受过去电力系统“重发轻送”的传统思路影响,与快速发展的电源侧相比,我国电网建设一度显得滞后。现在的智能电网建设更加注重输电侧,特高压电网成为了骨干网架,在技术、设备方面,不断的的实现了突破和创新,现如今特高压、智能电网技术达到世界领先,自身的发展下一步该如何定位,确实是一个值得思考的问题。
特高压技术交直流争议 自身局限暂无法打破
直流输电技术的优点:
经济方面:
(1)线路造价低。对于架空输电线,交流用三根导线,而直流一般用两根,采用大地或海水作回路时只要一根,能节省大量的线路建设费用。对于电缆,由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度,如通常的油浸纸电缆,直流的允许工作电压约为交流的3倍,直流电缆的投资少得多。
(2)年电能损失小。直流架空输电线只用两根,导线电阻损耗比交流输电小;没有感抗和容抗的无功损耗;没有集肤效应,导线的截面利用充分。另外,直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。
所以,直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。
技术方面:
(1)不存在系统稳定问题,可实现电网的非同期互联,而交流电力系统中所有的同步发电机都保持同步运行。由此可见,在一定输电电压下,交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制,还须采取提高稳定性的措施,增加了费用。而用直流输电系统连接两个交流系统,由于直流线路没有电抗,不存在上述稳定问题。因此,直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制.还可连接两个不同频率的系统,实现非同期联网,提高系统的稳定性。
(2)限制短路电流。如用交流输电线连接两个交流系统,短路容量增大,甚至需要更换断路器或增设限流装置。然而用直流输电线路连接两个交流系统,直流系统的“定电流控制’,将快速把短路电流限制在额定功率附近,短路容量不因互联而增大。
(3)调节快速,运行可靠。直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率,实现“潮流翻转”(功率流动方向的改变),在正常时能保证稳定输出,在事故情况下,可实现健全系统对故障系统的紧急支援,也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。在交直流线路并列运行时,如果交流线路发生短路,可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速,提高系统的可靠性。
(4)没有电容充电电流。直流线路稳态时无电容电流,沿线电压分布平稳,无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象,也不需要并联电抗补偿。
(5)节省线路走廊。按同电压500 kV考虑,一条直流输电线路的走廊~40 m,一条交流线路走廊~50 m,而前者输送容量约为后者2倍,即直流传输效率约为交流2倍。<
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