行业专家深入探讨驱动电网和能源低碳变革的关键路径。自2020年以来,国际能源电力转型论坛已举办四届。本届论坛以“新型电力系统加速能源转
能源是经济社会发展的重要物质基础和动力源泉,攸关国计民生和国家安全。党的十八大以来,习近平总书记围绕保障国家能源安全先后发表了一系列重要讲话、作出一系列重要指示批示,提出并不断发展“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为深入推动能源革命、加快建设能源强国提供了根本遵循和行动指南。
国家电网8日在济南、兰州同时宣布,陇东—山东±800千伏特高压直流工程竣工投产,标志着我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送工程建成投运。这条特高压输送的电能超一半是风能、光伏、储能等纯绿色电能。陇东—山东工程,是我国又一条“西电东送”能源大动脉,起于甘肃庆阳,止于山东泰安,
“鸟瞰新疆塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠,一道总长达3046公里的绿色阻沙防护带令人瞩目,环绕塔里木盆里,有许多大文章可作,其中一篇便是南疆主网架建设的加快推进。”国网新疆电力有限公司(以下简称“国网新疆电力”)经济技术研究院新型电力系统规划研究中心专责于国康向记者介绍南疆主网架的建设思
清洁能源nbsp;共建绿色地球4月2日,在蒙古国沙戈荒地区见证了中国科技的奇迹#x2014;#x2014;思源清能自主研发的构网型储能系统,成功完成全球首个组串式交直流一体储能系统110kV电压等级的黑启动和孤网供电功能试验。当整个电网陷入深度昏迷时,这套中国智造的电力心脏起搏器仅用60秒便让瘫痪的电力系统
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
构建新型能源体系是实现“双碳”目标的重要举措。新型能源体系以非化石能源为供应主体、化石能源为兜底保障、新型电力系统为关键支撑、绿色智慧节约为用能导向。绿色电能、氢能都是新型能源体系的重要组成部分。我国电力行业在促进新能源发展、电网基础设施建设、数智化赋能等方面已经处于全球领先地位
构建新型能源体系是实现“双碳”目标的重要举措。新型能源体系以非化石能源为供应主体、化石能源为兜底保障、新型电力系统为关键支撑、绿色智慧节约为用能导向。绿色电能、氢能都是新型能源体系的重要组成部分。我国电力行业在促进新能源发展、电网基础设施建设、数智化赋能等方面已经处于全球领先地位
“十四五”以来,中国能建坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为引领,将科技创新作为“头号工程”,着力打造具有能建特色的新质生产力,开启了以“四型八网”建设高质量发展“四新”能建崭新局面,为全面推进中国式现代化做出了积极贡献。3月20日,中国能建成功举办科技创新大会,并发布20项中国
3月18日,国家电网有限公司大同—怀来—天津南1000千伏特高压交流工程开工。这是深入贯彻习近平总书记重要指示精神、深化政企合作、推动能源生产和消费革命、助力天津河北山西三省市高质量发展的具体实践。工程将架起“西电东送”新通道,助力电力保供和区域协调发展。山西是全国重要的综合能源基地,
3月18日,国家电网有限公司大同—怀来—天津南1000千伏特高压交流工程(下称“大同—怀来—天津南工程”)开工建设,计划2027年6月建成投运。届时,华北将新增一条贯通山西、河北能源基地与天津负荷中心的能源“大动脉”,每年可促进新能源电量消纳超146亿千瓦时。国家电网公司董事长、党组书记张智刚
5月16日,在甘肃省白银市靖远县境内,随着甘肃—浙江±800千伏特高压直流输电工程线路工程(甘2标)跨越±800千伏天中直流提前跨越段最后一项缺陷消除,作业人员下塔,标志着甘肃—浙江±800千伏特高压直流输电工程线路工程(甘肃段)首次跨越作业顺利完成,为“甘电入浙”工程后续施工奠定了坚实基础。本
随着构建新型能源体系、新型电力系统及新型电网的不断推进,电力系统的结构形态、运行控制方式及规划建设与管理发生了根本性变革。这场变革不仅体现在技术创新上,还涉及能源结构的优化与电网管理的现代化。在构建新型能源体系中,“十五五”期间的大电网扮演着至关重要的角色,它不仅承上启下,连接着
当前,中国正着力构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系。随着风、光等新能源装机规模和发电量比例的不断上升,其波动性、间歇性与电网安全之间的矛盾也日益凸显。近年来,抽水蓄能技术发展为这一难题提供了解决方案。20日,国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会抽水蓄能电站发展与展望专题研讨会在成
5月20日,由国家电网公司与国际可再生能源署、世界能源理事会、世界经济论坛共同主办的“2025能源电力转型国际论坛”在京举行。日立能源受邀出席此次活动,并与行业专家深入探讨驱动电网和能源低碳变革的关键路径。自2020年以来,国际能源电力转型论坛已举办四届。本届论坛以“新型电力系统加速能源转
01迎峰度夏的背景和分析近年来,我国电力负荷呈现“冬夏双高峰”特征,夏季降温负荷占比达30%,部分省份甚至超过40%。2024年7月,全国最大电力负荷突破14.51亿千瓦,同比增加超1亿千瓦,电力供需矛盾日益尖锐。总结起来,根本矛盾可以归结为两方面:需求侧的结构性矛盾空调负荷激增:住建部数据显示,
5月17日,宁夏~湖南±800千伏特高压直流输电工程送端中宁换流站750千伏交流系统调试完成,带电投入运行。随着中宁换流站交流系统调试完成,宁夏~湖南±800千伏特高压直流输电工程正式进入调试投运冲刺阶段。
5月15日,重庆市能源局对彭德代表提出的《关于给予綦江区“疆电入渝”特殊绿电份额的建议》(第0461号)做出答复。其中指出,长期以来,重庆市能源局高度重视綦江区电网网架建设。围绕网架补强、供电能力和承载能力提升等,持续加大电网投资力度,“十四五”以来綦江区配电网项目投资超4亿元。推动省间
能源是经济社会发展的重要物质基础和动力源泉,攸关国计民生和国家安全。党的十八大以来,习近平总书记围绕保障国家能源安全先后发表了一系列重要讲话、作出一系列重要指示批示,提出并不断发展“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为深入推动能源革命、加快建设能源强国提供了根本遵循和行动指南。
5月16日,宁波杭湾500千伏输变电工程正式投运,至此,宁波超高压变电站数量达到10座,成为继杭州之外,省内第二个超高压变电站达到10座的城市。关于杭湾输变电工程宁波杭湾500千伏输变电工程是国家能源局“十四五”电力发展规划的国家级重点能源类项目,也是宁波首座半户内设计的超高压变电站,标志着
电网工程具有投资规模大、产业链条长、辐射带动力强等特点。今年以来,国家电网有限公司积极扩大有效投资,1~4月完成固定资产投资创历史同期新高。公司强化要素配置和资源保障,加快推进重大项目建设,在不断完善电网结构的同时,充分发挥带动作用,有力促进投资增长、产业发展和民生改善。特高压建设
今年一季度,浙江全社会用电量1526.96亿千瓦时,同比增长5.54%。随着全省聚力高质量发展,全面深化改革创新,扩大国内需求,推进高水平对外开放,预计今年浙江经济将持续保持回升向好态势,全年全社会用电量有望突破7200亿千瓦时。为服务经济社会发展,保障电力可靠供应,国网浙江电力加大电网投资力度
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