高压直流输电的现状及发展

1、高压直流输电的现状及发展广东省电力工业局 周乐荣高压直流输电由于具备了交流输电所不能比拟的优点和特殊性，使其在电力系统中逐渐得到广泛应用，且显示出它重要的作用。尽管国外应用直流输电已经历了三十年，但我国目前在继舟山直流工程、葛洲坝至上海直流工程以及拟建的天生桥至广州直流工程之后才逐渐将高压直流工程技术应用到我国电力系统工程中来。虽然500kV葛上线高压直流工程的建成投运，标志着我国HVDC工程已迈进了世界先进前列。但面对该领域，仍然充满着神秘和挑战，有待于我们去进一步的研究和开发。1、HVDDC的现现状1882年年，法国国用2kkV直流流发电机机经566km直直流输电电线路把把电力送送往用户户

2、，开创创了直流流输电的的先河，实实现了人人类历史史上第一一次直流流输电。119122年电压压1000kV、送电功率15MW、输电线路为190km的直流输电工程投产运行，对HVDC在技术上、经济上如何发展和完善提出了要求，推动力直流输电的发展。直至20世纪3050年代，可控汞护阀换流器的研制成功并投入运行，积累了相关经验，为发展高电压、大功率直流输电开辟了道路。特别是1954年瑞典投入了一条长20km、电压100kV、功率为20MW的海底电缆的直流输电线路及1961年英（国）法（国）采用了100kV、100MW、65km的直流线路完成了跨越英法海峡的联网工程，使HVDC的发展呈现了广阔前景。近年

3、来，随着可控硅换流阀技术的日臻完善，光纤和计算机技术的迅速发展，使直流输电在技术上更加成熟，输电可靠性日益提高，HVDC在电力系统中得到广泛应用并显示出其不可低估的地位。目前，HVDC以其特有的优点和特殊性在交流电力系统的联网和分割功能方面发挥出重要的作用。迄今为止，全全世界大大约超过过40个个国家已已经建成成投产了了直流输输变电工工程，其其中以加加拿大、美美国、德德国、日日本、苏苏联、英英国、法法国、瑞瑞典等国国家建成成投产的的工程较较多。而而应用直直流工程程最多、且且在该领领域有较较成熟研研究和技技术的国国家当数数加拿大大。据统统计，119600年至119700年，全全世界投投入运行行的直

4、流流工程容容量为440000MW，11970019980年年，投入入运行约约88770MWW。19980年年至19990年年是直流流工程建建设和发发展的“黄金时时期”，在这这期间，是是直流工工程研究究从实践践到应用用的飞跃跃阶段，110年间间共建成成投运直直流工程程项目约约33项项，总容容量为3314441MWW，约为为前200年的33倍。119900年至119955年，投投运直流流工程容容量为996833MW，119900年后，每每5年投投入的直直流工程程容量均均超过1100000MWW以上，到到19997年为为止，全全世界投投入运行行点的直直流工程程容量约约为5661000MW。随随着电网

5、网的不断断发展，HHVDCC技术的的日臻完完善，今今后的HHVDCC工程将将朝着大大容量、高高电压和和长距离离送电的的方向发发展，另另外，在在各相邻邻国电网网或各大大地区电电网之间间的联网网方面。HHVDCC工程也也扮演着着越来越越重要的的角色。 1970020005年年投运的的直流输输变电工工程示意意图如图图1.2 几个典典型高电电压直流流输电工工程浅述述2.1 第第一个投投入商业业运行的的直流工工程第一个投入入商业运运行的直直流输电电工程为为瑞丽的的哥特兰兰直流输输电工程程，该工工程的送送点电压压为1000kvv，输电电容量为为20mmw，于于19554年建建成投产产，采用用96kkm常的

6、的电缆线线路送电电，换流流阀为汞汞弧阀，并并于19970年年进行改改造升压压，换流流阀改为为可控硅硅整流阀阀，升压压至1550kvv，送电电容量为为30mmw，该该工程的的示意图图见图22.2.2 第一个个大规模模可控硅硅整流阀阀工程 第一一个大规规模可控控硅整流流阀工程程系加拿拿大伊尔尔河的伊伊尔河直直流工工工程，是是一个背背靠背系系统，双双极，送送电容量量为3220wmm，电压压为80kvv。该工工程于119722年投运运，主要要是把魁魁北克的的水电送送往新不不伦瑞克克省。该该工程的的建成投投产，标标志着直直流工程程技术出出现了新新的飞跃跃，告别了汞弧弧换流阀阀，步入入了大规规模采用用可控

7、硅硅整流阀阀新里程程。该工工程示意意图见图图3.2.3 输输电容量量最大、运运行电压压最高的的直流工工程巴西的伊泰泰普高压压直流输输电工程程是目前前世界上上投入运运行的输输电容量量最大、运运行电压压最高的的石榴输输电工程程。该工工程负责责把目前前世界上上投运的的最大容容量的伊伊泰普水水电站所所发的电电（该电电站共有有18台台单机容容量为7700wwm的水水电机组组组成，总总装机容容量为1126000wmm，年发发电量770tww。h）送送往用户户。伊泰泰普特高高压直流流输电工工程包括括两个独独立的双双极系统统，每个个系统额额定输电电容量为为315500wwm，共共63000wmm，输电电额定电

8、电压为6600kkv，线线路长度度约8005kmm。伊泰泰普直流流工程示示意图如如图42.4 最最长输电电线路直直流工程程目前投入运运行的最最长输电电线路直直流工程程当数扎扎伊尔的的英加一一沙巴直直流工程程，该工工程于119822年投入入运行，线线路长约约17000kmm，送电电容量5560MMW，电电压为5500kkV，主主要是把把扎伊尔尔西部的的电力送送往东南南部地区区，英加加一沙巴巴直流工工程示意意图如图图5.2.5 最最长电缆缆线路直直流输电电工程芬侬一丝根根直流工工程，是是芬兰和和瑞典两两国电网网的主要要通道，是是目前投投运最长长的直流流电缆线线路，线线路长约约2000km，1198

9、99年投入入运行，输输送容量量为5000MWW,电压压4000kV。该该工程对对完善瑞瑞典南北北电网，加加强同芬芬兰的联联网后受受稳定极极限限制制的送电电功率，起起着重要要的作用用。芬侬侬一丝根根直流电电缆线路路工程示示意图见见图6。2.6 最最高电压压的直流流电缆线线路工程程美国新英格格兰为了了获得加加拿大魁魁北克良良好的水水电功率率，同加加拿大魁魁北克水水电局签签订了连连续111年的购购电合同同，年购购电量33TW.H，并并于19986年年建成投投产该电电缆直流流线路工工程，电电缆线路路长约115000km，该该工程送送电容量量为2GGW，电电压高达达4500kV，成成为迄今今为止世世界上

10、最最高电压压的直流流电缆线线路工程程。魁北北克新英格格兰直流流电缆工工程示意意图见图图7。另外，据报报道，日日本关西西电力和和电源开开发公司司、四国国电力公公司已着着手日本本纪伊至至本州的的直流输输电线路路输电工工程的前前期建设设工作，该该电缆线线路长约约43kkm，电电压为5500KKv,计计划20000年年投产，届届时将成成为世界界上最高高电压的的海底电电缆直流流输电工工程。3 我国国目前已已投产及及在建直直流工程程简介3.1 舟舟山直流流输电工工程1987年年，我国国投产了了第一个个直流输输电工程程舟山山工程。尽尽管该工工程送电电容量仅仅为500MW，线线路长度度为422km，电电压10

11、00kVV，但它它填补了了我国直直流输电电工程的的空白。为为今后发发展和建建设直流流输电工工程提供供了宝贵贵的建设设和运行行经验。3.2 葛葛洲坝至至上海直直流输电电工程 19899年9月月，引入入注目的的葛洲坝坝至上海海直流工工程投入入运行，标标志着我我国高压压直流输输电进入入了世界界先进行行列。该该工程长长约10045.7kmm，途经经湖北、安安徽、浙浙江至上上海，电电压为5500kkV，送送电容量量为12200MMW。它它建成，把把华东、华华中这两两个装机机容量超超过144GW的的大电网网连接起起来，形形成了我我国第一一个大电电网联合合系统，使使长江葛葛洲坝水水电厂的的电能源源源不断断送往上上海。葛葛上直流流工程示示意图见见图8.3.3 天天生桥广州州直流输输电工程程 天生桥梯梯级水电电站位于于云南、