特高压交直流电网知识摘要
特高压交直流电网知识摘要
前言:
1.纵观世界电网百余年发展的历程,一直按电压等级由低到高、联网规模有小到大,资源配置能力由弱到强的客观规律快速发展。
2.安全、高效、清洁是能源发展的战略方向。要解决能源问题,应当树立大能源观,以全球化视野、可持续理念、战略性举措、创新性技术着力转变能源发展方式,统筹能源与经济社会环境协调发展,推动能源结构由高碳转向低碳,能源利用由粗放向集约、能源配置由局部地区转向全球范围、能源服务由单向供给转向智能互动,构建以安全发展、高效发展、清洁发展为目标的现代能源保障体系。
3.建设以特高压为骨干网的坚强智能电网是解决能源和电力发展深层次矛盾的治本之策,是满足各类大型能源基地和新能源大规模发展的迫切需要。
4.我国76%的煤炭资源分布在北部和西北部地区,80%的水能资源在西南部地区,陆地风能主要集中在西北、东北和华北北部,而70%的能源需求来自东中部地区。
5.电能是安全、优质、高效、清洁的二次能源。
6.国家电网“一特四大”战略:即加快特高压电网建设,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地集约开发。
7.发展特高压输电被纳入中国国民经济和社会发展第十一个和第十二个五年规划纲要,以及《国家中长期科学和技术发展纲要(2006-2020年)》,是国家能源战略的重要组成部分。
8.2011年4月,特高压交流试验示范工程获中国工业大奖,这项工程被国际大电网组织誉为“一个伟大的技术成就”。
2013年2月,“特高压交流输电技术、成套设备及工程应用”荣获国家科技进步特等奖。中国拥有完整的自主知识产权,同时也是世界上唯一掌握这项技术的国家。国际电工委员会评价认为:中国建成世界上电压等级最高、输电能力最强的交流输电工程,是“电力工业发展史上一个重要历程碑”,确立了工作在特高压领域的国际领先地位。
9.中国的特高压交流电压成为国际标准电压。国际电工委员会将高压直流、大容量可再生能源接入电网等4个分技术委员会秘书处设在国家电网公司。
10..中国特高压输电工程的成功,树立了世界电网发展的历程碑,开启了特高压为最高电压等级电网建设新纪元,在电网科技领域实现了“中国引领”和“中国创造”,完成了从追赶到超越的历史性转变。
第一章电网发展和电压提升
第一节电网发展与互联
1.电网的基本概念 略
电力系统是由发电、输电、配电、用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。电网包括输电、配电和用电环节,用于联系发电厂和电力用户。
电网主要包括输电网和配电网。输电网功能是将发电厂发出的电力送到消费电能的地区,或进行相邻电网之间的电力互送形成互联电网。配电网的功能是接受输电网输送的电力,然后进行再分配,输送到城市和农村,进一步分配和供给工业、农业、商业、居民以及有特殊需要的用电部门。
电力输送和供给方式有交流输配电和直流输电两大类。交流输配电方式由升压变电站、降压变电站及其相连的输电线路完成。直流输电方式由直流输电线路和换流站的各种设备实现。
安全和稳定是电力系统正常运行的不可缺少的基本条件。
在电力系统中,有三种必须同时满足的稳定性要求:即同步运行稳定性、频率稳定性和电压稳定性。
2.电网发展历程:略
3.电网互联现状:略
4.电网发展趋势:略
第二节特高压输电发展动因及研发过程
1.特高压输电发展动因:1.满足大规模、远距离、高效率电力输送要求;2.保护生态环境;3.提高电网运行安全和合社会综合效益;4.提高能源输送保障能力。
2.国际特高压研发历程:略
3.中国特高压输电创新与实践 略
第三节特高压交直流混合电网
1.交直流输电技术的特点:略
2.特高压交直流混合电网特征:特高压交直流混合电网指在超高压电网的基础上采用了1000千伏交流和±800千伏及以上直流特高压并联同步或异步输电的输电网。
3.特高压电压等级选择原则:⑴与新覆盖的地理区域范围、电力系统的规模相一致的原则;⑵与现有超高压电压等级的技术经济合理配合的原则;⑶与电网的平均输电容量和输电距离向适应的原则;⑷输变电设备从开发大道可以用于工程的时间相协调的原则;⑸特高压输电技术的可用性与输电需求相统一的原则;⑹与新的发电技术相互促进的原则。
3.1确定特高压电压等级包括:特高压交流标称电压和最高运行电压、特高压直流额定电压。特高压交流标称电压指用以标志或识别系统电压的给定值;特高压交流最高运行电压指在系统运行正常的条件下,任何时间和任何点上出现的电压的最高值;特高压直流额定电压指在额定电流下输送额定功率所要求的电压。
国际上标称电压为1000千伏的特高压交流试验系统的最高运行电压主要有1050千伏和1100千伏两种。中国特高压交流在标称电压确定为1000千伏的基础上,最高运行电压也宜从1050千伏和1100千伏两个方案中选择。
第二章特高压交流输电系统的特性
第一节特高压交流输电线路参数 略
第二节特高压交流输电线路输电特性 略
第三节特高压交流系统稳定性及计算方法
1.电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准:分为三级:第一级标准是保持稳定运行和电网的正常供电;第二级标准是保持稳定运行,但允许损失部分负荷;第三级标准不能保持稳定运行时,必须防止系统崩溃并尽量较少负荷损失。
第三章特高压直流输电系统特性 略
第四章中国特高压电网构建
第一节中国未来电力需求预测 略
第二节大型电源基地的电力输送方式选择
在未来相当长一段时间内,中国电力流仍将呈现大规模西电东送和北电南送的总体格局,北部、西部规划开发的大型水电、火电、风电电源基地电力将主要用于满足东中部地区负荷中心用电需要。
第三节中国电网发展模式
1.中国电网发展的特点:为满足中国未来东中部负荷中心受电需求,中国未来电网主干网将具有三大特征:即:大容量、远距离输送、大规模交直流并列运行和受端多直流集中馈入。
2.电网发展方案筛选:新的经济社会发展目标对中国电网发展提出了四个方面的要求:一是对电网输电能力提出更高要求;二是对电网安全性提出更高要求;三是对电网消纳间歇性清洁能源的能力提出更高要求;四是对电网功能提出了更高要求。
3.“三华”特高压同步电网的社会效益:一是清洁能源得到高效利用,节能减排效益显著;二是优化配置全国环境资源,减少东中部环境损失;三是优化能源结构和运输体系;四是拉动西部经济增长,推动东、西部协调发展。
第五章特高压电网内部过电压及其限制措施 略
第六章特高压电网的雷电过电压与保护 略
第七章特高压输电外绝缘特性与绝缘配合 略
第八章特高压输变电工程的电磁环境 略
第九章特高压架空输电线路设备 略
第十章特高压变电站与特高压交流电气设备 略
第十一章特高压换流站与特高压直流电气设备 略
第十二章中国特高压输电工程实践
(一)特高压交流工程技术创新:
1.特高压交流工程已取得的技术创新:攻克特高压交流输电关键技术;自主研制成功全套特高压交流设备;自主研发出特高压交流工程设计、施工、试验和运行维护的全套技术。
2.特高交流工程技术持续创新:特高压升压变压器技术;特高压大容量变压器技术;特高压油气套管技术;特高压可控并联电抗器技术;特高压同塔双回输电技术;特高压紧凑型输电技术;特高压扩径导线技术。
(二)特高压直流工程技术创新:
1.特高压直流工程已取得的技术创新:特高压直流输电系统关键技术;特高压直流输电系统换流站设备研制;特高压直流线路相关设备研制。
2.特高交流工程技术持续创新:±1100千伏直流输电系统研发;特高压直流接入特高压交流方案研究;
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