特高压交直流输电的优缺点对比

发布 2019-08-14 12:28:37 阅读 9206

(5)节省线路走廊。按同电压500kv考虑,一条直流输电线路的走廊~40m,一条交流线路走廊~50m,而前者输送容量约为后者2倍,即直流传输效率约为交流2倍。

二、直流输电技术的不足:

1)换流装置较昂贵。这是限制直流输电应用的最主要原因。在输送相同容量时,直流线路单位长度的造价比交流低;而直流输电两端换流设备造价比交流变电站贵很多。

这就引起了所谓的“等价距离”问题。

2)消耗无功功率多。一般每端换流站消耗无功功率约为输送功率的40%~60%,需要无功补偿。

3)产生谐波影响。换流器在交流和直流侧都产生谐波电压和谐波电流,使电容器和发电机过热、换流器的控制不稳定,对通信系统产生干扰。

4)就技术和设备而言,直流波形无过零点,灭弧困难。目前缺乏直流开关而是通过闭锁换流器的控制脉冲信号实现开关功能。若多条直流线路汇集一个地区,一次故障也可能造成多个逆变站闭锁,而且在多端供电方式中无法单独地切断事故线路而需切断全部线路,从而会对系统造成重大冲击。

5)从运行维护来说,直流线路积污速度快、污闪电压低,污秽问题较交流线路更为严重。与西方发达国家相比,目前我国大气环境相对较差,这使直流线路的清扫及防污闪更为困难。设备故障及污秽严重等原因使直流线路的污闪率明显高于交流线路。

6)不能用变压器来改变电压等级。直流输电主要用于长距离大容量输电、交流系统之间异步互联和海底电缆送电等。与直流输电比较,现有的交流500kv输电(经济输送容量为1000kw,输送距离为300~500km)已不能满足需要,只有提高电压等级,采用特高压输电方式,才能获得较高的经济效益。

三、特高压交流输电的主要优点:

1)提高传输容量和传输距离。随着电网区域的扩大,电能的传输容量和传输距离也不断增大。所需电网电压等级越高,紧凑型输电的效果越好。

2)提高电能传输的经济性。输电电压越高输送单位容量的**越低。

3)节省线路走廊和变电站占地面积。一般来说,一回1150kv输电线路可代替6回500kv线路。采用特高压输电提高了走廊利用率。

4)减少线路的功率损耗,就我国而言,电压每提高1%,每年就相当于新增加500万kw的电力,500kv输电比1200kv的线损大5倍以上。

5)有利于连网,简化网络结构,减少故障率。

四、特高压输电的主要缺点:

特高压输电的主要缺点是系统的稳定性和可靠性问题不易解决。自1965-2023年世界上共发生了6次交流大电网瓦解事故,其中4次发生在美国,2次在欧洲。这些严重的大电网瓦解事故说明采用交流互联的大电网存在着安全稳定、事故连锁反应及大面积停电等难以解决的问题。

特别是在特高压线路出现初期,不能形成主网架,线路负载能力较低,电源的集中送出带来了较大的稳定性问题。下级电网不能解环运行,导致不能有效降低受端电网短路电流,这些都威胁着电网的安全运行。另外,特高压交流输电对环境影响较大。

总结:输电线路的建设主要考虑的是经济性,而互联线路则要将系统的稳定性放在第一位。在超高压交流输电方面,若在500kv电压等级上采用750kv(最高运行电压800kv),有可能因两级电压相距太近,会造成电磁环网多、潮流控制困难、电网损耗大等问题,而且,即使今后采用灵活交流输电技术或紧凑型输电技术,输电容量的有限增加仍难以满足电力系统长远发展的需要。

综上所述,与750kv交流输电相比较,特高压在大容量远距离输电和建设全国的坚强电网方面具有一定的优势,在技术和设备上并无不可逾越的技术难题,在建设投资和运行上也较为经济。

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