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1、比分析1 特高压交流输电的技术特点（1）特高压交流输电中间可以落点，具有电网功能，可以根据电源分布、 负荷布点、输送电力、电力交换实际需要构成国家特高压骨干网架。特高压交流 电网明显的优点是：输电能力大（每提高一个电压等级，在满足短路电流不超标 的前提下，电网输送功率的分区控制规模可以提高两倍以上，见表附1 ）、覆盖范 围广（可以覆盖全国范围）、网损小（铜耗与电压平方成反比；为了降低地面场 强、减少电晕损耗，特高压交流线路一般采用八分裂导线，导线电流密度一般选 择 0.50.6A/ mm 2左右）、节省架线走廊（如果都按照自然功率输送同等容量的电 力 1000 万千瓦，采用 500kV 交流输
2、电，需要 810 回；采用 1000kV 交流输电， 仅需要2 回，可以明显减少输电走廊，如果采用同塔双回，将进一步节省输电走 廊，这对寸土寸金的长三角地区是很有意义的）。特高压交流电网适合电力市场 运营体制。适应随着时间推移“西电东送、南北互补”电力流的变化。附表-1短路电流控制水平及相应的系统分区控制规模电压等级平均电压短路电流控制水平系统分区控制规模千伏千伏千安万千瓦11011531.562022023031.5 401250160050052550 63450057001000105063 801145014500注：分区规模含外区注入的电源规模。2）随着电网发展装机容量增加，等值转动
3、惯量加大，电网同步功率系数逐步加强（设功角特性曲线的最大值为PM，运行点功角为50，则同步功率系数为 功角特性曲线上运行点功率的微分，PS= PMCOS5 0，50越小，PS越大，同步能 力越强），交流同步电网的同步能力得到较充分利用。同步电网结构越坚强，送受端电网的概念越模糊，如欧洲电网那样普遍密集 型电网结构，功角稳定问题不突出，电压稳定问题上升为主要稳定问题。法国联 合电网1978年“1219”大面积停电事故剖析：这次事故损失负荷29GW，约占 当时全法国负荷75%，停电8.5小时，少送电1亿kWh。造成这次大面积停电事 故的主要原因是：低温造成系统负荷大量增加，系统无功备用容量不足，导
4、致系 统电压崩溃。当时法国气温比往年同期低57C,负荷水平比预计多1.21.3GW。 巴黎地区负荷增长最多，法国东部送巴黎的电力大量增加，使巴黎附近的 400kV 变电站母线电压降低至 350kV 以下。调度未及时采取切负荷措施，使电网电压 急骤下降。失步保护动作切去7回400kV及6回225kV线路；巴黎地区5台大 发电机组低压保护动作跳闸，导致一系列联锁跳闸使得系统崩溃。这是一起因系 统无功备用容量不足而导致系统电压崩溃的静态电压稳定破坏事故。据不完全统计，从1965至1996年，美国先后发生8次大面积停电事故，总 共损失负荷107GW，其中停电损失最大的两次事故是：（1）1965年11月
5、9 日, 美国东北部停电事故，损失负荷43.6GW； （2）1996年8月10日，美国西部停电 事故，损失负荷 30.498GW。美国东北部电网 1965年“11 9”大面积停电事故剖析：这次事故损失负荷 43.6GW，停电区域20万平方公里，影响居民3000万人，用户停电最长达13小 时，经济损失达一亿美元。造成这次大面积停电事故的主要原因是：多回线路并 列输电造成连锁跳闸。加拿大贝克水电厂5回220kV线路北送电力1.530GW， 其中一回线路因过负荷跳闸，造成其余4回线路也过负荷相继跳闸。原来北送电 力调头向南转移到美国东北部电网的两回 345kV 线路（当时这两回 345kV 线路 从
6、加拿大向美国输电1.0GW，输电距离900km）和多回220kV线路，造成连锁跳 闸，东北部电网暂态稳定破坏，导致大面积停电。这是一起由于多回 220kV 交 流线路并列输电造成连锁跳闸的暂稳破坏事故。美国西部联合电网（WSCC）1996年“810”大面积停电事故剖析：这次事故 损失负荷30.498GW，发电损失27.269GW，影响749万用户；少供电2480.0GW 分钟。停电 5 小时。造成这次大面积停电事故的主要原因是：重载断面接近输送 极限运行和电磁环网高负载转移造成连锁跳闸。因为高温造成西北输电线路高负 载，使COI联络线向加州输送电力高达4.750GW（计划限额值4.74MW）；
7、由于一 回重载的500kV线路对树闪络，造成与之并联的230kV和115kV线路过载，相 继跳闸；加之MCNARY机组因励磁方面的原因跳闸，造成系统振荡，导致COI 联络线断开；原来通过 COI 联络线向加州北部输送的功率，则通过先向东然后 向南冲击，使这个通道上的大量输电线路由于低电压和失步状态而跳开，最后解 列为四个孤立电网。这是一起由于电磁环网高负载转移造成连锁跳闸的暂稳破坏 事故。这两次大面积停电事故都是混合型的暂态稳定破坏。其共同特点是由于电网 结构不合理，几个电压等级电磁环网运行，主网架不清晰，分层分区不明确。在 电网重载运行时发生故障，开始冲击功率不大，但是在冲击功率转移过程中，
8、由 于开关相继跳闸，事故影响越来越大，发生雪崩现象，造成大面积停电。（3）特高压线路产生的充电无功功率约为500kV的五倍。随着运行方式变 化，调相调压（无功分层分区平衡，特高压线路高抗补偿度一般要求达到 90%及 以上甚至过补偿，但是应需注意避开谐振点；注意研究可控高抗的作用）、受端 电网的无功功率备用、电压稳定等成为主要的稳定问题。（4）适时引入百万伏特高压，有利于加强受端电网为直流多馈入系统提供坚强的支撑，有利于从根本上解决500kV短路电流超标问题（经研究条件允许， 500kV电网适当解环）。2 特高压直流输电的技术特点（1）两端特高压直流输电是直达快车，中间不落点，直接将大量电力送往
9、 负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输 电或非同步联网。电网结构清晰，可以将全国电网分为几大块，中间用直流隔开。（2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流（前者为交直流并联输电 后者为纯直流输电联网），随着运行方式变化，潮流变化、潮流返转容易控制。（3）800kV特高压直流输电能力约为6400MW；600kV超高压直流输 电能力为35004800MW（高值按可控硅通流能力4kA计算；低值比较靠近巴西 依泰普HVDC系统两回土600kV，3150MW水平）；如果取低值，前者输电能力 约为后者的两倍（以溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩水电站送出工程为例，采用土800kV直流与采用土600kV直流相比，输电线路可以从10回减少到6回， 节省输电走廊占地300平方公里）。这一点对我国“西电东送、南北互补”电力 流大（几亿千瓦）、输电走廊拥挤（特别是三大受端电网寸土寸金）、输电距离远 （一般在15002000公里及以上）是十分重要的。（4）在交直流并联输电（如美国太平洋交直流并联输电和我国南方电网中 的天广交直流并联输电）的情况下，利用直流有功功率调制（如：双侧频率调制 利用直流电流反相位调制），可以有效抑制与并列的交流线路的功率振荡（包 括区域性低频振荡），明显提高交流系统的暂稳极限。
特高压交流与特高压直流输电技术特点对比分析
