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高壓直流輸電技術(shù)三大特性突出節(jié)能效果

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):129
核心提示:

其中,輕型直流輸電系統(tǒng)采用可關(guān)斷的晶閘管、絕緣門極雙極性三極管等可關(guān)斷的器件組成換流器,使中型的直流輸電工程在較短輸送距離也具有競爭力。2.錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程采用900平方毫米導(dǎo)線,節(jié)能環(huán)保效果明顯,抗自然災(zāi)害能力強(qiáng),可進(jìn)一步促進(jìn)電力技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)技術(shù)升級。
  自上世紀(jì)80年代以來,電力傳輸技術(shù)的發(fā)展步伐明顯加快,提高傳輸能力的辦法不斷涌現(xiàn),既有直流輸電技術(shù)、柔性交流輸電技術(shù)、分頻輸電技術(shù)等高新技術(shù),同時也有對現(xiàn)有高壓交流輸電線路的增容改造技術(shù),如升壓改造、復(fù)導(dǎo)增容改造、交流輸電線路改為直流輸電技術(shù)等。直流輸電,對于提高現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的傳輸能力,挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,實(shí)施起來可收到事半功倍的效果。

經(jīng)濟(jì)性 三大特性突出節(jié)能效果
  從經(jīng)濟(jì)方面看,直流輸電有以下三個主要優(yōu)點(diǎn):
  首先,線路造價低,節(jié)省電纜費(fèi)用。直流輸電只需兩根導(dǎo)線,采用大地或海水作回路只用一根導(dǎo)線,能夠節(jié)省大量線路投資,因此電纜費(fèi)用省得多。

其次,運(yùn)行電能損耗小,傳輸節(jié)能效果顯著。直流輸電導(dǎo)線根數(shù)少,電阻發(fā)熱損耗小,沒有感抗和容抗的無功損耗,且傳輸功率的增加使單位損耗降低,大大提高了電力傳輸中的節(jié)能效果。

最后,線路走廊窄,征地費(fèi)省。以同級500千伏電壓為例,直流線路走廊寬僅40米,對于數(shù)百千米或數(shù)千千米的輸電線路來說,其節(jié)約的土地量是很可觀的。

除了經(jīng)濟(jì)性,直流輸電的技術(shù)性也可圈可點(diǎn)。直流輸電調(diào)節(jié)速度快,運(yùn)行可靠。在正常情況下能保證穩(wěn)定輸出,在事故情況下可實(shí)現(xiàn)緊急支援,因?yàn)橹绷鬏旊娍赏ㄟ^可控硅換流器快速調(diào)整功率、實(shí)現(xiàn)潮流翻轉(zhuǎn)。此外,直流輸電線路無電容充電電流,直流線路無電容充電電流,電壓分布平穩(wěn),負(fù)載大小不發(fā)生電壓異常不需并聯(lián)電抗。
  提升空間 大功率電力電子器件將改善直流輸電性能

直流輸電最核心的技術(shù)集中于換流站設(shè)備,換流站實(shí)現(xiàn)了直流輸電工程中直流和交流相互能量轉(zhuǎn)換,除在交流場具有交流變電站相同的設(shè)備外,還有以下特有設(shè)備:換流閥、控制保護(hù)系統(tǒng)、換流變壓器、交流濾波器和無功補(bǔ)償設(shè)備、直流濾波器、平波電抗器以及直流場設(shè)備,而換流閥是換流站中的核心設(shè)備,其主要功能是進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換,從最初的汞弧閥發(fā)展到現(xiàn)在的電控和光控晶閘管閥。


 晶閘管用于高壓直流輸電已有很長的歷史。近10多年來,可關(guān)斷的晶閘管、絕緣門極雙極性三極管等大功率電子器件的開斷能力不斷提高,新的大功率電力電子器件的研究開發(fā)和應(yīng)用,將進(jìn)一步改善新一代的直流輸電性能、大幅度簡化設(shè)備、減少換流站的占地、降低造價。

【 觀點(diǎn) 】
  遠(yuǎn)距離輸電優(yōu)勢明顯
  發(fā)電廠發(fā)出的交流電通過換流閥變成直流電,然后通過直流輸電線路送至受電端再變成交流電,注入受端交流電網(wǎng)。業(yè)內(nèi)專家一致認(rèn)為。高壓直流輸電具有線路輸電能力強(qiáng)、損耗小、兩側(cè)交流系統(tǒng)不需同步運(yùn)行、發(fā)生故障時對電網(wǎng)造成的損失小等優(yōu)點(diǎn),特別適合用于長距離點(diǎn)對點(diǎn)大功率輸電。
  其中,輕型直流輸電系統(tǒng)采用可關(guān)斷的晶閘管、絕緣門極雙極性三極管等可關(guān)斷的器件組成換流器,使中型的直流輸電工程在較短輸送距離也具有競爭力。
  此外,可關(guān)斷器件組成的換流器,還可用于向海上石油平臺、海島等孤立小系統(tǒng)供電,未來還可用于城市配電系統(tǒng),接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。輕型直流輸電系統(tǒng)更有助于解決清潔能源上網(wǎng)穩(wěn)定性問題。


  【 工程應(yīng)用 】
  1.±660千伏寧東—山東直流輸電工程于2011年2月28日投運(yùn),山東接受外送電力的能力由350萬千瓦提升至750萬千瓦。據(jù)統(tǒng)計(jì),山東因此每年可節(jié)約原煤1120萬噸。由此全省減少二氧化硫排放5.7萬噸,二氧化硫排放量降低1.1個百分點(diǎn),大大促進(jìn)了資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設(shè)。

僅2011年第一季度,山東電網(wǎng)就接納省外來電91.3億千瓦時,同比增長176%。
  2.錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程采用900平方毫米導(dǎo)線,節(jié)能環(huán)保效果明顯,抗自然災(zāi)害能力強(qiáng),可進(jìn)一步促進(jìn)電力技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)技術(shù)升級。與傳統(tǒng)的630平方毫米截面導(dǎo)線相比,錦蘇特高壓直流線路應(yīng)用900平方毫米截面導(dǎo)線,按照年運(yùn)行3000小時計(jì)算,每年每千米線路可節(jié)電4.32萬千瓦時,全線一年將創(chuàng)造直接效益4000多萬元。

按供電煤耗360克標(biāo)煤/千瓦時計(jì)算,全線一年將減少標(biāo)煤消耗7.735萬噸,減排二氧化碳約20.12萬噸。而在抵御自然災(zāi)害方面,大截面導(dǎo)線的大風(fēng)水平荷載降低約10%,15毫米覆冰垂直荷載減小約7%。
  3.三峽—上!500千伏直流輸電工程線路全長1048.6千米,輸送容量300萬千瓦,若按中強(qiáng)度全鋁合金導(dǎo)線替代普通導(dǎo)線計(jì)算,正常功率下,如果一年的輸送小時數(shù)為4000小時,可節(jié)約電能7.98萬千瓦時/千米,全線每年可節(jié)電8372萬千瓦時。

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