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纯技术:特高压交直流输电系统技术经济分析

北极星输配电网  来源:中国电力科学研究院  作者:曾庆禹  2015/2/13 16:22:14  我要投稿  

北极星输配电网讯:特高压交直流输电系统技术经济分析

特高压交流和特高压直流输电技术是在超高压电网技术和高压直流输电技术基础上的创新和技术进步。1 000 kV交流输电试验示范工程和±800 kV直流电输电示范工程已分别于2009年和2010年投入运行。我国特高压输电工程建设正在不断推进。

应用特高压输电技术的目标是更经济、更可靠地解决现有输电技术难于解决或能解决但不经济的更大规模更远距离的输电问题。1 000 kV与±800 kV输电系统的技术经济性是发展特高压输电网的重要基础。从我国特高压交直流输电示范工程成功运行经验讨论1 000 kV与±800 kV输电的技术经济性对推进特高压输电网的规划建设具有重要现实意义。

1 000 kV 与±800 kV 输电系统的经济性包括:输电系统建设成本,输电系统运行的电阻和电晕功率损耗及其电量损耗成本,运行维护成本,输电系统可靠性损失成本和稳定性成本等。本文以特高压示范工程数据为基础,以输电距离1 500 km 和2 000 km为例,研究和分析1 000 kV与±800 kV 输电系统的技术经济性。

研究内容安排如下:1 000 kV交流示范工程的输电能力与建设成本分析,1 000 kV输电系统传输功率参数优化模型及其输电能力,基于提高输电能力、降低成本的参数优化模型的1 000 kV 与±800 kV 输电系统建设成本、电阻和电晕功率损耗率,可靠性与稳定性,可靠性损失成本与改进的年运行成本和稳定性成本分析等。

以本文提出的改进年运行成本和稳定性成本法进行的技术经济评估表明:1 500~2 000 km输电距离,基于提高输电能力,降低成本的参数优化模型的1 000 kV 输电系统,按静态稳定输送功率的单位输电建设成本与±800 kV 输电系统晶闸管额定电流热稳定输送功率的单位输电建设成本相当;优化分裂导线结构和面积,±800 kV 输电系统电阻和电晕功率损耗的降低明显大于建设成本的增加;在电网充裕度相同的情况下,1 000 kV输电系统N-1故障暂态稳定输送功率的单位输电建设成本低于±800 kV输电系统暂态稳定输送功率的单位输电建设成本。

1 000 kV 交流输电示范工程输电能力与建设成本分析

在总结国外特高压输电技术及其设备制造技术研究的基础上,我国特高输电技术的自主研发在较短的时间内取得了全面突破。在自主研发取得成果基础上,2006年开始了长治—南阳—荊门1 000 kV特高压试验示范工程建设。它的线路总长645 km,通过南阳开关站分为两段,分别为长—南线360 km和南—荊线285 km。由于500 kV/1 000 kV升降压变压器额定容量3 000 MVA,试验示范工程最大输电能力必然小于此数值。2009 年,试验示范工程投入运行。1 000 kV交流试验示范工程的系统调试验证和投入运行的考验证明,自主研发的特高压交流输电设备性能良好,输电系统运行安全可靠,为今后特高压电网发展提供了坚实的基础。

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