摘要:随着经济的快速发展,人们的各项生活、生产活动对电能的需求不断增加,电网的建设规模不断扩大,对电网的供电可靠性提出了更高的要求。从目前情况分析,我国存在着经济发展地理分布与能源资源分布不协调的问题,发展特高压输电技术,能够满足不同地区的电力需求,保障能源的安全可靠供应,提高资源利用率。因此,本文对我国特高压输电规划中几个问题进行探讨。
关键词:特高压;输电规划;问题;探讨
特高压输电技术的优点主要表现在输送容量大和输电距离长,这对于解决我国能源和负荷分布的极度不均衡问题具有重要意义。众所周知,我国国土面积大,负荷中心分布在华东和华南经济发达地区,而能源则大量集中在西部欠发达地区,发展特高压输电技术,可以最大效率地实现大范围、大容量的能量转移,是我国输电系统发展的必然趋势。
1我国特高压输电发展现状
按我国目前的社会发展形势,在未来很长的一段时间内仍需大力发展基础工业和基础设施的建设,这就需要充足的能源特别是电力的支持。我国76%的煤炭资源分布在北部和西北部;80%的水能资源分布在西南部;绝大部分陆地风能、太阳能资源分布在西北部。同时,70%以上的能源需求却集中在东中部。能源基地与负荷中心的距离在1000到3000公里。我国需要建设一个庞大的电网体系。特高压能大大提升我国电网的输送能力目前500kV超高压电网存在的输电能力低、安全稳定性差、经济效益欠佳等方面的问题,所以,建设特高压电网已经成为我国电力发展的必然趋势。特高压电网可以大幅度提高电网自身的安全性、可靠性、灵活性和经济性,使能源充分利用和有效搬家,具有显著的社会效益和经济效益。随着国民经济的增长,中国用电需求不断增加,中国的自然条件以及能源和负荷中心的分布特点使得超远距离、超大容量的电力传输成为必然,为减少输电线路的损耗和节约宝贵的土地资源,需要一种经济高效的输电方式。特高压直流输电技术恰好迎合了这一要求。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。
2目前实现我国特高压输电的必要性
2.1电力负荷和电力资源范围不均
经济的快速发展使得对电力的需求逐渐增大,但是我国的经济存在着不均匀发展态势,西北地区以及一些偏远地区经济落后,电力综合发展水平较低,而实际上这些地区电网技术的落后才是问题产生的根本。实际上,我国西部地区的用电量较多,而电力资源的分布情况却恰恰相反,这样使电力的发展存在着一定的困难。周而复始形成了电力严重不足的恶性循环。因此,发展节省资源的特高压输电是必要的,在西北地区实现特高压输电,可以快速解决该地区电能生产严重不足的窘境,可大大提升我国经济落后地区的发展速度。
2.2电力发展的必然趋势
我国正在成为工业大国,目前工业是国民经济的支柱产业,工业的飞速发展其优点不言而喻,但是我们也应该清楚的看到,工业上的用电量是巨大的,特别是重工业方面,所以我国一些重工业聚集地区对电能的需求量明显高于现在的电能输送量。我国的用电量每年都在增加,导致电力资源严重缺乏。因此,对于我国快速发展的经济来说,特高压输电技术的发展能够为工业等行业提供大量的电力资源,从而促进我国经济的发展,形成良性循环。
2.3大规模电力工程的需求
特高压输电的特点在于其能够承载大负荷和超远距离的电力输送。而现阶段,很多水电基地的投入使用正需要这样的线路,也就是说,特高压输电线路的出现很好的解决了我国大规模和远距离输电工程的需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段,我国的大规模电力工程发展迅速,在华北、华东以及华中地区都发展十分迅速并实现了特高压输电,为电力资源的合理配置打下了良好的基础。
2.4有效减轻局部环境污染
经济的高速发展带给我国社会无数经济效益的同时也带来了不可低估的环境问题,尤其是在我国东部、北部及广东等人口密集区域也容易产生大量煤电方面的环境污染,特高压输电大大减轻了煤电使用概率,从而减轻了不少煤电污染影响。此外,特高压输电还可以减轻我国远距离交通运输所产生的废气污染。
3当前发展特高压需要注意的几个技术问题
3.1制定特高压输电技术的远景研究开发计划
特别要注意特高压输电技术的基础研究和开发研究工作。基础研究室特高压输电的基础,必须高度重视,一方面要加大财力物力的投入,另外还要加强人才的培养,还要从制度上确保基础研究的积极性和可持续性。
3.2注意过电压与绝缘配合
在特高压输电系统运行过程中,将承受操作冲击、故障冲击、雷电冲击等引起的过电压。因此,对过电压与绝缘配合进行研究,选择正确和经济的方式降低设备的过电压水平和绝缘水平,对系统安全运行是十分重要的。另外,操作波特性对特高压设备尺寸、造价影响较大,若出现饱和效应更会非线性增加尺寸,使造价过高。
3.3加大电磁环境研究
输电线路对人体及动植物能够造成影响的主要电气现象是电场效应,而国内外大量试验表明,此种效应只有当电场强度达到50kV/m以上时,才能显露出来。事实上。无论是500kV线路或是特高压线路走廊内的地面电场强度要比引起动植物反应的场强低得多。地面场强主要靠控制导线对地高度来实现。一般地,将特高压线路地面场强控制在10~12kV/m以下时,人们是可以接受的。在1000kV交流特高压输电线路电磁环境问题方面,其主要涉及到工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声等几个方面,虽然已经有部分研究成果应用于晋东南、南阳、荆门试验示范工程,但是对于减小电晕损耗、降低可听噪声以及无线电干扰的措施尚需进一步研究。在特高压输电线路和变电站方面,采用合理的相导线结构和布置方式,产生的生态和环境效应不会对人体和其他动植物构成危害。
3.4正确选择特高压的输电技术
特高压交流输电和特高压直流输电方式,各有优缺点。特高压交流输电供电方式灵活、沿途可以落点分布,形成多端电力网;但需考虑落点距离和落点支撑能力,以及故障情况下的功率转移及稳定问题,而且只能实现同步联网。特高压直流输电无稳定问题,输电距离长、不需无功补偿、输送能力仅受导线最高温度的限制以及不存在大量潮流过网问题,还可以实现非同步联网;但是特高压直流输电网的中间落点困难,而且两端换流站外侧还需要配套相当电压等级的交流输变电设备。特高压电压等级的选择涉及到我国电网的战略布局,它的确定直接影响系统主网的结构及未来的发展。因此必须全面综合考虑,顾及制造、施工、运行管理及全国的整体经济效益。
结束语:
总而言之,特高压电网可以从根本上解决我国因传统输电方式而产生的煤电油运紧张问题,也是我国能源分布的现实需要。因此,应根据我国国情,并结合其他国家特高压输电研究成果,增加对特高压线输电技术的研究,充分发挥特高压输电对资源配置的优化作用,坚持基础建造和技术改进并举,积极推动全国电网互联。
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论文作者:张运强,秦凯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
标签:特高压论文; 我国论文; 电网论文; 电力论文; 过电压论文; 线路论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第17期论文;