HVDC技术应用课件

HVDC技术应用2024年8月14日2交流输电系统的技术问题输电距离的限制稳定性问题

潮流难于控制振荡与摇摆2024年8月14日3交流输电系统的技术问题交变的电磁场：无功问题恒定的电磁场：没有无功问题电缆输电情况下问题尤为突出！2024年8月14日4HVDCRectifierInverterLine/CableACsystemACsystemHVDCHighVoltageDirectCurrent2024年8月14日5利用稳定的直流电具有无感抗，无同步问题等优点而采用的大功率远距离直流输电。输电过程为直流。常用于海底电缆输电，非同步运行的交流系统之间的连络等方面。高压直流输电技术被用于通过架空线和海底电缆远距离输送电能；同时在一些不适于用传统交流联接的场合，它也被用于独立电力系统间的联接

一、HVDC概述2024年8月14日6在一个高压直流输电系统中，电能从三相交流电网的一点导出,在换流站转换成直流，通过架空线或电缆传送到接受点；直流在另一侧换流站转化成交流后，再进入接收方的交流电网。直流输电的额定功率通常大于100兆瓦，许多在1000-3000兆瓦之间。高压直流输电用于远距离或超远距离输电，因为它相对传统的交流输电更经济。应用高压直流输电系统，电能等级和方向均能得到快速精确的控制，这种性能可提高它所连接的交流电网性能和效率，直流输电系统已经被普遍应用。一、HVDC概述2024年8月14日7高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。高压直流输电的主要设备是两个换流站和直流输电线。两个换流站分别与两端的交流系统相连接。HVDC的核心有两个：整流与逆变一、HVDC概述2024年8月14日82024年8月14日9HVDC系统的组成及工作原理换流母线交流系统

I无功补偿设备交流滤波器直流线路Vd

I

换流站I平波电抗器直流滤波器桥I换流母线换流变压器断路器桥II图1.1HVDC原理图换流站II交流系统

II无功补偿设备交流滤波器换流变压器Vd

II

断路器2024年8月14日10换流站的主要设备包括换流器、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、直流避雷器及控制保护设备等。换流器又称换流阀是换流站的关键设备，其功能是实现整流和逆变。目前换流器多数采用晶闸管可控硅整流管)组成三相桥式整流作为基本单元，称为换流桥。一般由两个或多个换流桥组成换流系统，实现交流变直流直流变交流的功能。一、HVDC概述2024年8月14日11直流送电系统运行方式<一>两端直流输电系统（1）单极系统，大地、金属线（或海水）作为回线，常用作故障切换运行方式；（2）双级系统，常用的接线方式；（3）背靠背系统，无中间的输电线路，常用作不同电网的互联。<二>多端直流输电系统，由三个或三个以上换流站连接换流站之间的高压直流输电系统，因技术原因，暂时还没有被广泛应用。一、HVDC概述2024年8月14日12HVDC系统构成方式-两端MonopolarTransmissionLineTerminalATerminalBBipolarTransmissionLineTerminalATerminalBPole1Pole2单极系统双极系统2024年8月14日13双极系统：双极运行方式Pole1Pole2TerminalATerminalBTransmissionLine1TransmissionLine22024年8月14日14双极系统：单极运行、大地回路方式Pole1Pole2TerminalATerminalBTransmissionLine1TransmissionLine22024年8月14日15双极系统：单极运行、金属回路方式Pole1Pole2TerminalATerminalBTransmissionLine1TransmissionLine22024年8月14日16双极系统：单极双线并联运行、大地回路方式Pole1Pole2TerminalATerminalBTransmissionLine1TransmissionLine22024年8月14日17两端HVDC系统的典型设计方案

——双极双桥葛洲坝南桥209kVIdId－＋－＋－＋－＋~500kV500kV500kV198kV~220kV2024年8月14日18换流器在整流和逆变过程中将要产生5、7、11、13、17、19等多次谐波。为了减少各次谐波进入交流系统在换流站交流母线上要装设滤波器。它由电抗线圈、电容器和小电阻3种设备串联组成通过调谐的参数配合可滤掉多次谐波。一般在换流站的交流侧母线装有5、7、11、13次谐波滤波器组。一、HVDC概述2024年8月14日19直流输电技术的主要优点是便于实现两大电力系统的非同期联网运行和不同频率的电力系统的联网;利用直流系统的功率调制能提高电力系统的阻尼，抑制低频振荡，提高并列运行的交流输电线的输电能力。它的主要缺点是直流输电线路难于引出分支线路绝大部分只用于端对端送电。加拿大原计划开发和建设五端直流输电系统现已建成三端直流输电系统。实现多端直流输电系统的主要技术困难是各种运行方式下的线路功率控制问题。目前，一般认为三端以上的直流输电系统技术上难实现经济合理性待研究。二、HVDC的特点2024年8月14日20二、HVDC的特点

最适合大容量、远距离输电的电能形态线路造价较低线路损耗较小异步联接可控制性好2024年8月14日21直流输电系统的技术优势三、采用HVDC技术的理由

无稳定性问题可快速控制潮流2024年8月14日22高压直流输电系统的经济优势：等价距离三、采用HVDC技术的理由2024年8月14日23高压直流输电系统的经济优势：等价距离直流输电线造价低于交流输电线路但换流站造价却比交流变电站高得多。一般认为架空线路超过600-800km，电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济。随着高电压大容量可控硅及控制保护技术的发展，换流设备造价逐渐降低，等价距离缩短，使直流输电近年来发展较快。我国葛洲坝一上海1100km。三、采用HVDC技术的理由2024年8月14日24高压直流输电系统的经济优势：线损三、采用HVDC技术的理由2024年8月14日25高压直流输电系统的经济优势：环境三、采用HVDC技术的理由2024年8月14日26ActualSituationWorldwideelectricalpowerconsumptionisprojectedtoincreasebyover70%duringthenext20years,implyingenormousinvestmentsinpowergeneration.LimitationsoftheHVACTechnologyACtransmissionfounditslimitsfortransmissionatverylongdistancesandforasynchronousinterconnections:Economical:expensivetransmissionlinesandrightsofwayTechnical:stabilityproblems,highlossesGenerationandconsumptioncentersseparatedbylongdistancesTendencytoaglobalenergymarket,resultingintheneedofnationalandinternationalgridinterconnections为什么用HVDC？三、采用HVDC技术的理由2024年8月14日27ActualSituationWorldwideelectricalpowerconsumptionisprojectedtoincreasebyover70%duringthenext20years,implyingenormousinvestmentsinpowergeneration.LimitationsoftheHVACTechnologyACtransmissionfounditslimitsfortransmissionatverylongdistancesandforasynchronousinterconnections:Economical:expensivetransmissionlinesandrightsofwayTechnical:stabilityproblems,highlossesGenerationandconsumptioncentersseparatedbylongdistancesTendencytoaglobalenergymarket,resultingintheneedofnationalandinternationalgridinterconnections为什么用HVDC？三、采用HVDC技术的理由现实情况：未来20年电力消费的增长导致巨大的电源建设投资全球电力市场化趋势导致国内乃至国际电网互联的需求电源中心远离负荷中心HVAC技术的局限交流输电技术在远距离及非同步联网时的局限经济性：高投资的线路与路权技术性：稳定性问题，高线损2024年8月14日28HVDC的应用场合

长距离、大容量输电（能源基地到负荷中心）联络线（电力系统之间或电力企业之间）电缆输电（地下或海底）改造原有交流线路以增加输电容量三、采用HVDC技术的理由2024年8月14日29国内已建成的HVDC线路

宁波－舟山群岛（100kV，50MW，1988年投运）上海－嵊泗群岛（

±50KV，60MW，2002年投运）葛洲坝－上海（

500kV，1200MW，1989年投运）天生桥－广州（

500kV，1800MW，2001年双极投运）三峡左岸－常州（

500kV，3000MW，2003年投运）三峡－广东（

500kV，3000MW，2004年投运）贵州－广东（

500kV，3000MW，2004年投运）灵宝背靠背（西北－华中联网工程，2005年投运）四、中国的HVDC工程2024年8月14日30国内部分在建及规划的HVDC线路

三峡－上海（

500kV，3000MW，预计2007年投运）贵州－广东二回（

500kV，3000MW，预计2007年投运）

金沙江向家坝、溪洛渡外送工程（更高电压等级？）

澜沧江水电外送工程

……四、中国的HVDC工程2024年8月14日31直流输电换流技术直流输电稳态特性直流输电控制系统与控制保护直流输电系统故障分析与保护换流站无功补偿与交流侧滤波换流站直流侧滤波……五、HVDC的主要技术2024年8月14日32工频相控AC/DC换流器：电路图nLsACBLsLsiaT1T4T6T3T5T2-+LdidNPvd三相晶闸管换流器电路+-vd=vBC5.1HVDC的基本原理2024年8月14日335.1HVDC的基本原理静态均压晶闸管动态均压平波电抗组间均压冲击陡波均压阀组件：晶闸管与均压电路

受单只器件控制容量的限制，必须采取组合的形式以满足工作要求2024年8月14日345.1HVDC的基本原理换流器桥臂桥臂符号组件2024年8月14日35换流器桥臂的构成5.1HVDC的基本原理换流器每个桥臂由多个器件组及桥臂保护电路构成每个器件组由多个单元及组保护电路构成每个单元由阀元件及元件保护电路构成特殊性：均压、均流问题2024年8月14日365.1HVDC的基本原理阀、阀组件、阀厅2024年8月14日375.1HVDC的基本原理三相桥式换流器的优点

桥阀承受的电压峰值较低换流变压器容量较小换流变压器接线较简单阀的伏安容量较小直流电压纹波较小基本的换流器单元阀的利用率高变压器的利用率高2024年8月14日380<

<90

时，Vd>0，整流状态90

<

<180

时，Vd<0，逆变状态工频相控AC/DC换流器：直流侧平均电压5.1HVDC的基本原理2024年8月14日39a3=90°IdVda0a1a2a5a4整流逆变工频相控AC/DC换流器伏安特性5.1HVDC的基本原理2024年8月14日40HVDC系统原理框图滤波正极12脉动A端滤波负极12脉动B端滤波及无功补偿直流输电线交流系统A交流系统BYYDYYYDYLdLd5.1HVDC的基本原理2024年8月14日415.1HVDC的基本原理双桥12脉动换流器直流电压（a变化，u

=0）2024年8月14日425.1HVDC的基本原理双桥12脉动换流器直流电压（a变化，u

>0）2024年8月14日43换流器交流侧的特征谐波与非特征谐波

特征谐波：由换流器结构决定非特征谐波：由于理想条件不满足而产生

必然会产生

在各次谐波中占主导地位（未装滤波器时）

p脉动换流器直流侧产生pk次谐波，交流侧产生pk

1次谐波（k=1,2,3,…）5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日44换流器交流侧的特征谐波与非特征谐波

特征谐波：由换流器结构决定非特征谐波：由于理想条件不满足而产生

产生的情况与多种因素有关

在各次谐波中占次要地位（未装滤波器时）要考虑装设滤波器后可能的谐波放大问题5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日45谐波的危害

附加损耗谐波过电压对通信系统的干扰引起控制系统工作不正常引起继电保护装置误动引起测量误差

EMI……5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日46减小谐波危害的方法

改变电路结构装设滤波器5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日47减小谐波危害的方法

改变电路结构装设滤波器

双桥或多桥换流器5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日48减小谐波危害的方法

改变电路结构装设滤波器

调谐滤波器（单调谐、双调谐）高通滤波器平波电抗器（直流侧）有源滤波器5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日49换流器交流侧滤波器结构与特性5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日50换流器所需无功功率的补偿

相控换流器工作时需要消耗大量无功功率交流滤波器可补偿部分或全部所需无功补偿电容器同步调相机（受端弱系统）静止无功补偿装置（SVC、SVG）5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日51交流侧滤波器或补偿电容器可能出现的问题

与电网阻抗的并联谐振谐波放大或谐振电网阻抗的复杂性5.2HVDC的谐波无功问题2024年8月14日52基本控制原理+_+_+_+_+_+_整流器等效电路逆变器等效电路HVDC等效电路：外特性方程：HVDC的基本原理2024年8月14日53直流功率直流功率：结论：可以通过改变角度（）和交流电压（）数值来调节输出电流和输出功率。HVDC的基本原理2024年8月14日54基本控制手段

触发脉冲相位控制：调节

换流变分接头控制：调节换流变分接头项目触发脉冲相位控制换流变分接头控制调节范围宽窄调节速度快慢调节平稳性平稳不平稳

结论主要控制手段辅助控制手段

HVDC控制手段：

两类控制手段比较HVDC的基本原理2024年8月14日55HVDC的控制：分层控制HVDC的基本原理

系统级控制定功率控制调频控制换流站控制站控（StationControl）极控（PoleControl）阀基电子设备（ValveBaseElectronics）2024年8月14日56HVDC的控制：系统框图HVDC的基本原理2024年8月14日57HVDC的控制：控制系统框图HVDC的基本原理2024年8月14日58HVDC的控制：人机界面HVDC的基本原理Ig=18g=18a=15I=6A=6Aa=152024年8月14日59换流变压器（ABB）HVDC设备2024年8月14日60换流变压器（Siemens，广州换流站）HVDC设备2024年8月14日61换流变压器（Siemens，广州换流站）HVDC设备2024年8月14日62换流变压器（Siemens，广州换流站）HVDC设备2024年8月14日63换流器（阀）HVDC设备2024年8月14日64换流器（局部）HVDC设备2024年8月14日65换流器（组件）HVDC设备2024年8月14日66换流器（组件，局部）HVDC设备2024年8月14日67阀厅（Siemens，广州换流站）HVDC设备2024年8月14日68平波电抗器HVDC设备2024年8月14日69交流侧滤波器HVDC设备2024年8月14日70直流侧有源滤波器（世界上首次商业应用）HVDC设备2024年8月14日71换流器水冷系统（广州换流站）HVDC设备2024年8月14日72HVDC换流站（美国太平洋联络线）HVDC工程2024年8月14日73HVDC换流站（巴西伊泰普）HVDC工程2024年8月14日74HVDC技术的发展历史汞弧整流器，50kV/200A真空管控制装置第一个可控硅阀，50kV/200A用作监控的显示器悬挂式可控硅阀，150kV/914A采用微型机的控制系统HVDC的发展2024年8月14日75HVDC的接地极问题HVDC面临的新问题

大地（海水）回路在HVDC中的普遍应用接地极：故障的多发区危险的电位梯度电解腐蚀问题磁场影响

……2024年8月14日76直流多落点：广东电网中的HVDC线路HVDC面临的新问题2024年8月14日77直流多落点：现实与问题HVDC面临的新问题HVDC在电网中比重不断增加的趋势发生同时或相继故障的可能性连锁反应引发的系统安全稳定问题系统所能容纳的直流线路与容量多个接地极的通盘考虑

……2024年8月14日78采用什么样的直流：不同电压等级、不同频率的两个交流系统联网，或者两个弱交流系统联网，推荐直流工程（背靠背）。新能源发电并网、孤岛供电、分布式发电并网，推荐采用直流（柔性直流）。远距离、大容量电力输送。500公里以下，主要500kV直流，500－800公里，可讨论660kV或500kV，800－1500公里，比选660kV和800kV直流，1500－2000公里，采用800kV直流，2000公里以上，比选800kV和1100kV直流。直流系统输送功率和换流器容量，增大电流还是增大电压。782024年8月14日79不同电压等级直流输电功率损耗率±500kV约4.2%约2.0%约8.2%±800kV±1100kV（每千公里）提高电压的意义792024年8月14日80交流系统接入什么电压等级：一般大容量直流接入送受端主网架，目前交流侧最高为500kV.对于西北地区，直接接入500kV，通过500kV/750kV联变接入750kV主网。主要原因是直接接入750千伏电网的设备制造上难度极大（主要是换流变压器），换流站费用高，工程建设周期延长。802024年8月14日8110.6%5.2%8.2%亿千瓦时全社会用电量11.8%5.2%8.5%万千瓦最大负荷13.6%4.1%8%万千瓦全国装机（二）发展特高压的必要性一是满足经济社会发展对电力的需求812024年8月14日82我国能源资源分布图西藏台湾煤炭资源水能资源负荷中心华中西北南方华东华北东北风电基地二是促进能源资源更大范围优化配置822024年8月14日83能源消费进一步向东部集中西部地区中部地区东北地区东部地区2009年43.8％2020年45.8％2030年48.2％2009年10.8％2020年10.5％2030年10.0％2009年24.0％2020年22.4％2030年20.8％2009年21.4％2020年21.2％2030年21.0％未来能源需求增量主要转向东部地区200920202030西部7.4410.0811.23中部6.639.5411.34东北3.354.735.40东部13.5820.6126.03亿吨标煤832024年8月14日84西部地区中部地区东北地区东部地区2009年13.6％2020年12.0％2030年10.0％能源生产重心逐渐西移2009年8.5％2020年8.2％2030年8.0％2009年47.7％2020年49.8％2030年52.0％2009年30.2％2020年30.0％2030年30.0％未来能源产量增量转向西部地区200920202030西部13.1218.6022.46中部8.3111.2112.96东北2.343.063.46东部3.744.484.32亿吨标煤842024年8月14日85

控制东部、稳定中部、发展西部852024年8月14日86核电7.1%水电其他可再生煤炭58.0%18.5%石油8.8%天然气4.8%2.8%2020年2008年煤炭68.7%核电6.6%水电其他可再生18.0%石油3.8%天然气2.0%0.9%我国一次能源储量情况总量占世界比重世界排位水能(可开发总量，亿千瓦)417%1煤炭(可采储量，亿吨)202012.6%2石油(探明储量，亿吨)231.3%10天然气(探明储量，万亿立方米)2.231.3%22三是推动清洁能源的规模开发和利用862024年8月14日87十三大水电基地东北西北南方西藏哈密酒泉吉林江苏河北蒙西蒙东“三华”受端电网辽宁大型风电基地分布太阳能辐射量区域分布872024年8月14日88

疆电外送。新疆地区煤炭和风能资源蕴藏丰富，是我国的重要能源基地。仅哈密地区预测储量就达3638亿吨，已探明储量373亿吨，新疆“九大风区”中有三个位于哈密，技术开发容量达25635万千瓦，根据发展规划，“十二五”期间新疆将新增水电装机240万千瓦，风电760万千瓦，火电3446万千瓦。准东成都哈密重庆郑州882024年8月14日89四是推进节能减排目标实现单位：gS/m2.a>41.6~40.8~1.60.2~0.80.01~0.2<0.01

892024年8月14日90

五是促进不同区域协调发展

通过特高压电网将煤电基地的电力输送到中东部地区，到网电价低于当地煤电平均上网电价，有利于中东部地区节约土地资源、减小环保压力、实现可持续发展，有利于西北部地区将资源优势转化为经济优势，推动区域经济协调发展。

六是巩固我国在国际电工领域的领先地位

特高压电网的建设实践和市场机遇，将进一步提升我国电力技术的国际竞争力和电工装备制造业的创新发展实力。有利于推动我国电力和设备“走出去”，占领世界市场，实现投资、出口双拉动，实现从电力大国向电力强国的转变。902024年8月14日91大煤电大水电大型可再生能源基地大核电特高压一特四大912024年8月14日92电压等级越高，技术难度就越大。特高压直流代表了国际高压直流输电的最高水平，研发工作极具挑战性。±800千伏特高压直流输电技术为中国首次提出，国际上没有可供借鉴的经验和标准，更没有现成的设备。按照“科学论证、示范先行、自主创新、扎实推进”的原则，国家电网公司在“十一五”期间全面开展了特高压直流输电技术研究，通过产学研联合攻关，大力开展自主创新，在五个方面取得了重大突破。（三）我国特高压直流技术实践成就922024年8月14日931、建成了世界一流的特高压直流试验研究体系

(三基地、两中心)

特高压直流试验基地高海拔试验基地特高压工程力学试验基地国家电网仿真中心特高压直流输电工程成套设计研发(实验)中心932024年8月14日94特高压直流试验基地（北京）特高压工程力学试验基地（河北霸州）高海拔试验基地（西藏）国家电网仿真中心（北京）国家能源特高压直流输电工程成套设计研发中心（北京）942024年8月14日95

开展130项特高压直流输电关键技术研究攻克全新电压等级面临的关键难题申请专利260项专利（其中发明专利108项），已获授权专利129项（其中发明专利25项）创造了60多项世界纪录2、在世界上率先掌握了±800千伏特高压直流输电技术952024年8月14日963、在世界上率先研制成功±800千伏特高压直流设备

掌握了特高压直流设备制造核心技术刷新了世界高压直流设备性能参数主要纪录国内电工装备制造业实现全面产业升级国内高压输变电设备制造达到国际先进水平962024年8月14日97世界上首次研制成功电压最高、容量最大的直流换流变压器特高压换流变压器972024年8月14日98

特高压换流变压器：重要性：直流工程中的最重要设备，设备价格的40％；型式：单相双绕组、单相三绕组、三相双绕组、三相三绕组；982024年8月14日9999两种型式800kV换流变换流变研制主要难点：①绝缘结构复杂，需要同时耐受交直流；②发热和冷却复杂；③直流侧绕不能从线圈中部出线；④调压级数多；⑤出线结构十分复杂；⑥尺寸大，重量大。2024年8月14日1001001000kV、750kV交流变压器2024年8月14日101换流变采用可移动式Box-in方案高端换流变“Box-in”方案效果图1012024年8月14日102

世界上首次研制成功代表直流输电技术升级换代的的6英寸晶闸管6英寸晶闸管1022024年8月14日103特高压换流阀世界上首次研制成功电压最高、容量最大的换流阀晶闸管阀组件阀塔阀厅1032024年8月14日104特高压干式平波电抗器世界上首次研制成功电压最高、通流能力最强的干式平波电抗器1042024年8月14日105特高压直流场设备主要品种：穿墙套管、平波电抗器、直流滤波器、隔离开关、接地开关、直流电流测量装置、直流电压测量装置、RI滤波电容、各种避雷器等。1052024年8月14日106控制保护是全数字的，分层控制；主要特点：采用分布式控制，由LAN进行相互通信，主要由常用微机CPU和DSP作为处理器；多重化结构，控制两套，同时运行，一主一备，保护可采用3取2。106控制保护系统2024年8月14日107辅助系统的分类：水系统、站用电系统、空调通风系统；水系统：质量和可靠性；站用电系统：可靠性要求极高，典型结构；空调通风系统：保持温度、湿度的稳定，降低灰尘对控制保护的可靠性十分关键，控制保护又决定工程可靠性。107辅助系统2024年8月14日108建立了包括5大类、123项标准的±800千伏特高压直流输电技术标准体系，已发布行业标准10项、企业标准62项，正在编制国际标准4项。国际电工委员会（IEC）将高压直流输电新技术委员会(TC115)秘书处设在中国，提升了我国在国际电工领域的话语权。4、在世界上率先建立了特高压直流技术标准体系1082024年8月14日109

向家坝－上海±800千伏特高压直流输电示范工程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、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏、上海八省市，线路全长1907公里,额定输送功率640万千瓦，最大连续输送功率达700万千瓦。是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的高压直流输电工程。5、建成了代表国际高压直流输电技术最高水平的特高压直流输电示范工程1092024年8月14日110复龙换

流

站低端阀厅和换流变站前区交流场交流滤波器高端阀厅和换流变直流场1102024年8月14日111奉贤换

流

站1112024年8月14日112线路全长1907公里，采用6×720mm2导线，全线共有3939基铁塔。1122024年8月14日113

特高压直流示范工程于2007年4月获得国家核准，2007年12月开工建设，2010年7月建成投运。工程投运以来已稳定运行超过2年，可靠性和电磁环境指标优于常规±500千伏直流工程，已向上海地区输送清洁水电约147亿千瓦时，有效保证了上海世博会供电和迎峰度夏。明年将满负荷运行。1132024年8月14日114

特高压直流示范工程与常规直流工程技术经济比较工程名称电压等级（千伏）输电距离（公里）额定功率(万千瓦)单位容量单位长度综合投资(万元/（万千瓦*百公里）)单位电量单位长度年费用(元/(万千瓦时*百公里))输电损耗率(每千公里)向上工程±800190764016539.63.5%呼辽工程±50090830021657.96.6%提高2.13倍24%32%47%提高2.1倍提高1.6倍电压距离功率单位投资运行费用输电损耗率1142024年8月14日115

四、直流输电技术发展趋势（一）±800kV直流技术持续改进（二）±1100kV特高压直流技术（三）多端特高压直流技术（四）柔性直流输电技术

1152024年8月14日116容量的增加：500万、640万、720万、800万千瓦;损耗的降低：900mm2、1000mm2、1250mm2导线的开发应用；可靠性的持续提高：一次设备：规范、制造、安装、维护二次设备：不必要的跳闸回路辅助系统：水、站用电、空调、防尘标准化：国内的标准化建设，国际标准化116（一）±800kV直流技术持续改进2024年8月14日117±800kV直流提升输送容量单回工程输送能力强。节省线路走廊资源。2024年8月14日118同塔双回研究表明，±800kV同塔双回特高压直流线路，较两回特高压直流线路宽度减少35米-52米，能有效节省走廊资源。进一步研究不同电压等级直流同塔双回技术。同塔双回特高压直流输电技术1182024年8月14日119（二）±1100kV特高压直流输电技术

输送容量超过1000万千瓦，输送距离最大可达4000公里以上。主接线采用双换流器串联（550+550）kV额定功率1000万千瓦输电线路采用8×1000mm2大截面导线换流变压器阻抗约24%1192024年8月14日120120依托工程概况和技术特点额定电压±1100千伏额定电流4750安培额定输送功率1045万千瓦依托工程准东-重庆输电距离2687公里准东重庆2024年8月14日121高端阀厅尺寸1100千伏:108米×42米×40米800千伏:86米×32米×26米500千伏:56米×22米×18米1212024年8月14日122线路铁塔参数800千伏1100千伏63吨112吨78米65米1222024年8月14日123123关键技术设备绝缘水平电磁环境标幺值污秽外绝缘空气间隙2024年8月14日124直流侧额定电压比800kV提升37.5%交流侧接入750/1000kV系统尺寸超出运输极限现场组装换流变压器关键设备——换流变压器模型样机型式1242024年8月14日125125特高压直流换流变压器结构750千伏交流变压器结构端部出线装置机械问题交流侧750/1000千伏2024年8月14日126126工厂工序线圈绕制线圈组装线圈运输换流站现场工序（极2高端阀厅）铁芯叠制器身组装器身入箱工艺处理、试验换流站现场组装技术2024年8月14日127绝缘材料存储127辅控楼直流场换流变广场铁芯叠装器身组装线圈套装总装和工艺处理试验完毕的换流变极2高端阀厅干燥炉滤油机电容器电容器试验&检修厂房干燥直流电压发生器串联谐振试验装置冲击电压发生器

交流场试验电源2024年8月14日128耐受世界最高水平直流稳态电压、雷电和操作冲击过电压。具备世界上最强的通流能力。需解决长度增加、尺寸变大带来的机械强度问题。需研制同时满足外绝缘和机械强度要求的复合绝缘外套。±800kV穿墙套管18米长，重7吨±1100kV穿墙套管24.7米长，重17.5吨关键设备——穿墙套管1282024年8月14日129换流变模型