Chap.6-直流輸電新技術(shù)(最終版本)2014課件

2023/1/14徐永海華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院新能源電網(wǎng)研究所Chap.6直流輸電新技術(shù)高壓直流輸電2023/1/142課程安排

第六章直流輸電新技術(shù)6.1特高壓直流輸電6.2強(qiáng)迫換相換流器6.3柔性直流輸電的發(fā)展與運(yùn)行原理（專題介紹）3輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓高壓（HV）：35?220kV；超高壓（EHV）：330?750kV；特高壓（UHV）：1000kV及以上。高壓直流（HVDC）：±600kV及以下；特高壓直流（UHVDC）：±750kV和±800kV。

根據(jù)國際電工委員會(huì)的定義：交流特高壓是指1000kV以上的電壓等級(jí)。在我國，常規(guī)性是指1000kV以上的交流，800kV以上的直流。

6.1特高壓直流輸電2023/1/1446.1特高壓直流輸電特高壓電網(wǎng)由特高壓骨干網(wǎng)架、超高壓、高壓輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)以及高壓直流輸電系統(tǒng)共同構(gòu)成的分層、分區(qū)，結(jié)構(gòu)清晰的大電網(wǎng)。（國家電網(wǎng)）特高壓骨干網(wǎng)架

由1000kV級(jí)交流輸電網(wǎng)和±600kV級(jí)以上直流輸電系統(tǒng)構(gòu)成的電網(wǎng)?！?00kV以上電壓的直流輸電在絕緣、電暈水平等方面與特高壓交流輸電大體相當(dāng)，稱為特高壓直流輸電（UHVDCtransmission）。目前，±800kV直流輸電是技術(shù)上可行的輸電技術(shù)。特高壓直流輸電工程主要采用±800kV特高壓直流輸電。2023/1/145特高壓交流試驗(yàn)示范工程“三西”煤電基地晉東南荊門武漢南陽2023/1/1466.1特高壓直流輸電特高壓令國家電網(wǎng)走出去更有底氣中國國際招標(biāo)網(wǎng)(2014-05-19，作者姚雷)放眼世界電力工業(yè)，由中國國家電網(wǎng)公司主導(dǎo)突破的特高壓輸電技術(shù)，無疑是迄今為止難度最大、最復(fù)雜的一項(xiàng)電力技術(shù)成就。正是堅(jiān)持走自主創(chuàng)新道路，我國成功攀登上了這一電力科技界的“珠穆朗瑪峰”，徹底扭轉(zhuǎn)了電力工業(yè)長期跟隨西方發(fā)達(dá)國家發(fā)展的被動(dòng)局面，誕生了“中國標(biāo)準(zhǔn)”，實(shí)現(xiàn)了“中國創(chuàng)造”和“中國引領(lǐng)”。特高壓已成為中國的新“名片”。繼去年“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)之后，今年，我國特高壓直流輸電技術(shù)成功走出國門，即將應(yīng)用在巴西美麗山水電站特高壓直流送出項(xiàng)目中。我國已掌握特高壓國際標(biāo)準(zhǔn)制定話語權(quán)“在我國，真正具備自主研制和創(chuàng)新水平且能稱得上偉大的工程，有，但是不多。剛剛建成投運(yùn)的1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程，可以說是名副其實(shí)的、偉大的自主創(chuàng)新工程?！?009年年初，中國科學(xué)院院士盧強(qiáng)在我國第一個(gè)特高壓交流工程(晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程)投運(yùn)后如是評(píng)價(jià)。2023/1/1476.1特高壓直流輸電特高壓令國家電網(wǎng)走出去更有底氣中國國際招標(biāo)網(wǎng)(2014-05-19，作者姚雷)進(jìn)入2014年，國家電網(wǎng)公司在國際化道路上繼續(xù)“大踏步前進(jìn)”。2014年2月7日，國家電網(wǎng)公司與巴西電力公司組成的聯(lián)營體成功中標(biāo)巴西美麗山水電特高壓直流送出項(xiàng)目,這是公司在海外中標(biāo)的首個(gè)特高壓直流輸電項(xiàng)目，可將巴西北部的水電資源直接輸送到東南部的負(fù)荷中心。特高壓輸電的研發(fā)成功，大幅提升了我國在國際電工領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)，中國電力工業(yè)在世界電力發(fā)展格局中的角色已由多年的追趕者變?yōu)閷?shí)際的領(lǐng)跑者。目前，俄羅斯、印度、巴西等國已將特高壓輸電作為能源電力發(fā)展的重要方向，并積極尋求與我國的技術(shù)合作。中國特高壓技術(shù)“走出去”取得重大突破，不僅有效拓展業(yè)務(wù)發(fā)展空間，還有效帶動(dòng)了上下游整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和國際競爭力的提升。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，繼高鐵外交之后，特高壓有望成為“中國制造”的又一張外交名片。而中國自主化輸電設(shè)備也將搭上“便車”走出國門。作為全球最大的公用事業(yè)企業(yè)，公司海外投資之路起步并不算早。然而在短短的幾年時(shí)間里，正是憑借在特高壓電網(wǎng)等領(lǐng)域領(lǐng)先的輸變電技術(shù)和嚴(yán)謹(jǐn)高效的管理能力，公司快速形成了“走出去”的核心優(yōu)勢。2023/1/1486.1特高壓直流輸電特高壓建設(shè)信息

（國家能源局決意放行交流特高壓，中國證券報(bào)，2014年05月12日）一份由電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院制定的電網(wǎng)投資方案，涉及投資超過2000億人民幣，內(nèi)容包含建設(shè)十二條貫穿中國東西部的輸電通道，將內(nèi)蒙、山西、陜西和云南等地的電力資源向京津冀、長三角和珠三角地區(qū)輸送，用以解決這些區(qū)域日益嚴(yán)重的霧霾和電力短缺問題。

這十二條通道為：

1.遼寧綏中電廠改接華北電網(wǎng)(±500千伏)

2.內(nèi)蒙錫林格勒至山東特高壓交流工程

3.內(nèi)蒙上海廟至山東特高壓直流工程

4.陜西榆衡至山東濰坊特高壓交流工程

5.蒙西到天津南特高壓交流工程

6.錫盟至江蘇特高壓直流工程

2023/1/1496.1特高壓直流輸電特高壓建設(shè)信息

7.淮南-南京-上海華東電網(wǎng)北半環(huán)特高壓交流工程(4月21日已獲國家能源局核準(zhǔn))

8.寧夏到浙江特高壓直流工程

9.山西到浙江，特高壓直流

10.山西盂縣電廠接入河北工程(±500千伏)

11.陜西神木到河北500KV輸電通道擴(kuò)建過程

12.南方電網(wǎng)西電東送，麗江直送深圳特高壓直流工程

其中包含4條特高壓交流工程，5條特高壓直流工程，和3條±500千伏輸電通道，這意味著，特高壓交流獲得國家能源局放行，多年來圍繞交流特高壓的爭議終有定論。圍繞交流特高壓的爭議已持續(xù)經(jīng)年，力推交流特高壓的國家電網(wǎng)認(rèn)為該項(xiàng)目優(yōu)勢明顯，可以解決新能源消納、區(qū)域電力資源平衡和治理霧霾等問題；反對(duì)者則認(rèn)為±500千伏超高壓和直流特高壓完全可以解決上述問題，交流特高壓經(jīng)濟(jì)性差且存安全隱患，不宜開工建設(shè)。正反雙方隔空論戰(zhàn)多年，未分勝負(fù)，以致國家電網(wǎng)“十二五”規(guī)劃至今仍未出臺(tái)。2023/1/14106.1特高壓直流輸電特高壓建設(shè)信息（山東：2017年建成“兩交兩直”特高壓通道）新華網(wǎng)濟(jì)南５月１８日電（記者魏圣曜）記者近日從國網(wǎng)山東省電力公司服務(wù)山東經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書發(fā)布會(huì)上了解到，圍繞山東省“兩區(qū)一圈一帶”區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，２０１４年山東計(jì)劃電網(wǎng)建設(shè)投資２３１億元，力爭今年年內(nèi)核準(zhǔn)開工“兩交一直”特高壓工程，到２０１７年建成“兩交兩直”特高壓輸電通道。根據(jù)國家電網(wǎng)公司部署，山東將建設(shè)“兩交兩直”（交流：“東縱”錫盟－山東、“北橫”靖邊（榆橫）－濟(jì)南－濰坊；直流：上海廟－魯南、呼盟－山東）特高壓工程。其中，“東縱”交流工程已獲得路條，具備核準(zhǔn)開工條件；“北橫”交流工程、呼盟－山東直流工程已完成可研性分析，上海廟－魯南直流工程正在開展可研性分析。2023/1/14116.1特高壓直流輸電特高壓建設(shè)信息（山東：2017年建成“兩交兩直”特高壓通道）據(jù)國網(wǎng)山東省電力公司介紹，預(yù)計(jì)２０１５年前后，山東將形成３個(gè)特高壓交流落點(diǎn)、１個(gè)特高壓直流深入負(fù)荷中心的特高壓布局，每年可減少省內(nèi)原煤消耗１９０４萬噸，減少二氧化硫排放４．２３萬噸，減少二氧化碳排放３４９１萬噸。據(jù)介紹，山東每天接納約１．３億千瓦時(shí)“外電”，相當(dāng)于每天用載重４０噸的車皮運(yùn)送標(biāo)準(zhǔn)煤８０節(jié)。根據(jù)工程前期進(jìn)展情況和總體安排，山東將力爭年內(nèi)核準(zhǔn)開工“兩交一直”，到２０１５年上半年核準(zhǔn)開工另一條直流，２０１７年建成“兩交兩直”特高壓輸電通道。屆時(shí)，可新增“外電入魯”受電能力２５００萬千瓦?；瓷暇€是國家電網(wǎng)系統(tǒng)首個(gè)省級(jí)電網(wǎng)公司屬地化現(xiàn)場建設(shè)管理的特高壓工程，目前江蘇境內(nèi)的線路已勘查完畢，3座新建變電站范圍內(nèi)的障礙物遷移工作已結(jié)束，具備了進(jìn)場施工條件。2023/1/14126.1特高壓直流輸電特高壓建設(shè)信息新華報(bào)業(yè)網(wǎng)訊(2014-04-24，記者黃偉)繼四川錦屏至蘇州的錦蘇特高壓直流輸電投運(yùn)后，江蘇將再添能源輸送“大動(dòng)脈”。記者昨日獲悉，1000千伏淮南-南京-上海特高壓交流輸變電工程正式獲得國家發(fā)改委批復(fù)，進(jìn)入項(xiàng)目建設(shè)階段。該工程起于安徽淮南，止于上海，在江蘇境內(nèi)新建南京、泰州、蘇州3座特高壓變電站。759公里的線路中有519公里在江蘇境內(nèi)，途經(jīng)淮安、泰州、南通、蘇州等6市，并在蘇通大橋上游建設(shè)長江大跨越，預(yù)計(jì)2017年10月全線竣工。國網(wǎng)江蘇電力總經(jīng)理尹積軍介紹，淮上線投運(yùn)后將與去年投運(yùn)的皖電東送南環(huán)工程形成長三角環(huán)網(wǎng)，提高我省接納皖電的能力，江蘇過江輸電通道的輸送能力將由目前的900萬千瓦提高到1600萬千瓦，還能大規(guī)模消納我省沿海風(fēng)電，對(duì)我省能源安全保障至關(guān)重要。淮上線是國家電網(wǎng)系統(tǒng)首個(gè)省級(jí)電網(wǎng)公司屬地化現(xiàn)場建設(shè)管理的特高壓工程，目前江蘇境內(nèi)的線路已勘查完畢，3座新建變電站范圍內(nèi)的障礙物遷移工作已結(jié)束，具備了進(jìn)場施工條件。2023/1/14136.1.1特高壓電網(wǎng)建設(shè)的必要性1、發(fā)電能源資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈逆向分布，決定了能源資源必須在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置運(yùn)煤發(fā)電環(huán)境污染嚴(yán)重。運(yùn)煤發(fā)電交通運(yùn)輸壓力大。一座5GW的電廠日耗煤達(dá)4.1萬噸，對(duì)鐵路、公路的運(yùn)輸壓力極大2、提高輸送容量一回1000kV輸電線路的自然功率接近5GW，約為500kV輸電線路的5倍?！?00kV直流輸電線路的輸電能力為6.4GW，是±500kV的2.1倍。能源分布，水能分布2023/1/14146.1.1特高壓電網(wǎng)建設(shè)的必要性3、縮短電氣距離，提高穩(wěn)定極限

1000kV輸電線路的電氣距離相當(dāng)于同長度500kV的1/4～1/5。即輸送相同功率下，1000kV輸電線路的最遠(yuǎn)送電距離是后者的4倍。

±800kV直流的經(jīng)濟(jì)輸電距離為2500km及以上。4、降低線路損耗相同條件下，1000kV線損是500kV的四分之一。相同條件下，±800kV線損是±500kV的39％。2023/1/14156.1.1特高壓電網(wǎng)建設(shè)的必要性5、減少工程投資單位輸送容量綜合造價(jià)：1000kV輸電方案約為500kV的四分之三?！?00kV輸電方案約為±500kV的四分之三。6、節(jié)省走廊面積一回1000kV輸電線路的單位走廊輸送能力約為同類型500kV線路的3倍?！?00kV直流輸電線路的單位走廊輸送能力是±500kV的1.29倍。2023/1/14166.1.1特高壓電網(wǎng)建設(shè)的必要性7、降低短路電流特高壓長距離送電可減少負(fù)荷中心區(qū)裝機(jī)需求，從而降低當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的短路電流幅值。實(shí)現(xiàn)分層分區(qū)布局，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從根本上解決短路電流超標(biāo)問題。8、加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)能力UHVAC同步聯(lián)網(wǎng)可大大縮短電網(wǎng)間電氣距離，提高穩(wěn)定水平，發(fā)揮大同步電網(wǎng)的各項(xiàng)綜合效益。增強(qiáng)電網(wǎng)間功率交換能力，實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)優(yōu)化能源資源配置。2023/1/14176.1.2特高壓輸電研究和應(yīng)用概況6.1.2.1國外特高壓輸電研究和應(yīng)用特高壓直流輸電技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代，瑞典Chalmers大學(xué)1966年開始研究±750kV導(dǎo)線美國邦德維爾電力局（BPA） 1970年規(guī)劃建設(shè)1100kV遠(yuǎn)距離輸電線路，建成2個(gè)試驗(yàn)場。美國電力公司（AEP）規(guī)劃在765kV電網(wǎng)之上建設(shè)1500kV特高壓輸電骨干電網(wǎng)，建成特高壓試驗(yàn)場。2023/1/14186.1.2特高壓輸電研究和應(yīng)用概況

1977年后，美國的用電增加速度大幅下降，由5.6%降到2.4%左右，停建了大批核電廠及部分火電廠。由于環(huán)境保護(hù)要求的提高及能源結(jié)構(gòu)的變化，80年代以后新建的發(fā)電廠中50%~60%是天然氣電廠，電網(wǎng)內(nèi)沒有發(fā)展長距離大容量輸電工程的必要，因而暫時(shí)停止了特高壓輸電技術(shù)的試驗(yàn)研究工作。2023/1/14196.1.2.1國外特高壓輸電研究和應(yīng)用前蘇聯(lián)上世紀(jì)70年代規(guī)劃，1981年起開始建設(shè)，1985年建成并投運(yùn)，電壓1150kV，線路長度約900km，特高壓變電站3座，運(yùn)行性能良好。前蘇聯(lián)解體后，送端電源未能按預(yù)期運(yùn)行，高壓線路負(fù)載過輕，輸送容量僅為總?cè)萘康?0%，從1994年起降壓為500kV運(yùn)行。其中，在額定電壓下累計(jì)運(yùn)行超過5年。2023/1/14206.1.2.1國外特高壓輸電研究和應(yīng)用前蘇聯(lián)1978年計(jì)劃建設(shè)±750kV直流特高壓，試制出工程所用的全套設(shè)備，兩端換流站完成了大部分土建及設(shè)備安裝工作，直流線路建成1090km。由于前蘇聯(lián)解體，該工程最終停止了建設(shè)。該工程的重要意義在于，其研究成果、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、線路等的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為±800kV特高壓直流輸電的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。21前蘇聯(lián)1150kV輸電線路地理接線圖2023/1/14226.1.2.1國外特高壓輸電研究和應(yīng)用日本 日本是世界上第二個(gè)采用交流百萬伏級(jí)電壓等級(jí)輸電的國家，從1973年開始特高壓輸電的研究。上世紀(jì)70年代規(guī)劃，80年代初開始技術(shù)研究，1999年建成1000kV同塔雙回線路427km，目前降壓500kV運(yùn)行。

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日本東京電力公司建成的1000KV線路2023/1/14246.1.2.1國外特高壓輸電研究和應(yīng)用意大利

規(guī)劃建設(shè)1000kV特高壓輸電骨干網(wǎng)，建成試驗(yàn)站。后因多種原因停建。加拿大、巴西、印度加拿大、巴西分別研究過UHVAC和UHVDC技術(shù)，近年來，印度開始考慮UHVDC。意大利1000kV工程雷電沖擊試驗(yàn)2023/1/14256.1.2.2國內(nèi)特高壓輸電研究和應(yīng)用2005年初，國網(wǎng)公司啟動(dòng)特高壓輸電工程關(guān)鍵技術(shù)問題的研究（研究內(nèi)容共113項(xiàng)，其中直流56項(xiàng)，交流57項(xiàng)）。北京特高壓直流試驗(yàn)基地于2007年5月投入使用。西藏高海拔直流試驗(yàn)基地于2008年建成。我國具備±1000kV及以下特高壓直流輸電工程在不同海拔高度下的電磁環(huán)境、空氣間隙放電特性、絕緣子污穢放電特性、直流避雷器等設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)研究能力，試驗(yàn)功能達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。2023/1/14266.1.2.2國內(nèi)特高壓輸電研究和應(yīng)用云南---廣東±800kV特高壓直流輸電工程

輸電能力：5000MW，全長1373km。2009年12月單極帶電，2010年6月18日正式雙極投運(yùn)。為世界上第一個(gè)±800kV特高壓直流輸電工程，成為當(dāng)時(shí)電壓等級(jí)最高、輸送容量最大的特高壓直流輸電工程。向家壩（四川）---上?！?00kV特高壓直流輸電工程

輸電能力：6400MW，全長1907km。2008年6月開工建設(shè)，2009年12月單極帶電，2010年7月8日正式雙極投運(yùn)。2023/1/14276.1.2.2國內(nèi)特高壓輸電研究和應(yīng)用向家壩―上?！?00千伏特高壓直流輸電示范工程線路圖2023/1/14286.1.2.2國內(nèi)特高壓輸電研究和應(yīng)用錦屏（四川）---蘇南±800kV特高壓直流輸電工程錦屏－蘇南±800kV特高壓直流輸電工程起點(diǎn)四川西昌市裕隆換流站，落點(diǎn)江蘇省蘇州市同里換流站。新建±800千伏換流站兩座，額定輸送容量720萬千瓦，最大連續(xù)輸送容量760萬千瓦（7600MW）；新建±800千伏直流輸電線路一回，途經(jīng)四川、云南、重慶、湖南、湖北、安徽、浙江、江蘇八省市，全長約2100公里。該工程采用雙極、每極兩個(gè)十二脈動(dòng)換流器串聯(lián)接線，電壓配置為“400千伏+400千伏”。換流變壓器單臺(tái)容量最大363兆伏安，采用6英寸晶閘管換流閥，每組換流器容量達(dá)190萬千瓦；運(yùn)行方式靈活，可靠性高。2023/1/14296.1.2.2國內(nèi)特高壓輸電研究和應(yīng)用錦屏（四川）---蘇南±800kV特高壓直流輸電工程工程于2008年11月獲得國家發(fā)改委核準(zhǔn)；計(jì)劃于2009年正式開工建設(shè)，2012年12月12日，錦屏—蘇南±800kV特高壓直流工程全面完成系統(tǒng)調(diào)試和試運(yùn)行，正式投入商業(yè)運(yùn)行。線路全長2059公里，歷經(jīng)八省市，額定電壓±800千伏，額定輸送功率720萬千瓦，總投資220億元。錦蘇工程是國家電網(wǎng)繼特高壓交流和直流示范工程之后，建成投運(yùn)的第三個(gè)特高壓輸電工程，是目前世界上輸送容量最大、送電距離最遠(yuǎn)、電壓等級(jí)最高的直流輸電工程，代表了當(dāng)前世界直流輸電技術(shù)的最高水平。工程承擔(dān)著雅礱江流域官地，錦屏一、二級(jí)水電站和四川豐水期富余水電的送出任務(wù)。2023/1/14306.1.2.2國內(nèi)特高壓輸電研究和應(yīng)用哈（新疆哈密）鄭（河南鄭州）特高壓工程---±800kV特高壓直流輸電工程繼向家壩—上海、錦屏—蘇南特高壓輸電工程后，國家電網(wǎng)公司投資自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和建設(shè)的第三回特高壓直流工程，也是目前世界上輸送功率最大的直流輸電工程，于2014年1月27日正式投入運(yùn)行。該工程是國家實(shí)施“疆電外送”戰(zhàn)略的第一個(gè)特高壓輸電工程，也是西北地區(qū)大型火電、風(fēng)電基地電力打捆送出的首個(gè)特高壓工程。工程起于新疆哈密南換流站，止于河南鄭州換流站，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南6?。▍^(qū)），線路長2192千米（

又說2210千米），額定電壓±800千伏，額定輸送功率800萬千瓦（8000MW）。與以往特高壓直流輸電工程相比，該工程輸送容量更大、送電距離更遠(yuǎn)、技木水平更先進(jìn)，代表了世界直流輸電技術(shù)的最高應(yīng)用水平。2023/1/14316.1.2.2國內(nèi)特高壓輸電研究和應(yīng)用哈（新疆哈密）鄭（河南鄭州）特高壓工程---±800kV特高壓直流輸電工程直流線路首次采用6x1000mm/大截面導(dǎo)線，首次研究應(yīng)用耐磨金具、Y形絕緣子串、裹體樁基礎(chǔ)等新技術(shù)、新工藝，自主研制并成功應(yīng)用了額定電流5000A的特高壓大容量直流設(shè)備，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到80%以上，進(jìn)一步促進(jìn)了我國電網(wǎng)技術(shù)升級(jí)以及裝備制造業(yè)跨越式發(fā)展。每年將新疆豐富的風(fēng)電、光電、火電打捆輸送給河南約400億千瓦時(shí)電量，相當(dāng)于從空中向河南輸送煤炭2210萬噸。這等同于在鄭州同時(shí)投運(yùn)8座100萬千瓦裝機(jī)的大電廠。400億千瓦時(shí)的清潔電能帶來的更是環(huán)境效益：減排二氧化碳3358萬噸、二氧化硫31.7萬噸、氮氧化物26.7萬噸。2023/1/14326.1.2.2國內(nèi)特高壓輸電研究和應(yīng)用哈（新疆哈密）鄭（河南鄭州）特高壓工程---±800kV特高壓直流輸電工程到2020年,新疆將規(guī)劃建成6條特高壓直流外送通道和2條交流外送通道,這些外送電的起點(diǎn)主要分布在哈密、準(zhǔn)東和伊犁煤電基地,這些地區(qū)都具有建設(shè)相應(yīng)容量外送電源的基礎(chǔ)。以哈密-鄭州特高壓直流線路為例,根據(jù)將火、風(fēng)、光電打捆外送的要求,哈密地區(qū)風(fēng)電、光電配套裝機(jī)容量將在1000萬千瓦以上,帶動(dòng)哈密地區(qū)裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)從無到有的發(fā)展,并快速形成產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)。據(jù)測算,僅哈密南-鄭州特高壓直流輸電工程就能實(shí)現(xiàn)700萬千瓦火電、250萬至300萬千瓦風(fēng)電、20至50萬千瓦太陽能的配套外送。哈鄭工程投運(yùn)后,新疆外送電能力將提升400%,每年可向河南送電500億千瓦時(shí),相當(dāng)于在鄭州同時(shí)投運(yùn)8座100萬千瓦裝機(jī)的大電廠,減少排放二氧化碳4000萬噸、二氧化硫33萬噸,社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。（注：不同來源材料，相關(guān)數(shù)據(jù)有一定出入）2023/1/14336.1.3特高壓直流輸電系統(tǒng)UltraHighVoltageDirectCurrenttransmission---UHVDCUHVDC的系統(tǒng)組成形式與超高壓直流輸電(EHVDC)相同，但單橋個(gè)數(shù)、輸送容量、電氣一次設(shè)備的容量及絕緣水平等相差很大。2023/1/14346.1.3特高壓直流輸電系統(tǒng)1、換流站主接線典型方式:每極2組12脈動(dòng)換流單元串聯(lián)(圖a)其他方式:每極2組12脈動(dòng)換流單元并聯(lián)(圖b)400kV＋400kV6英寸ETT閥運(yùn)行方式靈活平抗分布在極線和中性線2023/1/14356.1.3特高壓直流輸電系統(tǒng)2、換流閥二重閥，空氣絕緣，水冷卻；控制角：整流器觸發(fā)角15°，逆變器熄弧角17°2023/1/14366.1.3特高壓直流輸電系統(tǒng)3、換流變壓器型式:單相雙繞組，油浸式短路阻抗：16%

-18%有載調(diào)壓開關(guān):29檔，每檔1.25%

2023/1/14376.1.3特高壓直流輸電系統(tǒng)4、噪音治理換流變采用BOX-IN；平抗采取“穿衣戴帽”；換流站圍墻加裝隔音屏。換流變平抗2023/1/14386.1.3特高壓直流輸電系統(tǒng)5、換流站平面布置高、低壓閥廳及其換流變壓器采用面對(duì)面布置方式，高壓閥廳布置在兩側(cè)，低壓閥廳布置在中間。2023/1/14396.2強(qiáng)迫換相換流器起因：電網(wǎng)換相換流器要消耗大量無功功率 換流器吸收無功功率:30%-50%Pd(整流器）40%-60%Pd(逆變器) 因此，20世紀(jì)50年代有人提出強(qiáng)迫換相來降低換流器的無功消耗。方法：在換流器和換流變壓器之間串聯(lián)電容器來進(jìn)行強(qiáng)迫換相2023/1/14406.2強(qiáng)迫換相換流器類型電容換相換流器（CCC-Capacitor

CommutationConverter)可控串聯(lián)電容換相換流器（CSCC-ControlledSeriesCapacitorConverter）CCCCSCC2023/1/14416.2.1電容換相換流器工作原理串聯(lián)電容的移相作用使換相電壓產(chǎn)生滯后，因此有效增大CCC逆變器關(guān)斷角，同時(shí)部分補(bǔ)償晶閘管換流器吸收的無功功率2023/1/14426.2.2電容換相換流器的特點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)換相失敗的幾率大大減??；無功需求大大降低；換流器最大輸送功率提高；換流站甩負(fù)荷過電壓水平降低；換流閥短路電流降低；換流器交流側(cè)諧波有所減少。2023/1/14436.2.2電容換相換流器的特點(diǎn)2、缺點(diǎn)三相不對(duì)稱時(shí)可能引發(fā)換相失??；對(duì)閥的耐壓要求高；換流器直流側(cè)諧波有所增加。2023/1/14446.2.3電容換相換流器應(yīng)用現(xiàn)狀CCC-HVD