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特高压电网


贡献者:angelazhang    浏览:1422次    创建时间:2015-04-22

特高压电网
  开放分类:工程电力网
  “特高压电网”,指1000千伏的交流或±800千伏的直流电网。输电电压一般分高压、超高压和特高压。国际上,高压(HV)通常指35~220kV的电压;超高压(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的电压;特高压(UHV)指1000kV及以上的电压。高压直流(HVDC)通常指的是1 600kV及以下的直流输电电压,±800 kV以上的电压称为特高压直流输电(UHVDC)。
  
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  特高压电网作用大
  特高压电网作用大图册
  有利于中国煤炭产区的资源优势转化为经济优势 缩小区域差距
  我国特高压技术全球领先 也是唯一一个将其商业化运营的国家
  该技术输送容量大 送点距离长 线路损耗低且工程投资十分节省
  2013-12-27中国多条特高压输电线路工程被搁置百科档案 
  被国人忽视的“中国特高压电网”,不仅掌握世界唯一的特高压技术,也是世界唯一进行商业化运营的国家,目前已经建成“两交两直”特高压工程,实现累计送电量1380亿千瓦时,中国特高压正在走向世界。为此,国家十二五规划纲要明确“发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术”,并提升到国家发展战略的高度。
  但是,自从特高压发展以来,其外部生态环境并不良好:上项目要跑路条,工程评审议而不决,国家电网“十二五”规划被搁置。最近,从国家电网获消息证实,“十二五”期间,多条特高压输电线路的建设,缘于意见分歧及审批被搁置。
  在特高压论证、上马之初到现如今,极少数人始终反对发展特高压,反对的理由也随着工程建设不断变迁。起先,反对者提出中国发展特高压输电技术不可行,前苏联、日本等都已放弃,中国搞不成。2009年1月16日,我国第一条特高压交流试验示范工程—晋东南至南阳至荆门特高压工程正式投运,并完全掌握了基础研究、系统集成、成套设计、工程建设运行、技术标准等特高压核心技术,拥有自主知识产权和专利。国家科技部专项验收中认为,工程全面掌握了1000千伏特高压交流输变电工程关键技术和设备制造核心技术,整体处于国际领先水平。2010年9月,国家发改委组织完成了整体国家验收。工程先后被授予“中国工业大奖”“国家优质工程金质奖”。2013年1月18日,特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用荣获国家科学技术进步特等奖。
  特高压交流试验示范工程成功投运后,极少数人不再说技术不可行,转而提出工程安全性的问题。而目前,工程已连续安全运行近5年,经受了雷雨、大风和高温、严寒等恶劣条件及各种运行操作的考验,实现了双向、全电压、大容量输电,国产化设备指标稳定、状态正常。
  特高压技术和经济优势
  一、输送容量大。±800千伏直流特高压输电能力可达到640万千瓦,是±500千伏、300万千瓦高压直流方式的2.1倍,是±600千伏级、380万千瓦高压直流方式的1.7倍,能够充分发挥规模输电优势。
  二、送电距离长。采用±800千伏直流输电技术使得超远距离的送电成为可能,经济输电距离可以达到2500公里甚至更远,为西南大水电基地开发提供了输电保障。
  三、线路损耗低。在导线总截面、输送容量均相同的情况下,±800千伏直流线路的电阻损耗是±500千伏直流线路的39%,是±600千伏级直流线路的60%,提高输电效率,节省运行费用。
  四、工程投资省。根据有关设计部门的计算,对于超长距离、超大容量输电需求,±800千伏直流输电方案的单位输送容量综合造价约为±500千伏直流输电方案的72%,节省工程投资效益显著。
  五、走廊利用率高。±800千伏、640万千瓦直流输电方案的线路走廊为76米,单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦/米,是±500千伏、300万千瓦方案和±620千伏、380万千瓦方案的1.3倍左右,提高输电走廊利用效率,节省宝贵的土地资源;由于单回线路输送容量大,显著节省山谷、江河跨越点的有限资源。
  六、运行方式灵活。国家电网公司特高压直流输电拟采用400+400千伏双十二脉动换流器串联的接线方案,运行方式灵活,系统可靠性大大提高。任何一个换流阀模块发生故障,系统仍能够保证75%额定功率的送出。
  对我国电力建设的意义
  特高压能大大提升我国电网的输送能力。据国家电网公司提供的数据显示,一回路特高压直流电网可以送600万千瓦电量,相当于现有500千伏直流电网的5到6倍,而且送电距离也是后者的2到3倍,因此效率大大提高。此外,据国家电网公司测算,输送同样功率的电量,如果采用特高压线路输电可以比采用500千伏超高压线路节省60%的土地资源。
  风险
  近三四十年欧洲、北美等地发生的十几次大面积停电事件的教训是,交流电压等级越高,覆盖范围越大,越存在巨大安全隐患,联系紧密的特高压交流电网某一局部甚至某一部件发生破坏,就会将事故迅速扩大至更大范围。不仅在战时,而且在平时,电网很容易遭遇台风、暴雨、雷击、冰凌、雾闪、军事破坏等天灾人祸,会将事故迅速蔓延扩大。因此,要保证电网安全运行,必须在规划、设计、建设、运行中研究电网结构,要按“分层分区”原则实行三道保护。迄今为止,没有哪一个国家要建设特高压国家电网。(原标题:特高压项目评估受阻 “十二五”电网规划何时出台?)

  
  中文名:特高压电网英文名:Special high-voltage power grid
  输电电压分类:高压、超高压和特高压
  目录
  1简介
  2中国现状
  向上特高压工程
  交流试验示范...
  多条线路因规...
  3技术和经济优势
  输送容量大
  送电距离长
  线路损耗低
  工程投资省
  走廊利用率高
  运行方式灵活
  4发展意义
  清洁能源发展...
  有利于资源优...
  提高中能源供...
  带动电工制造...
  缩小区域差距
  5危害
  6著名工程
  前苏联1150kV...
  日本1000kV工程
  意大利1050kV...
  特高压电网 - 简介
  特高压杆塔试验基地
  中国对特高压输电技术的研究始于上个世纪80年代,经过20多年的努力,取得了一批重要科研成果。2009年1月6日,我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏交流输变电工程——晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程顺利通过试运行。
  中国现有电网主要以500千伏交流电和正负500千伏直流系统为主,最远电力输送距离为500公里,使电力输送能力和规模受到严重制约。而特高压电网是以1000千伏交流电和800千伏直流系统为主,电力输送距离可达1000公里至1500公里,可更好地满足经济发展对电力的需求。
  至2013年,晋东南—南阳—荆门特高压试验示范工程可行性研究已完成,线路、变电站设计方案基本确定。根据规划,中国特高压电网建成后,可节约发电装机2000万千瓦,每年可减少发电煤耗2000万吨。[1]
  目前中国既是全球唯一掌握特高压技术,也是全球唯一进行商业化运营的国家,目前已经建成“两交两直”特高压工程,实现累计送电量1380亿千瓦时。2013年1月18日,特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用荣获国家科学技术进步特等奖。[2]
  特高压电网 - 中国现状
  向上特高压工程
  向家坝-上海±800kV特高压直流输电示范工程承担着金沙江下游大型水电基地的送出任务,起于四川宜宾复龙换流站,止于上海奉贤换流站,途经四川、重庆、湖北、湖南、安徽、浙江、江苏、上海等8省市,四次跨越长江。线路全长1907公里。工程额定电压±800千伏,额定电流4000安培,额定输送功率640万千瓦,最大连续输送功率720万千瓦。工程由国家电网公司负责建设。
  2007年4月26日获得国家发改委核准;
  2007年5月21日在上海奉贤换流站奠基;
  2007年12月17日签订换流站直流设备采购合同;
  2007年12月21日换流站工程开工建设;
  2008年12月18日线路工程开工建设;
  2009年11月13日线路工程全线架通;
  2009年12月26日全线800kV带电;
  2010年4月24日双极低端送电成功;
  2010年6月25日双极全压送电成功;
  2010年7月8日工程投入运行。
  2011年3月31日,向家坝-上海±800kV特高压直流输电示范工程竣工环境保护验收会议在北京召开。验收组专家对工程环保方案及环保措施的落实以及工程环保成果等进行了对话和讨论,对工程环境保护工作给予了高度评价,一致同意工程通过验收。[3]
  交流试验示范工程
  特高压扩建工程通过竣工验收

  2011年12月16日,由中国自主研发、设计、制造和建设的,目前世界上运行电压最高、输电能力最强、技术水平最先进的交流输电工程——1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建工程正式投入运行。1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程自2009年1月6日正式投入运行以来,一直保持安全稳定运行,已成为中国南北方向的一条重要能源输送通道。为充分发挥试验示范工程的输电能力,进一步提高华北和华中两大电网之间的电力资源优化配置能力,2010年12月国家发展改革委核准建设扩建工程。2011年1月工程开工、10月全面竣工,12月9日完成系统调试和168小时试运行。扩建后,晋东南、南阳、荆门三站均装设两组容量300万千伏安的特高压变压器,线路装设40%的特高压串联补偿装置,具备稳定输送500万千瓦电力的能力。[4]
  多条线路因规划争议被搁置
  2013年12月来自国家电网的权威消息源证实,已有多条特高压输电线路因国家规划意见分歧、评估、审批迁延而搁置。甚至有“淮南-南京-上海”和“武汉-雅安”的两条线路在递交评审后难以进入行政核准程序。
  2012年12月5日,国家发改委正式委托中国国际工程咨询公司开展华东环网交流特高压项目北半环(淮南-南京-上海)工程评估。项目评估函中明确写到,评估时限为30天。而一年已经过去,仍无评估结果。[5]
  特高压电网 - 技术和经济优势
  输送容量大
  ±800千伏直流特高压输电能力可达到640万千瓦,是±500千伏、300万千瓦高压直流方式的2.1倍,是±600千伏级、380万千瓦高压直流方式的1.7倍,能够充分发挥规模输电优势。
  送电距离长
  采用±800千伏直流输电技术使得超远距离的送电成为可能,经济输电距离可以达到2500公里甚至更远,为西南大水电基地开发提供了输电保障。
  线路损耗低
  在导线总截面、输送容量均相同的情况下,±800千伏直流线路的电阻损耗是±500千伏直流线路的39%,是±600千伏级直流线路的60%,提高输电效率,节省运行费用。
  工程投资省
  根据有关设计部门的计算,对于超长距离、超大容量输电需求,±800千伏直流输电方案的单位输送容量综合造价约为±500千伏直流输电方案的72%,节省工程投资效益显著。
  走廊利用率高
  ±800千伏、640万千瓦直流输电方案的线路走廊为76米,单位走廊宽度输送容量为8.4万千瓦/米,是±500千伏、300万千瓦方案和±620千伏、380万千瓦方案的1.3倍左右,提高输电走廊利用效率,节省宝贵的土地资源;由于单回线路输送容量大,显著节省山谷、江河跨越点的有限资源。
  运行方式灵活
  国家电网公司特高压直流输电拟采用400+400千伏双十二脉动换流器串联的接线方案,运行方式灵活,系统可靠性大大提高。任何一个换流阀模块发生故障,系统仍能够保证75%额定功率的送出。[5]
  特高压电网 - 发展意义
  清洁能源发展载体
  中国的水能、风能、太阳能等可再生能源资源具有规模大、分布集中的特点,而所在地区大多负荷需求水平较低,需要走集中开发、规模外送、大范围消纳的发展道路。大规模核电的接入和疏散,也需要坚强电网的支撑。特高压输电具有容量大、距离远、能耗低、占地省、经济性好等优势,建设特高压电网能够实现各种清洁能源的大规模、远距离输送,促进清洁能源的高效、安全利用。
  有利于资源优化配置
  长期以来,我国电力发展方式以分省分区平衡为主,燃煤电厂大量布局在煤炭资源匮乏的中东部地区,导致铁路运输长期忙于煤炭大搬家,煤电油运紧张状况时常发生。未来,我国优化煤电开发与布局,清洁能源的快速发展,以及构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系,都迫切需要建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网,充分发挥电网的能源资源优化配置平台作用。
  提高中能源供应安全
  从丰富能源输送方式来看,建设特高压,通过加大输电比重,实现输煤输电并举,使得两种能源输送方式之间形成一种相互保障格局,促进能源输送方式的多样化,减少铁路煤炭运输压力,提高能源供应安全和高效经济运行。
  带动电工制造业技术升级
  建设特高压电网,是电力工业通过技术创新走新型工业化道路的具体体现,是研究和掌握重大装备制造核心技术的依托工程。发展特高压电网,可使中国电力科技水平再上一个新台阶,对于增强中国科技自主创新能力、占领世界电力科技制高点具有重大意义。目前,特高压输电技术已经纳入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》、《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》、《国家自主创新基础能力建设“十一五”规划》等国家重大规划。
  缩小区域差距
  建设特高压有利于中国煤炭产区的资源优势转化为经济优势,促进区域合理分工,缩小区域差距。特高压的建设在转变我国能源运输方式的同时,实现了电力产业布局的调整,为煤炭产区经济发展提供了机遇。对于煤炭主产区来讲,通过加大坑口电站建设力度,加快发展输电可以促进煤炭基地高附加值电力产品的出口,提高这些地区资源和生产要素的回报率,增加就业机会,提高居民收入,促进当地经济的发展,缩小地区之间的差距。测算表明,输煤输电两种能源输送方式对山西GDP的贡献比约为1:6,就业拉动效应比大约为1:2。[6]
  特高压电网 - 危害
  2013年前的近三四十年中,欧洲、北美等地发生的十几次大面积停电事件,教训是交流电压等级越高,覆盖范围越大,越存在巨大安全隐患,联系紧密的特高压交流电网某一局部甚至某一部件发生破坏,就会将事故迅速扩大至更大范围。不仅在战时,而且在平时,电网很容易遭遇台风、暴雨、雷击、冰凌、雾闪、军事破坏等天灾人祸,会将事故迅速蔓延扩大。因此,要保证电网安全运行,必须在规划、设计、建设、运行中研究电网结构,要按“分层分区”原则实行三道保护。到2013年为止,没有哪一个国家要建设特高压国家电网。[5]
  特高压电网 - 著名工程
  前苏联1150kV工程
  前苏联1000kV级交流系统的额定电压(标称电压)1150kV,最高电压1200kV,是世界上已有工程中最高者。
  日本1000kV工程
  日本1000kV电力系统集中在东京电力公司,1988年开始建设的1000kV输变电工程
  意大利1050kV试验工程
  20世纪70年代,意大利和法国受西欧国际发供电联合会的委托进行欧洲大陆选用交流800kV和1050kV输电方案的论证工作,之后意大利特高压交流输电项目在国家主持下进行了基础技术研究并于1995年10月建成了1050kV试验工程。[5]


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