特高壓輸電技術(shù)介紹高電壓技術(shù)一、高電壓技術(shù)是電工學(xué)科的開(kāi)路先鋒二、高電壓技術(shù)與電力系統(tǒng)的關(guān)系三、高壓輸電的發(fā)展四、高電壓工程的主要研究問(wèn)題一、高電壓技術(shù)是電工學(xué)科的開(kāi)路先鋒人類(lèi)最先觀(guān)察到的電現(xiàn)象是高電壓現(xiàn)象人類(lèi)最初研制出來(lái)的電氣裝置是產(chǎn)生高電壓的摩擦起電裝置人類(lèi)最先應(yīng)用電的實(shí)例是利用高壓放電給人治病電學(xué)的發(fā)展史：高電壓——低電壓——高電壓高電壓技術(shù)——實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電的前提條件建立現(xiàn)代大電力系統(tǒng)的前提條件高電壓技術(shù)是開(kāi)辟新領(lǐng)域的先鋒

1749年，有名的富蘭克林風(fēng)箏試驗(yàn)揭示了雷電的本質(zhì)

人類(lèi)最先觀(guān)察到的電現(xiàn)象是高電壓現(xiàn)象人類(lèi)最初研制出來(lái)的電氣裝置

——產(chǎn)生高電壓的摩擦起電機(jī)1785年，Martinus設(shè)計(jì)的二層圓盤(pán)式摩擦起電機(jī)，可產(chǎn)生600千伏的直流高壓，可引起60厘米長(zhǎng)的火花放電人類(lèi)最先應(yīng)用電的實(shí)例是利用高壓放電給人治病1787年，用摩擦起電機(jī)進(jìn)行電氣治療的場(chǎng)景電學(xué)的發(fā)展史:高電壓——低電壓——高電壓公元前600年希臘泰里茲琥珀摩擦起電“elecktron”（希臘語(yǔ)：琥珀）公元1600年英國(guó)吉伯特其他物質(zhì)摩擦起電18世紀(jì)靜電高壓蓬勃發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)例如:1744年用摩擦起電機(jī)高壓放電治病

1749年美國(guó)富蘭克林風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)

1750年美國(guó)富蘭克林避雷針

1785年摩擦起電機(jī)可產(chǎn)生600千伏的直流電壓

1791年捷克伽伐尼青蛙解剖電擊現(xiàn)象

1799年意大利伏打（volta）發(fā)明電池

1831年英法拉第電磁感應(yīng)定律

1835年法皮?？说谝慌_(tái)手搖發(fā)電機(jī)

1840年英阿姆斯壯水力發(fā)電機(jī)

1882年法2kV2馬力57公里直流

1886年美交流發(fā)電站

1891年奧地利——德國(guó)三相交流輸電線(xiàn)15kV1908年美110kV1929年美220kV1952年瑞典380kV1959年蘇聯(lián)500kV1965年加拿大735kV(750kV蘇、美)我國(guó)西電東送必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題

——高海拔、沙塵暴、永凍土環(huán)境下的高壓輸電與其他學(xué)科交叉日趨廣泛和密切基礎(chǔ)1數(shù)學(xué)2電路3電磁場(chǎng)4電子5Programming6EnglishIT電子器件其他電力系統(tǒng)測(cè)控航天/航空高電壓技術(shù)LaserCAD新材料光/電AI/NN材料處理Plasma

高電壓技術(shù)與機(jī)械放電加工高電壓技術(shù)與物理高能物理加速器等離子體物理高電壓技術(shù)與化學(xué)放電等離子體化學(xué)高電壓技術(shù)與激光激光電源氣體激光放電技術(shù)高電壓技術(shù)與生物醫(yī)療治療儀物種誘變殺菌消毒高電壓技術(shù)與農(nóng)業(yè)果、蔬、糧食保鮮高電壓技術(shù)與環(huán)保靜電除塵放電水處理脫硫脫硝高電壓技術(shù)與航空航天高電壓技術(shù)與國(guó)防武器高壓靜電除塵已有十分廣泛成熟的應(yīng)用?；陟o電吸引的作用收集灰塵

電火花加工利用火花放電時(shí)的放電能量處理加工材料體外碎石技術(shù)腎結(jié)石、膽結(jié)石的體外粉碎是利用高壓脈沖產(chǎn)生一定向沖擊波，經(jīng)聚焦后作用于患處將結(jié)石擊碎(上海交大率先開(kāi)發(fā)成功，由此成果當(dāng)事人成為中國(guó)工程院院士)除菌及清鮮空氣

利用空氣中電暈放電，控制產(chǎn)生一定濃度臭氧(強(qiáng)氧化劑)，達(dá)到殺菌及清潔空氣的作用(目前空調(diào)中所謂的等離子體空氣清新技術(shù))污水處理利用高頻脈沖高壓產(chǎn)生高濃度臭氧，與污水作用能夠分解污水中的有機(jī)物，去除臭氣，實(shí)現(xiàn)污水的處理煙氣處理利用高功率脈沖形成高能活性離子，可以實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)煙氣的脫硫脫硝，凈化排污（國(guó)家863項(xiàng)目）等離子體隱身利用等離子體與電磁波的作用機(jī)制(能夠有效吸收大量的電磁波),產(chǎn)生覆蓋飛行器的等離子體層，能有效吸收雷達(dá)信號(hào)，達(dá)到隱身的目的國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究項(xiàng)目等離子體表面處理高壓放電產(chǎn)生活性粒子作用于織物等，增強(qiáng)材料表面活性，不但易于染色和進(jìn)行表面涂覆等，且處理過(guò)程對(duì)環(huán)境不會(huì)有污染。是當(dāng)前印染行業(yè)十分看好的織物處理技術(shù)三次采油技術(shù)

將高功率脈沖電源引至油井下進(jìn)行瞬間放電，產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，此沖擊波將地下巖層震裂，使得原有的縫隙增大(解堵作用)，原油滲出更容易，能提高油井的產(chǎn)量新概念武器電磁炮利用高壓脈沖電源瞬間擊穿產(chǎn)生高功率脈沖（強(qiáng)電流）產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)通過(guò)電磁力的作用將炮彈發(fā)出微波彈高壓快脈沖重復(fù)放電產(chǎn)生強(qiáng)電磁波，對(duì)敵方電子設(shè)備進(jìn)行干擾，能量足夠時(shí)可導(dǎo)致設(shè)備失效國(guó)防科工委重大研究項(xiàng)目Biv等離子體推進(jìn)利用高壓放電產(chǎn)生等離子體，通過(guò)等離子體間的電磁相互作用(排斥力)推進(jìn)艦艇，具有無(wú)聲的優(yōu)點(diǎn)，可有效避免被敵人的聲納探測(cè)

二、高電壓技術(shù)與電力系統(tǒng)的關(guān)系高電壓技術(shù)作為電工技術(shù)的一個(gè)獨(dú)立學(xué)科，是由于大功率遠(yuǎn)距離輸電的發(fā)展而促成的高電壓、高電場(chǎng)的發(fā)展也促成了電力輸電技術(shù)的發(fā)展電能與其他能源不同，主要特點(diǎn)是：不能大規(guī)模存儲(chǔ)

P發(fā)

P用＋

P

頻率fQ發(fā)

Q用＋

Q

電壓V

發(fā)電、輸電、配電和用電在同一瞬間完成發(fā)電和用電之間須保持供需平衡，否則將危及用電的安全性和連續(xù)性輸電：將發(fā)電廠(chǎng)發(fā)出的電力輸送到消費(fèi)電能的地區(qū)（負(fù)荷中心），或進(jìn)行相鄰電網(wǎng)之間的電力互送，使其形成互聯(lián)電網(wǎng)或統(tǒng)一電網(wǎng)，保持發(fā)電和用電或兩電網(wǎng)之間供需平衡輸電網(wǎng)：輸電功能由升壓變電站、降壓變電站及其相連的輸電線(xiàn)完成。所有輸變電設(shè)備連接起來(lái)構(gòu)成輸電網(wǎng)配電：在消費(fèi)電能的地區(qū)接受輸電網(wǎng)受端的電力，然后進(jìn)行再分配，輸送到城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村，并進(jìn)一步分配和供給工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、居民及特殊需要得用電部門(mén)。配電網(wǎng)：所有配變電設(shè)備連接起來(lái)構(gòu)成配電網(wǎng)電網(wǎng)：輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)統(tǒng)稱(chēng)為電網(wǎng)電力系統(tǒng)：發(fā)電廠(chǎng)、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和用電設(shè)備連接起來(lái)組成的一個(gè)集成的整體稱(chēng)為電力系統(tǒng)水庫(kù)G~M~M~電力網(wǎng)電力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)電廠(chǎng)水輪機(jī)

發(fā)電機(jī)變電所升壓變壓器輸電線(xiàn)路變電所降壓變壓器用戶(hù)用電設(shè)備電能的產(chǎn)生：水力發(fā)電、火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、半導(dǎo)體發(fā)電、原子能發(fā)電、地?zé)?、磁流體遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)損提高電壓穩(wěn)定性問(wèn)題引起解決高電壓技術(shù)——實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電的前提條件

建立現(xiàn)代大電力系統(tǒng)的前提條件

送電電壓與送電容量的關(guān)系（當(dāng)線(xiàn)路瞬態(tài)阻抗為250歐時(shí)）

送電電壓相應(yīng)的特性負(fù)荷

400kV600MW700kV2000MW1000kV4000MW1200kV5800MW1500kV9000MW

注：特性負(fù)荷——受端電壓等于送端電壓（此時(shí)線(xiàn)損為零）

時(shí)的負(fù)荷（1）對(duì)電力需求的激增不同的輸電電壓等級(jí)組成的輸電網(wǎng)有不同的輸電能力。在規(guī)劃未來(lái)的電網(wǎng)電壓等級(jí)時(shí)，通常用自然功率來(lái)粗略地比較其的輸電能力。自然功率--在輸電線(xiàn)路末端接上相當(dāng)于的波阻抗負(fù)荷時(shí)，線(xiàn)路所輸送的功率。其中L0是輸電線(xiàn)路的單位長(zhǎng)度的串聯(lián)電感，C0是線(xiàn)路單位長(zhǎng)度的電容。自然功率P0≈U2/ZC。提高電壓等級(jí)的主要原因輸送自然功率時(shí)：送端和受端的電壓和電流間相位相同，功率因數(shù)沒(méi)有變化，沿線(xiàn)路（無(wú)損）電壓和電流幅值不變；線(xiàn)路電抗的無(wú)功損耗基本等于線(xiàn)路電納（線(xiàn)路電容）產(chǎn)生的無(wú)功，因此，在線(xiàn)路的送端和受端既不產(chǎn)生無(wú)功，也不吸收無(wú)功。因而，輸電線(xiàn)路按自然功率輸送是最經(jīng)濟(jì)合理的線(xiàn)路的電壓等級(jí)是確定輸電系統(tǒng)傳輸能力的關(guān)鍵因素。一般來(lái)說(shuō)，線(xiàn)路的傳輸功率與電壓的平方成正比與線(xiàn)路阻抗成反比。運(yùn)行在不同電壓等級(jí)的輸電線(xiàn)路的阻抗隨電壓升高有所減少，但變化不大。在近似估計(jì)不同電壓等級(jí)、相同輸電距離的輸電線(xiàn)路的輸電能力時(shí)，可近似認(rèn)為它們的阻抗具有相似的幅值。因而可認(rèn)為電壓升高1倍，功率輸送能力提高4倍?？紤]不同電壓等級(jí)輸電線(xiàn)路的阻抗變化，電壓升高1倍，輸送能力的提高講大于4倍輸電線(xiàn)路的阻抗隨線(xiàn)路距離增加而增加，因此線(xiàn)路的輸電能力可近似認(rèn)為與輸電距離成反比，即輸電線(xiàn)路越長(zhǎng)，輸電能力越小。要大幅提高線(xiàn)路的輸電能力，特別是遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路的功率輸電能力，必須提高電網(wǎng)的電壓等級(jí)。因此，輸電網(wǎng)電壓的高低，標(biāo)志著電網(wǎng)的容量規(guī)模、覆蓋供電區(qū)域或輸電平均距離的大小和輸電技術(shù)水平的高低。（2）電力的遠(yuǎn)距離輸送提高電壓的效益降低線(xiàn)路損耗節(jié)省線(xiàn)路走廊降低線(xiàn)路造價(jià)長(zhǎng)距離輸電可聯(lián)接地域網(wǎng)，有利于電力調(diào)度降低工作電流和系統(tǒng)短路電流，利于系統(tǒng)運(yùn)行和降低設(shè)備造價(jià)例：輸送750萬(wàn)千伏安容量的電力345kV電壓等級(jí)，需要七條雙回線(xiàn)，走廊寬度為221.5m1200kV電壓等級(jí)，僅需一條單回線(xiàn)，走廊寬度為91.5m線(xiàn)路走廊寬度：由兩邊相導(dǎo)線(xiàn)離桿塔中心線(xiàn)的距離加上滿(mǎn)足電氣安全距離和電暈引起的可聽(tīng)噪聲、無(wú)線(xiàn)電干擾、電視干擾以及桿塔周邊工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)的生態(tài)效應(yīng)要求所需的距離。對(duì)電氣安全距離來(lái)說(shuō)，線(xiàn)路走廊寬度要求在最大設(shè)計(jì)風(fēng)速導(dǎo)線(xiàn)舞動(dòng)條件下，為耐受工頻和操作過(guò)電壓沖擊提供足夠的安全距離。對(duì)于特高壓和超高壓線(xiàn)路，走廊寬度要求嚴(yán)格受到地面及地面以上適當(dāng)高度的工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)的限制標(biāo)準(zhǔn)，電暈可能產(chǎn)生的可聽(tīng)噪聲、無(wú)線(xiàn)電干擾、電視信號(hào)干擾的限制標(biāo)準(zhǔn)的影響。線(xiàn)路走廊寬度還與桿塔結(jié)構(gòu)、檔距、導(dǎo)線(xiàn)弧垂和所處的線(xiàn)路地理位置以及特定的線(xiàn)路條件有關(guān)電網(wǎng)發(fā)展歷史國(guó)外1875年，法國(guó)巴黎建成世界上第一座發(fā)電廠(chǎng)，標(biāo)志著世界電力時(shí)代的到來(lái)。1891年，在德國(guó)勞芬電廠(chǎng)安裝了世界第一臺(tái)三相交流發(fā)電機(jī)：它發(fā)出的三相交流電通過(guò)第一條13.8kV輸電線(xiàn)將電力輸送到遠(yuǎn)方用電地區(qū)，使電力既用于照明，又用于動(dòng)力，從而開(kāi)始了高壓輸電的時(shí)代。1879年，中國(guó)上海公共租界點(diǎn)亮了第一盞電燈。1882年，第一家電業(yè)公司—上海電氣公司成立。

100多年來(lái)，輸電電壓由最初的13.8kV逐步發(fā)展到20，35，66，110，134，220，330，345，400，500，735，750，765，1000kV。三、高壓輸電的發(fā)展

1908年，美國(guó)建成了世界第一條110kV輸電線(xiàn)路；經(jīng)過(guò)15

年，于1923年，第一條230kV線(xiàn)路投入運(yùn)行；1954年建成第一條345kV線(xiàn)路。從230kV電壓等級(jí)到345kV電壓等級(jí)經(jīng)歷了31年。在345kV投運(yùn)15年后，1969年建成了

765kV線(xiàn)路。1952年，瑞典建成世界上第一條380kV超高壓線(xiàn)路。1965年，加拿大建成世界第一條735kV超高壓線(xiàn)路。1952年，前蘇聯(lián)建成第一條330kV線(xiàn)路；1956年建成

400kV線(xiàn)路；1967年建成750kV線(xiàn)路。從330kV電壓等級(jí)發(fā)展到750kV電壓等級(jí)用了15年時(shí)間。100多年來(lái)，13.8kV－－－220kV20世紀(jì)50年代開(kāi)始，用電負(fù)荷增長(zhǎng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)制造技術(shù)向大型、特大型機(jī)組發(fā)展。以大型和特大型發(fā)電機(jī)組為基礎(chǔ)建立的大容量和特大容量電廠(chǎng)，由于供電范圍擴(kuò)大，越來(lái)越向遠(yuǎn)距離負(fù)荷中心的一次能源地區(qū)發(fā)展。大容量遠(yuǎn)距離輸電的需求，330kV－－－765kV20世紀(jì)60年代末期，開(kāi)始進(jìn)行1000kV（1100kV，1150kV）和1500kV的可行性研究和相應(yīng)的技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)歐洲和美國(guó)，在超高壓輸電方面，主要發(fā)展345kV、380kV和750kV電壓級(jí)，500kV線(xiàn)路發(fā)展比較慢。1964年，美國(guó)建成第一條500kV線(xiàn)路，從230kV到500kV輸電，時(shí)間間隔達(dá)36年。前蘇聯(lián)的500kV電壓等級(jí)是在400kV基礎(chǔ)上升級(jí)發(fā)展起來(lái)的，1964年，建成完善的500kV輸電系統(tǒng)。1985年，前蘇聯(lián)建成世界上第一條1150kV特高壓輸電線(xiàn)路。從500kV電壓等級(jí)到1150kV電壓等級(jí)用了20年時(shí)間。中國(guó)，1949年前，電力工業(yè)發(fā)展緩慢，輸電電壓按具體工程決定，電壓等級(jí)繁多：1908年建成22kV石龍壩水電站－昆明線(xiàn)路，1921年建成33kV石景山電廠(chǎng)－北京城的線(xiàn)路。1933年建成撫順電廠(chǎng)的44kV出線(xiàn)。1934年建成66kV延邊－老頭溝線(xiàn)路。1935年建成撫順電廠(chǎng)－鞍山的154kV線(xiàn)路。1943年建成110kV鏡泊湖水電廠(chǎng)－延邊線(xiàn)路。中國(guó)中國(guó)，1949年新中國(guó)成立后，按電網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)一電壓等級(jí)，逐漸形成經(jīng)濟(jì)合理的電壓等級(jí)系列：1952年，用自主技術(shù)建設(shè)了110kV輸電線(xiàn)路，逐漸形成京津唐110kV輸電網(wǎng)。1954年，建成豐滿(mǎn)－李石寨220kV輸電線(xiàn)路，隨后繼續(xù)建設(shè)遼寧電廠(chǎng)－李石寨，阜新電廠(chǎng)－青堆子等220kV線(xiàn)路，迅速形成東北電網(wǎng)220kV骨干網(wǎng)架。1972年建成330kV劉家峽—關(guān)中輸電線(xiàn)路，全長(zhǎng)534km，隨后逐漸形成西北電網(wǎng)330kV骨干網(wǎng)架。1981年建成500kV姚孟—武昌輸電線(xiàn)路，全長(zhǎng)595km。為適應(yīng)葛洲壩水電廠(chǎng)送出工程的需要，1983年又建成葛洲壩-武昌

和葛洲壩-雙河兩回500kV線(xiàn)路，開(kāi)始形成華中電網(wǎng)500kV骨干網(wǎng)架。（成為世界上第8個(gè)擁有500kV電網(wǎng)的國(guó)家）

1989年建成±500kV葛洲壩-上海高壓直流輸電線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了華中-華東兩大區(qū)的直流聯(lián)網(wǎng)。中國(guó)，在逐漸形成330kV和500kV區(qū)域輸電骨干網(wǎng)架的同時(shí)，于20世紀(jì)80年代初開(kāi)始了330kV和500kV以上更高電壓等級(jí)的論證。1984年，國(guó)家明確提出500kV以上的輸電電壓為1000kV特高壓、330kV以上的輸電電壓為750kV。20世紀(jì)80－90年代，針對(duì)輸電工程的需要，繼續(xù)進(jìn)行了1000kV特高壓輸電和759kV超高壓輸電的可行性和特高壓輸電的基礎(chǔ)研究，并建立了特高壓試驗(yàn)線(xiàn)段，對(duì)特高壓技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究。2005年9月，中國(guó)在西北地區(qū)（青海官?gòu)d—蘭州東）建成了一條750kV輸電線(xiàn)路，長(zhǎng)度為140.7km。輸、變電設(shè)備，除GIS外，全部為國(guó)產(chǎn)。電網(wǎng)發(fā)展的歷史表明：相鄰兩個(gè)電壓等級(jí)的級(jí)差，在一倍以上是經(jīng)濟(jì)合理的。新的更高電壓等級(jí)的出現(xiàn)時(shí)間一般為15—20年。前蘇聯(lián)1150kV輸電線(xiàn)路的運(yùn)行表明：特高壓輸電技術(shù)和設(shè)備，經(jīng)過(guò)20年的研究和開(kāi)發(fā)，到20世紀(jì)80年代中期，已達(dá)到用于實(shí)際的特高壓輸電工程的要求。高壓

100kV超高壓1001000kV特高壓

1000kV世界各國(guó)在選擇345kV和500kV以上的更高電壓等級(jí)時(shí)，都經(jīng)過(guò)了廣泛的調(diào)查和分析比較，并進(jìn)行了大量的計(jì)算得出結(jié)論：對(duì)于330kV（345kV）電網(wǎng)，選用750kV（765kV），平均輸電距離300km及以上；對(duì)于500kV電網(wǎng)，選用1000kV（1100kV），平均輸送距離500km及以上。目前，已經(jīng)形成兩個(gè)超高壓-特高壓電網(wǎng)電壓等級(jí)系列：

330（345）kV--750kV；500kV–1000（1100）kV。新發(fā)展特高壓輸電各國(guó)發(fā)展特高壓輸電的原因不盡相同俄羅斯有可能在2020年左右建設(shè)1800～2000kV線(xiàn)路直流輸電、緊湊型輸電及靈活輸電

直流輸電的優(yōu)越性值得重視我國(guó)第一條220kV緊湊型試驗(yàn)線(xiàn)路從北京安定到河北廊坊，長(zhǎng)26公里，于1994年9月投入試運(yùn)行其它的輸電方式如超導(dǎo)輸電、低溫輸電、無(wú)線(xiàn)輸電、多相輸電等也在研究中

四、高電壓工程的主要研究問(wèn)題

電力工業(yè)與高電壓技術(shù)的密切關(guān)系

絕緣問(wèn)題絕緣材料研究各種絕緣材料在高電壓下的各種性能、現(xiàn)象以及相應(yīng)的過(guò)程、理論

絕緣結(jié)構(gòu)（電場(chǎng)結(jié)構(gòu)）同一種材料在不同的絕緣結(jié)構(gòu)下的外在表現(xiàn)

電壓形式

同樣的材料、結(jié)構(gòu)，在不同電壓下，絕緣性能不相同試驗(yàn)問(wèn)題各種經(jīng)濟(jì)、靈活的高電壓發(fā)生裝置

電氣設(shè)備各種絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)

預(yù)防性試驗(yàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、故障診斷狀態(tài)維修高電壓的測(cè)量高強(qiáng)量、微弱量、快速量

過(guò)電壓防護(hù)問(wèn)題外過(guò)電壓（雷電過(guò)電壓）內(nèi)過(guò)電壓老化、污穢（在運(yùn)行電壓及過(guò)電壓下）保護(hù)裝置分析各類(lèi)過(guò)電壓的特點(diǎn)及形成條件，研究各種保護(hù)裝置及其保護(hù)特性

工頻過(guò)電壓諧振過(guò)電壓操作過(guò)電壓絕緣配合中心問(wèn)題：解決電力系統(tǒng)中過(guò)電壓與絕緣這一對(duì)矛盾，將電力系統(tǒng)絕緣確定在既經(jīng)濟(jì)又可靠的水平電磁環(huán)境問(wèn)題電磁兼容

更多的電子及微電子設(shè)備對(duì)強(qiáng)電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，其對(duì)暫態(tài)干擾具有明顯的敏感性和脆弱性

強(qiáng)電系統(tǒng)電壓高、容量大，對(duì)弱電系統(tǒng)產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的電磁干擾開(kāi)展關(guān)于如何限制弱電系統(tǒng)內(nèi)的暫態(tài)干擾電壓的試驗(yàn)及研究工作

生態(tài)效應(yīng)

特高壓輸電技術(shù)

目錄第一部分特高壓輸電技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展概況第二部分中國(guó)發(fā)展特高壓電網(wǎng)必要性論證第三部分特高壓電網(wǎng)專(zhuān)題研究的主要成果第四部分特高壓電網(wǎng)工程建設(shè)與發(fā)展思路

目錄第一部分一、特高壓輸電的定義二、特高壓輸電的優(yōu)越性三、特高壓輸電技術(shù)研究概況四、發(fā)展特高壓輸電技術(shù)可行性特高壓輸電技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展概況一、特高壓輸電的定義國(guó)際上超高壓指交流330kV～765kV，直流±620kV及以下。特高壓指交流1000kV及以上，直流±750kV及以上我國(guó)超高壓電網(wǎng)指交流330kV、500kV、750kV電網(wǎng)和直流±500kV輸電系統(tǒng)；特高壓電網(wǎng)指交流1000kV電網(wǎng)和直流±800kV輸電系統(tǒng)。世界電壓等級(jí)發(fā)展歷程電壓等級(jí)隨著電網(wǎng)發(fā)展而逐步提高中國(guó)電壓等級(jí)發(fā)展歷程

1、特高壓的定義交流輸電高壓：35kV～220kV超高壓：330kV及以上、1000kV以下特高壓：1000kV及以上直流輸電超高壓直流：±600kV級(jí)(含620kV）及以下特高壓直流：±750kV及以上我國(guó)不同電壓等級(jí)電網(wǎng)的分類(lèi)高壓電網(wǎng)：110kV和220kV電網(wǎng)。超高壓電網(wǎng)：由交流330kV、500kV、750kV和直流±500kV構(gòu)成的電網(wǎng)。特高壓電網(wǎng)：由交流1000kV和直流±800kV構(gòu)成的電網(wǎng)。二、特高壓輸電的優(yōu)越性（一）提高輸送容量不同電壓等級(jí)單回線(xiàn)路輸送能力1000kV特高壓交流輸電線(xiàn)路的自然功率接近500萬(wàn)千瓦，約為500kV交流輸電線(xiàn)路的5倍?！?00kV特高壓直流輸電能力超過(guò)640萬(wàn)千瓦，分別是±500kV和±620kV直流的2.1和1.7倍。

交流線(xiàn)路的自然功率是表征其送電能力的一項(xiàng)指標(biāo)，其計(jì)算公式如下：二、特高壓輸電的優(yōu)越性（二）增大送電距離同等長(zhǎng)度下1000kV線(xiàn)路的電氣距離是500kV線(xiàn)路的1/4～1/5。輸送相同功率時(shí)，前者最遠(yuǎn)送電距離約為后者的4倍，經(jīng)濟(jì)輸送距離相應(yīng)提高?！?00kV直流輸電的經(jīng)濟(jì)輸電距離可超過(guò)2500km，為超長(zhǎng)距離大規(guī)模電力送出創(chuàng)造條件。

交流線(xiàn)路的輸送功率二、特高壓輸電的優(yōu)越性（三）節(jié)約輸電走廊不同電壓等級(jí)交流線(xiàn)路走廊寬度特高壓交流輸電線(xiàn)路單位走廊輸送能力約為同類(lèi)型桿塔500kV線(xiàn)路的2～3倍，節(jié)省走廊50％以上。特高壓直流單位走廊寬度輸送容量約為超高壓直流方案的1.3倍，節(jié)省23％的走廊資源。特高壓線(xiàn)路輸電能力：是指輸電線(xiàn)路滿(mǎn)足靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)或靜態(tài)穩(wěn)定裕度，和線(xiàn)路電壓降落的百分比限制，或線(xiàn)路最高運(yùn)行電壓限制所傳輸?shù)墓β手?。單位線(xiàn)路走廊的輸電能力交流特高壓：同塔雙回和貓頭塔單回線(xiàn)路的走廊寬度分別為75米和81米，單位走廊輸送能力分別為13.3萬(wàn)千瓦/米和6.2萬(wàn)千瓦/米，約為同類(lèi)型500kV線(xiàn)路的三倍。直流特高壓：±800kV、640萬(wàn)千瓦直流輸電方案的線(xiàn)路走廊約76米，單位走廊寬度輸送容量為8.4萬(wàn)千瓦/米，是±500kV、300萬(wàn)千瓦方案的1.29倍，±620kV、380萬(wàn)千瓦方案的1.37倍。

二、特高壓輸電的優(yōu)越性（四）降低線(xiàn)路損耗輸電線(xiàn)路損耗與電壓的平方成反比導(dǎo)線(xiàn)截面、輸送容量相同時(shí)，1000kV交流線(xiàn)路的電阻損耗是500kV線(xiàn)路的25％?！?00kV直流線(xiàn)路的電阻損耗是±500kV線(xiàn)路的39％。是±620kV直流線(xiàn)路的60％。

即使考慮特高壓線(xiàn)路鋁材減少及電暈等因素，特高壓輸電綜合損耗也低于超高壓的一半。二、特高壓輸電的優(yōu)越性（五）改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展特高壓電網(wǎng)，有利于分層分區(qū)布局，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，打開(kāi)電磁環(huán)網(wǎng)，根本上解決短路電流超標(biāo)等問(wèn)題。

采用特高壓聯(lián)網(wǎng)，增強(qiáng)網(wǎng)間功率交換能力，解決超高壓電網(wǎng)中出現(xiàn)的低頻功率振蕩問(wèn)題，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源。裝設(shè)一臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組，其附近區(qū)域500kV系統(tǒng)的短路電流約增加1.8kA，而通過(guò)特高壓輸入1000萬(wàn)千瓦電力，就相當(dāng)于減少本地裝機(jī)17臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組。如果這些機(jī)組均裝設(shè)在負(fù)荷中心地區(qū)，對(duì)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的短路電流水平有較大的影響。通過(guò)交流特高壓同步聯(lián)網(wǎng)，可以大幅度縮短電網(wǎng)間的電氣距離，提高穩(wěn)定水平，發(fā)揮大同步電網(wǎng)的各項(xiàng)綜合效益。通過(guò)直流特高壓異步聯(lián)網(wǎng)，滿(mǎn)足長(zhǎng)距離、大容量送電的要求，沿線(xiàn)不需要提供電源支撐。通過(guò)特高壓聯(lián)網(wǎng)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功率交換能力，可以在更大范圍內(nèi)優(yōu)化能源資源配置方式。二、特高壓輸電的優(yōu)越性（六）減少工程投資

采用特高壓輸電，節(jié)省導(dǎo)線(xiàn)材料約一半，鐵塔用材約三分之二及大量土地資源，降低電力建設(shè)成本。1000kV交流輸電的單位輸送容量綜合造價(jià)約為500kV輸電方案的73％，節(jié)省投資27％?！?00kV直流輸電的單位輸送容量綜合造價(jià)為±500kV直流輸電方案的72％，節(jié)省投資28％。三、國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)研究概況市場(chǎng)需求和技術(shù)創(chuàng)新是特高壓技術(shù)發(fā)展的根本動(dòng)力20世紀(jì)60～70年代，世界經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)電力需求提出更高的期望。為滿(mǎn)足電力負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量輸電，美國(guó)、蘇聯(lián)、意大利、日本、加拿大和巴西等國(guó)開(kāi)始了特高壓輸電技術(shù)探索，開(kāi)展大量研究和試驗(yàn)工作，并建設(shè)了特高壓輸電工程。幾十年來(lái)，世界電工裝備技術(shù)的進(jìn)步、電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大、大電網(wǎng)控制技術(shù)的成熟為發(fā)展特高壓輸電創(chuàng)造了條件，奠定了基礎(chǔ)。三、國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)研究概況（一）美國(guó)特高壓研究與試驗(yàn)BPA公司曾規(guī)劃建設(shè)1100kV遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路，并建成萊昂斯電氣試驗(yàn)場(chǎng)和莫洛機(jī)械試驗(yàn)線(xiàn)段。AEP公司規(guī)劃在765KV電網(wǎng)之上建設(shè)1500kV特高壓輸電骨干電網(wǎng)，并建成雷諾特高壓試驗(yàn)場(chǎng)。雷諾特高壓試驗(yàn)場(chǎng)（1500kV）

美國(guó)電網(wǎng)發(fā)展情況較復(fù)雜，又以私營(yíng)為主，形成了各自為陣的局面，因此電壓等級(jí)較復(fù)雜，從110kV到765kV就有8個(gè)電壓等級(jí)，還建設(shè)了1000kV以上等級(jí)的特高壓試驗(yàn)短線(xiàn)路。

美國(guó)邦德維爾電力局（BPA）前期規(guī)劃：BPA公司于1970年作出規(guī)劃，擬用1100kV遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路，將喀斯喀特山脈東部煤礦區(qū)的坑口發(fā)電廠(chǎng)群的電力輸送到西部用電負(fù)荷中心，輸送容量為800～1000萬(wàn)千瓦。但由于后來(lái)負(fù)荷增長(zhǎng)速度降低，該計(jì)劃被棄用

電壓等級(jí)：1100kV試驗(yàn)設(shè)施：萊昂斯電氣試驗(yàn)場(chǎng)（2.1km）莫洛機(jī)械試驗(yàn)線(xiàn)段（1.8km）試驗(yàn)內(nèi)容：電暈和電場(chǎng)、生態(tài)和環(huán)境、操作和雷電沖擊絕緣研究；可聽(tīng)噪聲、無(wú)線(xiàn)電雜音、電視干擾、電暈損失和臭氧的觀(guān)測(cè)。機(jī)械和結(jié)構(gòu)試驗(yàn)；對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，變壓器、避雷器和SF6氣體設(shè)備的性能評(píng)價(jià)等。

美國(guó)電力公司（AEP）前期規(guī)劃：AEP公司為了減少輸電線(xiàn)路走廊用地和環(huán)境問(wèn)題，規(guī)劃在已有的765KV電網(wǎng)之上迭加一個(gè)1500kV特高壓輸電骨干電網(wǎng)。由于后來(lái)電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)緩慢，不需要上該電壓等級(jí)的輸電線(xiàn)路，1500kV輸電線(xiàn)路建設(shè)也處于停頓狀態(tài)

電壓等級(jí)：1500kV試驗(yàn)條件：雷諾特高壓試驗(yàn)場(chǎng)（線(xiàn)路長(zhǎng)523米）

試驗(yàn)內(nèi)容：操作沖擊試驗(yàn)，污穢絕緣子工頻電壓試驗(yàn)，可聽(tīng)噪聲、電暈損失、電視干擾、地面場(chǎng)強(qiáng)和臭氧發(fā)生量。

AEP-ASEA特高壓試驗(yàn)基地三、國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)研究概況（二）蘇聯(lián)特高壓研究與工程應(yīng)用規(guī)劃在?；退箞D茲建設(shè)火力發(fā)電廠(chǎng)群，通過(guò)特高壓送電烏拉爾等地區(qū)。從1981年起，建成特高壓1150kV線(xiàn)路2362km，其中?；退箞D茲～科克切塔夫～庫(kù)斯坦奈900km線(xiàn)路于1985年建成并投入運(yùn)行累積超過(guò)5年。蘇聯(lián)規(guī)劃建設(shè)±750kV、600萬(wàn)千瓦、2414km的直流工程。至20世紀(jì)90年代初，主要設(shè)備已通過(guò)型式試驗(yàn)，并建成直流線(xiàn)路1090km，后因前蘇聯(lián)解體等原因停建。蘇聯(lián)1150kV輸電線(xiàn)路地理接線(xiàn)圖車(chē)?yán)镅刨e斯克庫(kù)斯坦奈科克切塔夫?；退箞D茲巴爾腦爾伊塔特建成并投運(yùn)的特高壓線(xiàn)路前期規(guī)劃：前蘇聯(lián)于70年代規(guī)劃在西伯利亞的坎斯克和哈薩克斯坦的?；退箞D茲建設(shè)火力發(fā)電廠(chǎng)群，通過(guò)1150kV輸電線(xiàn)路將煤電輸送到蘇聯(lián)的烏拉爾和其他歐洲部分的用電負(fù)荷中心。電壓等級(jí):1150kV工程應(yīng)用:前蘇聯(lián)從1981年起開(kāi)始建設(shè)特高壓輸電系統(tǒng)，共建成車(chē)?yán)镅刨e斯克～庫(kù)斯坦奈～科克切塔夫～?；退箞D茲～巴爾腦爾～伊塔特1150kV特高壓線(xiàn)路2362km，特高壓變電站三座。其中?；退箞D茲～科克切塔夫～庫(kù)斯坦奈線(xiàn)路最先建成并投運(yùn)，該兩段線(xiàn)路長(zhǎng)約900km，在額定電壓下累積運(yùn)行超過(guò)5年。前蘇聯(lián)特高壓交流：前期規(guī)劃：前蘇聯(lián)于1978年確定建設(shè)?；退箞D茲-唐波夫

750kV，600萬(wàn)千瓦，2414km的直流輸電工程。電壓等級(jí):

750kV工程進(jìn)展:進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和設(shè)備研制工作，試制出工程所用的全套設(shè)備，并通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。兩端換流站完成了大部分土建及設(shè)備安裝工作。直流輸電線(xiàn)路己建成1090km。停建原因：送端火電基地建設(shè)放慢和前蘇聯(lián)解體。前蘇聯(lián)特高壓直流：三、國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)研究概況（三）日本特高壓研究與應(yīng)用日本東京電力公司建成同塔雙回1000kV特高壓線(xiàn)路427km，由于電力需求趨緩甚至下降，福島核電未按計(jì)劃建設(shè)，現(xiàn)降壓500kV運(yùn)行。日本建成新榛名、赤城、鹽原、最上和日立試驗(yàn)場(chǎng)，系統(tǒng)開(kāi)展了特高壓輸電的機(jī)械、電氣和電磁環(huán)境研究。日本1000kV交流輸電線(xiàn)路前期規(guī)劃:日本于70年代開(kāi)始規(guī)劃，80年代初開(kāi)始特高壓技術(shù)研究，建設(shè)東西和南北兩條1000kV輸電主干線(xiàn)，將位于東部太平洋沿岸的福島第一和第二核電站（裝機(jī)共910萬(wàn)千瓦）和裝機(jī)為812萬(wàn)千瓦的柏崎核電站的電力輸送到東京灣的用電負(fù)荷中心。電壓等級(jí)：1000kV試驗(yàn)設(shè)備：赤城試驗(yàn)線(xiàn)段、新榛名試驗(yàn)場(chǎng)工程應(yīng)用：建成同塔雙回線(xiàn)路427km，目前降壓500KV運(yùn)行。日本發(fā)展特高壓輸電系統(tǒng)的功能歸結(jié)為：（1）解決現(xiàn)有500kV系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題；（2）解決500kV系統(tǒng)東部日益增長(zhǎng)的短路電流問(wèn)題；（3）解決未來(lái)遠(yuǎn)距離輸送電力的穩(wěn)定問(wèn)題。東西線(xiàn)路走廊240km南北線(xiàn)路走廊190km東京電力公司建成的特高壓線(xiàn)路三、國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)研究概況（四）意大利特高壓研究與試驗(yàn)意大利規(guī)劃在380kV輸電網(wǎng)架之上疊加1000kV特高壓骨干網(wǎng)，建成薩瓦雷托試驗(yàn)站。意大利不僅建成了特高壓架空線(xiàn)路，還進(jìn)行了特高壓電纜試驗(yàn)。意大利薩瓦雷托1000kV實(shí)驗(yàn)站前期規(guī)劃:意大利為了把本國(guó)南部地區(qū)的大容量煤電和核電輸送到北部工業(yè)區(qū)，規(guī)劃在原有380kV輸電網(wǎng)架之上疊加1050kV特高壓輸電骨干網(wǎng)。電壓等級(jí)：1000kV試驗(yàn)設(shè)備：薩瓦雷托試驗(yàn)站，1km長(zhǎng)試驗(yàn)線(xiàn)段、40米試驗(yàn)籠組成的電暈、電磁環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。試驗(yàn)內(nèi)容：對(duì)操作和雷電過(guò)電壓試驗(yàn)；可聽(tīng)噪聲、無(wú)線(xiàn)電雜音、電暈損失的測(cè)量；機(jī)械試驗(yàn)；電場(chǎng)的生態(tài)效應(yīng)試驗(yàn)意大利1000kV工程雷電沖擊試驗(yàn)三、國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)研究概況（五）我國(guó)特高壓研究情況從1986年起，特高壓輸電研究相繼列入國(guó)家重大科技攻關(guān)計(jì)劃，開(kāi)展大量專(zhuān)題研究。電科院、武高院、電建院和高等院校開(kāi)展了特高壓輸電的基礎(chǔ)研究，并建成百萬(wàn)伏級(jí)試驗(yàn)線(xiàn)段。2004年底，國(guó)家電網(wǎng)公司按照“科學(xué)論證、示范先行，自主創(chuàng)新、扎實(shí)推進(jìn)”的原則，全面開(kāi)展特高壓電網(wǎng)的系統(tǒng)分析、工程設(shè)計(jì)、施工調(diào)試、主設(shè)備研制等方面工作，取得了豐碩成果。特高壓交流試驗(yàn)線(xiàn)路基本概況：1986～1990年“特高壓輸電前期研究”被列為國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目；1990～1995年國(guó)務(wù)院重大辦開(kāi)展了“遠(yuǎn)距離輸電方式和電壓等級(jí)論證”；1990～1999年國(guó)家科委就“特高壓輸電前期論證”和“采用交流百萬(wàn)伏特高壓輸電的可行性”等專(zhuān)題進(jìn)行了研究。截至2004年，共完成特高壓研究項(xiàng)目37項(xiàng)。電壓等級(jí)：1000～1200kV試驗(yàn)情況：武漢高壓研究所于1996年建成1000kV級(jí)長(zhǎng)200m的試驗(yàn)線(xiàn)段。電力建設(shè)研究所于2004年建設(shè)的桿塔試驗(yàn)站可進(jìn)行特高壓?jiǎn)位芈?×800分裂導(dǎo)線(xiàn)，30—60度轉(zhuǎn)角級(jí)桿塔原型強(qiáng)度試驗(yàn)，還可進(jìn)行特高壓輸電線(xiàn)路防振設(shè)計(jì)方案試驗(yàn)。中國(guó)百萬(wàn)伏級(jí)特高壓試驗(yàn)線(xiàn)段1994年電力部立項(xiàng)1996年在武漢高壓研究院戶(hù)外試驗(yàn)場(chǎng)建成了我國(guó)第一條百萬(wàn)伏級(jí)試驗(yàn)研究線(xiàn)段線(xiàn)段長(zhǎng)200m特高壓真型拉V塔桿塔高度47m呼稱(chēng)高度40m三相導(dǎo)線(xiàn)水平排列導(dǎo)線(xiàn)采用8分裂導(dǎo)線(xiàn)截面400mm分裂直徑1.04m。分裂直徑1.04m。四、發(fā)展特高壓輸電的可行性特高壓技術(shù)的可行性經(jīng)受從理論到實(shí)踐的論證國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（CIGRE）于1969年成立專(zhuān)門(mén)工作組，研究認(rèn)為特高壓輸電沒(méi)有不可逾越的技術(shù)障礙。國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（CIGRE）成立38·04工作組，對(duì)特高壓技術(shù)進(jìn)行了評(píng)估。1988年，CIGRE就特高壓技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，并以38委員會(huì)的名義提出報(bào)告，認(rèn)為特高壓交流輸電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)成熟，±800kV特高壓直流輸電是可行的。2006年11月，2006特高壓輸電技術(shù)國(guó)際會(huì)議召開(kāi)，會(huì)議專(zhuān)家代表就發(fā)展特高壓輸電技術(shù)的必要性、可行性、經(jīng)濟(jì)性和安全性達(dá)成廣泛共識(shí)。認(rèn)為，特高壓輸電技術(shù)是世界輸電技術(shù)發(fā)展的重要方向，當(dāng)前已進(jìn)入工程應(yīng)用階段，中國(guó)加快發(fā)展特高壓電網(wǎng)，對(duì)中國(guó)，對(duì)世界都具有重要意義。特高壓具備長(zhǎng)距離、大容量、低損耗的送電能力。國(guó)際上已經(jīng)就特高壓的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行大量的研究和試驗(yàn)，并有部分特高壓工程投入商業(yè)運(yùn)行，經(jīng)受了實(shí)際考驗(yàn)。發(fā)展特高壓電網(wǎng)具有顯著的經(jīng)濟(jì)性。特高壓電網(wǎng)出現(xiàn)和發(fā)展的進(jìn)程由大容量輸電的需求所決定，主要取決于用電負(fù)荷的增長(zhǎng)情況。第二部分一、我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)要求電力工業(yè)加快發(fā)展二、我國(guó)國(guó)情決定需要在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇四、發(fā)展特高壓是推動(dòng)“節(jié)能減排”工作的重要舉措五、我國(guó)特高壓工作得到政府和社會(huì)各界大力支持中國(guó)發(fā)展特高壓電網(wǎng)必要性論證一、我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)要求電力工業(yè)加快發(fā)展改革開(kāi)放以來(lái)，為滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的需要，我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展迅速，發(fā)電裝機(jī)和發(fā)電量年均增長(zhǎng)分別達(dá)到9.6％和9.7％。2006年底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)達(dá)到6.22億千瓦，全社會(huì)用電量達(dá)到2.83萬(wàn)億千瓦時(shí)。其中2006年新增裝機(jī)1.1億千瓦，同比增長(zhǎng)21％。（一）我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展取得可喜成績(jī)中國(guó)發(fā)電裝機(jī)及發(fā)電量增長(zhǎng)情況一、我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)要求電力工業(yè)加快發(fā)展。（二）2006年我國(guó)電力工業(yè)基本情況2006年我國(guó)發(fā)電裝機(jī)與發(fā)電量的構(gòu)成2006年，全國(guó)220kV及以上輸電線(xiàn)路長(zhǎng)度達(dá)到28萬(wàn)公里，220kV及以上變電容量達(dá)到9.8億千伏安。全國(guó)裝機(jī):火電4.84億千瓦，占78％;水電1.29億千瓦，占21％。全國(guó)發(fā)電量：火電2.36萬(wàn)億千瓦時(shí)，占83％；水電0.42萬(wàn)億千瓦時(shí)，占15％。煤炭和水能是我國(guó)最重要的一次能源。在將來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里將保持這一格局。一、我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)要求電力工業(yè)加快發(fā)展我國(guó)人均裝機(jī)和用電量分別約為0.48千瓦和2170千瓦時(shí)，僅為世界平均水平50％左右。全面建設(shè)小康社會(huì)，電力工業(yè)發(fā)展面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)。預(yù)計(jì)2010年全社會(huì)用電量將達(dá)到3.8萬(wàn)億千瓦時(shí)，發(fā)電裝機(jī)8.6億千瓦。按2011～2020年電力彈性系數(shù)下降到0.75計(jì)算，2020年全社會(huì)用電量將達(dá)到6.6萬(wàn)億千瓦時(shí)，裝機(jī)13億千瓦。（三）電力工業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)我國(guó)發(fā)電裝機(jī)與用電量增長(zhǎng)預(yù)測(cè)200520102020(萬(wàn)億千瓦時(shí))0123456024681012用電量裝機(jī)容量(億千瓦)2005201020202004年全國(guó)用電兩是1981年的7.08倍，其間用電量年均增長(zhǎng)8.88％，2000年－2004年用電量年均增長(zhǎng)12％，風(fēng)電功率估計(jì)平均增長(zhǎng)可達(dá)13％－13.5％。根據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，2004年－2020年中國(guó)用電需求仍將保持較高的增長(zhǎng)率，2005年－2010年年均用電增長(zhǎng)率在6％以上，2011年年均用電增長(zhǎng)率5％。按照新的更高輸電電壓等級(jí)引入的一般規(guī)律，當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)用電增長(zhǎng)達(dá)到現(xiàn)有輸電網(wǎng)電壓等級(jí)引入時(shí)的4倍以上時(shí)，開(kāi)始建設(shè)更高等級(jí)的輸電工程時(shí)經(jīng)濟(jì)合理的。因此，選擇合適的線(xiàn)路路徑著手建設(shè)特高壓輸電工程時(shí)合適的。二、我國(guó)國(guó)情決定需要在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源

我國(guó)水能資源蘊(yùn)藏豐富，經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)容量達(dá)到4億千瓦，居世界首位。我國(guó)80％以上的水能資源分布西部地區(qū)，四川、云南、西藏是未來(lái)水電主要開(kāi)發(fā)地區(qū)。（一）水能資源開(kāi)發(fā)中國(guó)水電基地分布圖13怒江14雅魯藏布江

未來(lái)水電開(kāi)發(fā)主要地區(qū)二、我國(guó)國(guó)情決定需要在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源我國(guó)煤炭資源探明保有儲(chǔ)量約為1萬(wàn)億噸，居世界第三位，是我國(guó)最重要的能源形式。煤炭資源80％以上分布在西部和北部地區(qū)（新疆、內(nèi)蒙古、山西、陜西，81。3％），未來(lái)大型煤電基地開(kāi)發(fā)主要集中在這些地區(qū)。）（二）煤炭資源開(kāi)發(fā)中國(guó)煤電基地分布示意圖二、我國(guó)國(guó)情決定需要在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源我國(guó)周邊國(guó)家俄羅斯遠(yuǎn)東的水力資源豐富；哈薩克斯坦和蒙古等國(guó)家的煤炭?jī)?chǔ)量大。通過(guò)特高壓向我國(guó)輸電具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保優(yōu)勢(shì)。國(guó)家電網(wǎng)公司與俄羅斯、蒙古等周邊國(guó)家的能源合作取得重要進(jìn)展。（三）國(guó)際能源合作二、我國(guó)國(guó)情決定需要在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源我國(guó)能源資源和生產(chǎn)力發(fā)展呈逆向分布，能源蘊(yùn)藏豐富地區(qū)遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。75％的能源消費(fèi)集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的東部地區(qū)，但這些地區(qū)能源資源卻十分匱乏。只有在全國(guó)乃至更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置能源資源才能夠滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的需要。（四）保障經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展要求大范圍優(yōu)化配置資源華北南方東北西藏臺(tái)灣西北華中華東煤電基地水電基地負(fù)荷中心二、我國(guó)國(guó)情決定需要在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源我國(guó)西部、北部能源基地與東中部負(fù)荷中心距離在800～3000km及以上，跨國(guó)輸電則更遠(yuǎn)，大都超過(guò)超高壓經(jīng)濟(jì)輸電距離。只有建設(shè)特高壓電網(wǎng)，才能充分發(fā)揮電網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源。（五）能源資源優(yōu)化配置需要電網(wǎng)發(fā)揮更大作用華北南方東北西藏臺(tái)灣西北華中華東煤電基地水電基地負(fù)荷中心我國(guó)原煤需求量巨大，2020年可能達(dá)到30億t/年。如果將大量的煤炭從西北煤炭基地遠(yuǎn)距離運(yùn)送到東部能源匱乏地區(qū)，每年需要消耗大量運(yùn)輸燃料油和電力。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)看，隨著全球石油資源的日漸稀缺，未來(lái)的運(yùn)輸成本將逐步上升，并最終影響到煤炭運(yùn)輸能力。因此，在我國(guó)有條件建設(shè)礦口電站的地區(qū)發(fā)電，將部分煤炭轉(zhuǎn)變成電能，再通過(guò)特高壓電網(wǎng)向遠(yuǎn)方的負(fù)荷中心輸送，實(shí)現(xiàn)輸煤和輸電能途徑并舉是十分必要的。西部大量的水能需要轉(zhuǎn)換成電能向我國(guó)東部、中部和南部負(fù)荷中心輸送。為減少輸電損耗和輸電走廊戰(zhàn)地面積，西電東送輸電工程也需采用輸電能力強(qiáng)。輸電損耗低的特高壓交流或直流輸電線(xiàn)路。

因此，發(fā)展特高壓輸電網(wǎng)是符合我國(guó)能源和供給的基本需求的，是應(yīng)對(duì)未來(lái)石油危機(jī)的一項(xiàng)重大舉措。

根據(jù)有關(guān)規(guī)劃的預(yù)測(cè)，西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的平均大容量輸電距離將超過(guò)500km。西電東送、南北互供的輸電容量在未來(lái)的15年將超過(guò)100－200GW。根據(jù)大量的理論研究和計(jì)算分析，500km及以上距離的輸電網(wǎng)選用1000kV級(jí)特高壓輸電是經(jīng)濟(jì)合理的三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇我國(guó)基本國(guó)情決定實(shí)施“一特三大”戰(zhàn)略

（即特高壓、大煤電、大水電、大核電）是保障能源供應(yīng)的重要手段，即要加快西北部大型煤電、西南大型水電及東部大型核電基地的開(kāi)發(fā)，而建設(shè)好特高壓電網(wǎng)是實(shí)施這一戰(zhàn)略的最為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（一）發(fā)展特高壓是實(shí)施“一特三大”戰(zhàn)略的關(guān)鍵“一特三大”戰(zhàn)略900MW和800MW機(jī)組已投入運(yùn)行，600MW及以上容量機(jī)組正在廣泛地應(yīng)用，并將成為主力機(jī)組。全國(guó)1000MW及以上規(guī)模容量電廠(chǎng)已超過(guò)100個(gè)，三峽水電廠(chǎng)裝機(jī)容量達(dá)18200MW。今后，將主要發(fā)展高效率地600MW和900MW機(jī)組，建設(shè)大容量規(guī)?；痣姀S(chǎng)和發(fā)電中心，開(kāi)發(fā)西部大型水電站或梯級(jí)電站群，建設(shè)基于1000MW機(jī)組地大型核電站。因此，簡(jiǎn)化電廠(chǎng)升壓變電站結(jié)構(gòu)，按照電廠(chǎng)分布情況，構(gòu)建安全、合理地送端電網(wǎng)，不采用分散地電廠(chǎng)直接接入受端系統(tǒng)，而采用特高壓電網(wǎng)輸電，不但可解決500kV輸電能力低地問(wèn)題，且可提高整個(gè)電力系統(tǒng)地安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。1981年第一條500kV線(xiàn)路投運(yùn)以來(lái)，跨省區(qū)域電網(wǎng)已形成或正在形成500kV骨干電網(wǎng)。在輸電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，500kV超高壓輸電在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)被當(dāng)作電廠(chǎng)送出地配套工程，形成了各個(gè)電廠(chǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、分散接入電力系統(tǒng)地局面，使得500kV輸電線(xiàn)路平均距離長(zhǎng)，中間沒(méi)有電壓支持，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地阻抗、包括線(xiàn)路、變壓器和發(fā)電機(jī)組抗在內(nèi)地阻抗大，因而500kV輸電線(xiàn)路輸電能力與國(guó)外相比較低已有地500kV輸電線(xiàn)路假裝FACTS控制裝置等可減少線(xiàn)路阻抗，提高一定地輸電能力，但它是以提高線(xiàn)路電流地辦法來(lái)提高輸電能力近幾年，全國(guó)電網(wǎng)線(xiàn)損率一直在7.6％－7.8％間波動(dòng)，若僅采用FACTS控制裝置等物理技術(shù)提高500kV地輸電能力，由于電流增加，電網(wǎng)線(xiàn)損率還可能進(jìn)一步增加因而，隨著地區(qū)負(fù)荷密度地增加，輸電容量地要求越來(lái)越大，如繼續(xù)采用500kV交流和500kV直流輸電（直流輸電損耗約7％－8％）為主地點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行大容量輸電，不但電網(wǎng)線(xiàn)損率增加，而且輸電線(xiàn)路密度將增加，有些地區(qū)將很難選擇線(xiàn)路走廊和變電站站址，同時(shí)電網(wǎng)的短路電流水平將進(jìn)一步增加。三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇中東部地區(qū)單位面積二氧化硫的排放量已達(dá)西部地區(qū)的5倍，已基本沒(méi)有大氣環(huán)境容量。實(shí)現(xiàn)西北煤電基地集約化開(kāi)發(fā)，可以消納煤炭產(chǎn)區(qū)的煤矸石、褐煤、洗中煤等資源，減少污染。從“三西”向華東送電，按2020年規(guī)模，每年減少二氧化硫排放48萬(wàn)噸，減少環(huán)境損失40多億元。（二）發(fā)展特高壓有利于統(tǒng)籌利用環(huán)境容量全國(guó)硫沉降分布示意圖我國(guó)硫沉降超臨界負(fù)荷區(qū)域示意圖三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇形成堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)支撐，有利于擴(kuò)大電力在終端能源消費(fèi)的比例，提高一次能源的利用效率。降低輸電成本，擴(kuò)大輸電范圍，避免煤炭開(kāi)發(fā)過(guò)度依靠運(yùn)輸，有利于提高煤炭資源利用效率。實(shí)現(xiàn)電力長(zhǎng)距離、大規(guī)模、高效率傳輸，為西南水電開(kāi)發(fā)創(chuàng)造條件，有利于提高水能資源的利用率。加強(qiáng)跨大區(qū)聯(lián)網(wǎng)，提高水火互濟(jì)、跨流域互補(bǔ)能力，減少棄水，提高不同類(lèi)型能源資源綜合利用效率。（三）發(fā)展特高壓有利于提高資源利用效率三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇電網(wǎng)是電能傳輸、分配的載體，是電力市場(chǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。發(fā)展特高壓，實(shí)現(xiàn)電力大規(guī)模、大范圍輸送，促進(jìn)不同類(lèi)型、不同地區(qū)電源參與統(tǒng)一市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，為構(gòu)建符合國(guó)情的統(tǒng)一開(kāi)放的電力市場(chǎng)體系奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。以堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)為支撐，通過(guò)廠(chǎng)網(wǎng)分開(kāi)、售電側(cè)放開(kāi)，形成“多買(mǎi)多賣(mài)”的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局，是推動(dòng)我國(guó)電力體制改革的重要方向。（四）發(fā)展特高壓有利于促進(jìn)電力市場(chǎng)發(fā)展三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇一是解決500kV線(xiàn)路長(zhǎng)距離輸電能力有限問(wèn)題，提高電網(wǎng)長(zhǎng)距離輸電的經(jīng)濟(jì)性。二是解決500kV聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中存在的低頻功率振蕩問(wèn)題，有效提高區(qū)域間功率交換能力。三是解決當(dāng)前土地資源有限，輸電走廊越來(lái)越緊缺問(wèn)題，充分發(fā)揮有限土地資源的作用。四是解決500kV電網(wǎng)短路電流超標(biāo)問(wèn)題，提高電網(wǎng)安全性能，減少電網(wǎng)改造支出。（五）發(fā)展特高壓有利于解決500kV系統(tǒng)面臨的問(wèn)題三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇電網(wǎng)電壓增加一倍，系統(tǒng)容量可提高四倍。一般情況下，每經(jīng)過(guò)15～25年，電網(wǎng)電壓就上一個(gè)等級(jí)，上一級(jí)的合理電壓水平為下一級(jí)2～3倍。高一級(jí)電壓引入時(shí)間T滿(mǎn)足：（1+x）T≥4其中，x為預(yù)測(cè)的尖峰負(fù)荷增長(zhǎng)率。我國(guó)第一回500kV線(xiàn)路在1981年投運(yùn)，目前全國(guó)裝機(jī)容量擴(kuò)充了9倍，當(dāng)前在500kV超高壓電網(wǎng)上，加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)是電網(wǎng)自身發(fā)展的客觀(guān)需要。（六）發(fā)展特高壓符合電力工業(yè)自身發(fā)展規(guī)律三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇促進(jìn)四川、云南、西藏等地區(qū)水電資源大規(guī)模開(kāi)發(fā)，變水電資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展。促進(jìn)山西、陜西、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏等地區(qū)煤炭資源集約化開(kāi)發(fā)，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，充分發(fā)揮煤炭資源的綜合效益。對(duì)于褐煤豐富的地區(qū)，更是創(chuàng)造了變煤為寶的條件。東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)從區(qū)外購(gòu)電，優(yōu)化利用土地資源，緩解環(huán)保壓力，改善投資環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。（七）發(fā)展特高壓有利于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展三、發(fā)展特高壓是能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇發(fā)展特高壓，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)技術(shù)升級(jí)，有利于帶動(dòng)電力和相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)電力企業(yè)自主創(chuàng)新能力，推動(dòng)電力工業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè)，引領(lǐng)電力技術(shù)攀登新的高峰。建設(shè)特高壓電網(wǎng)，帶動(dòng)了特高壓設(shè)備的巨大市場(chǎng)需求，給裝備制造業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā)展空間。有利于促進(jìn)國(guó)內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)加強(qiáng)設(shè)備研發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)跨越，占據(jù)電工裝備業(yè)的制高點(diǎn)。（八）發(fā)展特高壓推動(dòng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)四、發(fā)展特高壓是推動(dòng)“節(jié)能減排”工作的重要舉措“十一五”規(guī)劃綱要明確提出了“十一五”期間要實(shí)現(xiàn)單位GDP能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%的目標(biāo)。2006年，我國(guó)單位GDP能耗降低1.2%,二氧化硫排放量增長(zhǎng)1.8%。沒(méi)有實(shí)現(xiàn)年初確定的單位GDP能耗降低4%，主要污染物排放總量減少２％的目標(biāo)。電力工業(yè)是節(jié)能減排的重要領(lǐng)域，2005年全國(guó)發(fā)電用原煤11.1億噸，占全國(guó)煤炭消耗總量的近50%和一次能源消費(fèi)總量的36%，電力行業(yè)排放二氧化硫占全國(guó)排放總量的53%。（一）“十一五”期間“節(jié)能減排”形勢(shì)嚴(yán)峻四、發(fā)展特高壓是推動(dòng)“節(jié)能減排”工作的重要舉措純凝汽式小火電機(jī)組供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗約480克/千瓦時(shí)，高出全國(guó)總體火電機(jī)組供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗平均水平110克/千瓦時(shí)。我國(guó)5～10萬(wàn)千瓦機(jī)組（不含10萬(wàn)）的二氧化硫平均排放績(jī)效約為8.8克/千瓦時(shí)，是加裝脫硫裝置超超臨界機(jī)組的14倍。僅淘汰3800萬(wàn)千瓦燃煤純凝汽式小火電一項(xiàng)，可使2010年全國(guó)單位GDP能耗較2005年下降1.0%，二氧化硫排放量降低約2％。政府工作報(bào)告要求“十一五”關(guān)停5000萬(wàn)千瓦小火電，2007年要關(guān)停1000萬(wàn)千瓦。（二）“上大壓小”是電力行業(yè)“節(jié)能減排”重要措施四、發(fā)展特高壓是推動(dòng)“節(jié)能減排”工作的重要舉措一是減少電網(wǎng)輸電能耗，提高能源利用效率。二是實(shí)現(xiàn)電力大范圍高效傳輸，有利于國(guó)家調(diào)控局部地區(qū)以富余、廉價(jià)電力為基礎(chǔ)的高耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。三是為中東部負(fù)荷中心地區(qū)提供可靠的區(qū)外電力，避免當(dāng)?shù)卮笠?guī)模建火電廠(chǎng)，緩解環(huán)境和運(yùn)輸壓力。四是通過(guò)大電網(wǎng)在更大范圍內(nèi)統(tǒng)籌電力平衡，滿(mǎn)足局部地區(qū)小火電退出后電力供應(yīng)需要，保障電網(wǎng)安全供電。（三）發(fā)展特高壓從多個(gè)方面推動(dòng)“節(jié)能減排”工作四、發(fā)展特高壓是推動(dòng)“節(jié)能減排”工作的重要舉措五是為大型超臨界低煤耗大型機(jī)組的采用和大規(guī)模電源基地的建設(shè)創(chuàng)造有利條件。六是促進(jìn)西部大型水電基地集約化開(kāi)發(fā)，替代部分煤電項(xiàng)目，減少污染物排放。七是依托堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，積極實(shí)施節(jié)能調(diào)度，在更大范圍內(nèi)利用好能源資源。八是實(shí)現(xiàn)跨大區(qū)聯(lián)網(wǎng)，發(fā)揮水火互濟(jì)、跨流域互補(bǔ)、錯(cuò)峰、避峰等效益，減少棄水。華北－華東－華中形成堅(jiān)強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)，可減少發(fā)電裝機(jī)2000萬(wàn)千瓦以上，每年因減少棄水增發(fā)水電約60億千瓦時(shí)，并節(jié)省大量煤炭資源。（三）發(fā)展特高壓從多個(gè)方面推動(dòng)“節(jié)能減排”工作五、我國(guó)特高壓工作得到政府和社會(huì)各界廣泛支持2005年2月16日，國(guó)家發(fā)展改革委以發(fā)改辦能源[2005]282號(hào)文決定啟動(dòng)我國(guó)百萬(wàn)伏級(jí)交流、正負(fù)80萬(wàn)伏級(jí)直流輸電技術(shù)的前期研究工作。發(fā)改委多次組織特高壓研討會(huì)。2005年3月21日，曾培炎副總理指出：建設(shè)特高壓電網(wǎng)是電力工業(yè)落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀(guān)的重大舉措，是實(shí)現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置的有效途徑；可以推動(dòng)我國(guó)電力技術(shù)創(chuàng)新和電工制造業(yè)的技術(shù)升級(jí)，無(wú)論對(duì)中國(guó)還是對(duì)世界來(lái)說(shuō)，都是一項(xiàng)偉大創(chuàng)舉和重要貢獻(xiàn)。（一）政府高度重視特高壓工作六、我國(guó)特高壓工作得到政府和社會(huì)各界廣泛支持（二）企業(yè)和社會(huì)各界共同推進(jìn)特高壓工作國(guó)家電網(wǎng)公司成立了特高壓電網(wǎng)工程領(lǐng)導(dǎo)小組、顧問(wèn)小組、技術(shù)攻關(guān)小組，全面開(kāi)展特高壓工作。中機(jī)聯(lián)、顧問(wèn)公司、設(shè)備制造廠(chǎng)及高等院校等單位，紛紛開(kāi)展特高壓研究，涵蓋了科研、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造等主要環(huán)節(jié)。中國(guó)工程院、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心等機(jī)構(gòu)以及俄羅斯、日本等國(guó)企業(yè)就發(fā)展特高壓的重大問(wèn)題進(jìn)行了咨詢(xún)論證。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2000多人直接參與和承擔(dān)了特高壓工作。其中，院士30多人，教授、博士、高工1100多人，形成了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、社會(huì)各界共同參與特高壓研究的良好局面。六、我國(guó)特高壓工作得到政府和社會(huì)各界廣泛支持2005年6月，《今明兩年能源工作要點(diǎn)》要求制定好特高壓輸變電試驗(yàn)示范線(xiàn)路建設(shè)和輸變電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化方案。2006年2月，《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006－2020)》要求重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)大容量遠(yuǎn)距離直流輸電技術(shù)和特高壓交流輸電技術(shù)與裝備。2006年3月，《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》要求開(kāi)發(fā)1000kV特高壓交流和±800kV直流輸變電成套設(shè)備。（三）特高壓工作已納入國(guó)家規(guī)劃關(guān)于發(fā)展特高壓必要性的總結(jié)一是滿(mǎn)足未來(lái)我國(guó)電力需求持續(xù)增長(zhǎng)的基本保證二是優(yōu)化我國(guó)能源資源配置方式的必要途徑三是促進(jìn)電網(wǎng)與電源協(xié)調(diào)發(fā)展的有效手段四是提高電力和社會(huì)綜合效益的必然選擇五是推動(dòng)電力技術(shù)創(chuàng)新的重大舉措六是帶動(dòng)電工制造業(yè)技術(shù)升級(jí)的重要機(jī)遇

第三部分一、特高壓電網(wǎng)安全問(wèn)題二、輸煤輸電經(jīng)濟(jì)性比較三、特高壓電磁環(huán)境影響四、特高壓輸電系統(tǒng)技術(shù)五、特高壓工程設(shè)計(jì)技術(shù)六、特高壓設(shè)備制造技術(shù)七、特高壓輸電試驗(yàn)技術(shù)特高壓電網(wǎng)專(zhuān)題研究的成果介紹一、特高壓電網(wǎng)安全問(wèn)題（一）大電網(wǎng)互聯(lián)是重要的發(fā)展方向

大電網(wǎng)一般具有較強(qiáng)的能源資源配置能力和抵御故障能力，大電網(wǎng)互聯(lián)是世界電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。北美東部同步電網(wǎng)裝機(jī)超過(guò)6億千瓦獨(dú)聯(lián)體同步電網(wǎng)裝機(jī)容量約3億千瓦西歐同步電網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)4.2億千瓦我國(guó)有同步電網(wǎng)裝機(jī)容量2.9億千瓦一、特高壓電網(wǎng)安全問(wèn)題我國(guó)同步電網(wǎng)現(xiàn)狀東北西藏西北南方臺(tái)灣500kVAC2001/05±500kVDC1989/09500kVAC2003/09500kVAC2001/12500kVAC2002/04±500KVDC2004/02華東±120kVDC2005/07華北華中一、特高壓電網(wǎng)安全問(wèn)題（二）關(guān)于大電網(wǎng)安全的認(rèn)識(shí)大電網(wǎng)的安全關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，影響重大。電網(wǎng)規(guī)模大不是造成大面積停電的根本原因。例如，2003年“8.14美加大停電事故”的主要原因，是由于電網(wǎng)缺乏集中控制能力，管理分散，導(dǎo)致一些可以防止事故擴(kuò)大的措施沒(méi)能及時(shí)實(shí)施。遵循電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律，加強(qiáng)電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度、集中管理，建立科學(xué)的安全穩(wěn)定運(yùn)行機(jī)制，并采取合理的技術(shù)措施，能夠防止大電網(wǎng)事故的發(fā)生。在這方面我國(guó)有成功的經(jīng)驗(yàn)。一、特高壓電網(wǎng)安全問(wèn)題（三）特高壓同步電網(wǎng)具有更好的經(jīng)濟(jì)性2020年中國(guó)將形成華北～華中～華東、東北、西北和南方四個(gè)同步電網(wǎng)，通過(guò)直流實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。華北～華中～華東同步電網(wǎng)水電比重由華中電網(wǎng)的由41％下降到22％，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)明顯改善，大大提高了調(diào)節(jié)性能較差的徑流式電站的經(jīng)濟(jì)性，聯(lián)網(wǎng)效益顯著東北西藏西北南方臺(tái)灣華東華北華中一、特高壓電網(wǎng)安全問(wèn)題（四）特高壓同步電網(wǎng)具有較高的安全穩(wěn)定水平華北～華中～華東特高壓同步電網(wǎng)是“團(tuán)狀”結(jié)構(gòu)，改變了目前東北～華北～華中同步電網(wǎng)那種穩(wěn)定性相對(duì)較差的長(zhǎng)鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上保證了系統(tǒng)具有較高的安全穩(wěn)定水平。特高壓同步電網(wǎng)分層分區(qū)布局，有利于逐步打開(kāi)電磁環(huán)網(wǎng)，形成功能清晰、層次分明的電網(wǎng)構(gòu)架，電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平大幅提高。電力系統(tǒng)仿真研究表明，特高壓同步電網(wǎng)具有很強(qiáng)的抵御嚴(yán)重故障能力，論證了構(gòu)建華北～華中～華東特高壓交流同步電網(wǎng)合理性、安全性。東北西藏西北南方臺(tái)灣華東華北華中東北西藏西北南方臺(tái)灣華東華北華中

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

東北-華北-華中電網(wǎng)是一個(gè)典型的長(zhǎng)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)電網(wǎng)，在投運(yùn)初期，系統(tǒng)中存在0.13HZ左右的弱阻尼超低頻振蕩模式，影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為徹底解決這一問(wèn)題，規(guī)劃利用東北-華北原交流聯(lián)網(wǎng)線(xiàn)路建設(shè)直流背靠背工程，將東北與華北實(shí)現(xiàn)非同步聯(lián)網(wǎng)。該工程計(jì)劃2008年投產(chǎn)。屆時(shí)東北電網(wǎng)將成為一個(gè)獨(dú)立的同步電網(wǎng)。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

華中電網(wǎng)水電比重大（約占40％），其東部四省能源匱乏；華北電網(wǎng)是純火電系統(tǒng)（約占96％），該地區(qū)是我國(guó)重要的煤炭基地；華東電網(wǎng)以火電為主（約占86％），嚴(yán)重缺能，電力需求旺盛，市場(chǎng)空間大。這三大電網(wǎng)互補(bǔ)性強(qiáng)，采用特高壓交流形成堅(jiān)強(qiáng)靈活的同步電網(wǎng)，將為促進(jìn)能源資源的優(yōu)化配置奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，可以獲得錯(cuò)峰、水火互濟(jì)、互為備用等聯(lián)網(wǎng)效益，從而減少裝機(jī)和棄水電量，降低電力成本，也有利于環(huán)境容量的合理分配。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

遠(yuǎn)景北方煤電和西南水電基地各有約1億千瓦電力外送，接受這樣大規(guī)模的電力，需要更大規(guī)模的受端電網(wǎng)。按照這一送、受電格局，初步分析同步電網(wǎng)的規(guī)模在5億～7億千瓦，以適應(yīng)接受大規(guī)模電力送入需要。建設(shè)華北-華中-華東特高壓同步電網(wǎng)可以滿(mǎn)足這一要求。

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以特高壓交流形成華北～華中～華東同步電網(wǎng)，與東北、西北和南方三個(gè)電網(wǎng)采用直流方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，有利于提高互聯(lián)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能。按照此格局，全國(guó)形成華北～華中～華東、西北、東北、南方四個(gè)主要的同步電網(wǎng)。

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在具體構(gòu)建特高壓電網(wǎng)時(shí)，對(duì)典型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，從中吸取了有益的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。1.電源集中的遠(yuǎn)距離交流輸電（北美、北歐）比較典型的是瑞典400kV電網(wǎng)和加拿大魁北克735kV電網(wǎng)，特點(diǎn)是水電資源比較集中，又遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，于是通過(guò)多回并聯(lián)的線(xiàn)路送電。實(shí)踐證明，這種結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)單一故障時(shí)不會(huì)有問(wèn)題，但如出現(xiàn)多重性故障，就可能發(fā)生全網(wǎng)性大事故。魁北克1982年12月14日和瑞典1983年12月27日都發(fā)生過(guò)大停電事故三、我國(guó)同步電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想其主要原因：①輸電通道過(guò)于集中，未考慮一旦發(fā)生多重性故障，如何采取防止連鎖反應(yīng)的措施。②受端系統(tǒng)缺乏大電源的支撐，也沒(méi)有解列及分割故障區(qū)域等措施。我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

2.外輪形結(jié)構(gòu)（日本）比較典型的是日本東京電力系統(tǒng)。1955年在東京外圍建了154kV外輪線(xiàn)（雙回路），遠(yuǎn)方主力電廠(chǎng)分散接入。此后又升高電壓等級(jí)建275kV外輪線(xiàn)，因隔了一個(gè)東京海灣，所以是開(kāi)口的雙回路環(huán)線(xiàn)。1985年前后，為適應(yīng)電源和負(fù)荷增長(zhǎng)的需要,在原275kV外輪線(xiàn)外，又建了500kV同桿并架雙環(huán)外輪主網(wǎng)架，提高外輪線(xiàn)（作為大母線(xiàn)）的通過(guò)容量，擴(kuò)展外輪線(xiàn)的范圍。我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想遠(yuǎn)方電廠(chǎng)一般都是通過(guò)雙回路分散直接接入受端環(huán)網(wǎng)。上述結(jié)構(gòu)方式奠定了電網(wǎng)安全穩(wěn)定的良好基礎(chǔ)，所以日本近年來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)失去功角穩(wěn)定的大停電事故。但東京系統(tǒng)1987年7月23日發(fā)生過(guò)電壓崩潰事故。我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想3.普遍密集型結(jié)構(gòu)（歐州）西歐主要國(guó)家的電網(wǎng)首先圍繞大城市各自形成受端系統(tǒng)。隨后這些受端系統(tǒng)逐步擴(kuò)大。并且通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)與鄰近國(guó)家相連，形成西歐聯(lián)合電網(wǎng)。西歐電網(wǎng)400kV網(wǎng)絡(luò)普遍密集，目前已擴(kuò)展到東歐國(guó)家。我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

上述結(jié)構(gòu)方式為電網(wǎng)安全穩(wěn)定提供了較好基礎(chǔ)，但也存在不穩(wěn)定的因素。例如：由于缺乏足夠的無(wú)功和電壓支持，法國(guó)1978年12月就發(fā)生過(guò)電壓崩潰性大停電事故。

近幾年，由于設(shè)備陳舊、系統(tǒng)備用不足，以及在安全控制措施方面存在問(wèn)題，意大利、英國(guó)等都發(fā)生過(guò)停電事故。我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想4.多級(jí)大環(huán)路結(jié)構(gòu)（北美）其特點(diǎn)是經(jīng)多個(gè)電網(wǎng)形成多級(jí)大環(huán)路結(jié)構(gòu)，其原因是大多數(shù)電網(wǎng)互聯(lián)沒(méi)有全面的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、自然發(fā)展形成的。由于存在電磁環(huán)網(wǎng)和多回低壓輸電線(xiàn)并聯(lián)送電，潮流難以控制，在重負(fù)荷情況下一回故障斷開(kāi)，其余各回易相繼過(guò)負(fù)荷跳開(kāi)，造成潮流大范圍轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)電壓下降，引起大機(jī)組自動(dòng)退出，導(dǎo)致大面積停電事故的發(fā)生。美國(guó)東北部和西部WSCC多次大停電事故都暴露了在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面存在的問(wèn)題。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想5.電源集中的遠(yuǎn)距離直流輸電系統(tǒng)（加拿大）比較典型的如納爾遜河直流輸電系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是水電資源在遠(yuǎn)方，經(jīng)由二回超高壓直流輸電線(xiàn)路送電到溫尼伯負(fù)荷中心受端溫尼伯230kV電網(wǎng)與美國(guó)中部電網(wǎng)相連，還東聯(lián)安大略電網(wǎng)，西聯(lián)薩斯卡徹溫電網(wǎng)，形成較大規(guī)模的交流電網(wǎng)，使直流單極或雙極故障都不會(huì)損失負(fù)荷。為使兩個(gè)雙極的直流輸電系統(tǒng)與受端電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，進(jìn)行了詳細(xì)的研究工作，包括AC/DC相互影響、無(wú)功電壓支撐、兩回直流協(xié)調(diào)控制，以及對(duì)各種不同故障及其組合應(yīng)采取的措施等，保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想總結(jié)電網(wǎng)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，在研究特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案時(shí)，考慮的基本原則和要求如下：1.對(duì)于主網(wǎng)架的基本要求

1）安全穩(wěn)定、可靠靈活、經(jīng)濟(jì)合理，具有一定的應(yīng)變能力；

2）潮流流向合理，力求全網(wǎng)網(wǎng)損最?。?/p>

3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明、層次清晰、貫徹“分層分區(qū)”的原則；

4）滿(mǎn)足規(guī)劃中電廠(chǎng)電力送出要求。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想2.受端電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)

1）逐步形成以重負(fù)荷地區(qū)為中心的堅(jiān)強(qiáng)受端網(wǎng)絡(luò)，分區(qū)供電、合理互備，電壓支撐能力強(qiáng)；

2）必須保證高一級(jí)電壓電網(wǎng)的供電容量能可靠地傳輸給低一級(jí)電壓電網(wǎng)，應(yīng)具有合理的容載比。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

3.電網(wǎng)的無(wú)功規(guī)劃

1）電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償應(yīng)按分層分區(qū)和就地平衡原則配置，以利于降低電網(wǎng)損耗、有效控制電壓質(zhì)量和提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性。

2）除滿(mǎn)足正常及事故后樞紐點(diǎn)電壓要求外，系統(tǒng)應(yīng)有足夠的動(dòng)態(tài)無(wú)功備用容量，發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)及靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置的可利用無(wú)功,應(yīng)能滿(mǎn)足最大可能的無(wú)功缺額擾動(dòng)需要，防止系統(tǒng)電壓崩潰。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想4.綜合控制短路電流為取得合理的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)從網(wǎng)架設(shè)計(jì)、電壓等級(jí)、主結(jié)線(xiàn)、變壓器容量和阻抗的選擇、運(yùn)行方式等方面，綜合控制短路電流，使各級(jí)電壓斷路器的開(kāi)斷電流以及設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定電流得到合理配合。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想5.關(guān)于發(fā)電廠(chǎng)(站)接入系統(tǒng)

1）根據(jù)發(fā)電廠(chǎng)在系統(tǒng)中的地位和作用，不同規(guī)模的發(fā)電廠(chǎng)應(yīng)分別接入相應(yīng)的電壓網(wǎng)絡(luò)。主力電廠(chǎng)宜直接接入最高一級(jí)電壓電網(wǎng)。

2）外部電源分組向受端系統(tǒng)送電,且每組送電回路的最大輸送功率所占受端系統(tǒng)總負(fù)荷的比例不宜過(guò)大,一般建議該比例不超過(guò)10%。

3)發(fā)電機(jī)的參數(shù)、保護(hù)及自動(dòng)控制系統(tǒng)的選擇和定值設(shè)定應(yīng)滿(mǎn)足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

三、我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想6.關(guān)于變電站布點(diǎn)規(guī)劃變電站布點(diǎn)以負(fù)荷分布為依據(jù)，并兼顧電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要求和建設(shè)條件，統(tǒng)籌考慮,滿(mǎn)足送電、供電和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要，主要考慮分層分區(qū)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩個(gè)因素，包括：方便電廠(chǎng)接入、構(gòu)成目標(biāo)網(wǎng)架等。

我國(guó)特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

按照上述基本原則和要求，科研和規(guī)劃設(shè)計(jì)單位聯(lián)合研究，建立了包括1000千伏、750千伏、500千伏、330千伏、220千伏各電壓等級(jí)電網(wǎng)的詳細(xì)計(jì)算數(shù)據(jù)資料；以建設(shè)特高壓為重點(diǎn)、各級(jí)電壓電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為目標(biāo)，提出了“十二五”初期和2020年前后我國(guó)特高壓電網(wǎng)的設(shè)想方案。華北南方東北西藏臺(tái)灣西北晉城煤電基地華中晉東南淮南300雅龍江梯級(jí)170南陽(yáng)300300290華東杭北蕪湖荊州2008年前后國(guó)家電網(wǎng)特高壓骨干網(wǎng)架規(guī)劃圖上海西圖例500kV交流±800kV級(jí)直流1000kV交流750kV交流金沙江I期株州杭北南匯蘇南陜北武漢220420華北南方東北西藏臺(tái)灣西北陜北煤電陜北石家莊北京東華中280460340100豫北徐州淮南煤電徐州煤電南京330320170無(wú)錫南陽(yáng)300170265150上海華東浙北皖南220440長(zhǎng)沙荊州恩施樂(lè)山360川西水電蒙西煤電I×武漢220270重慶300晉城電廠(chǎng)一二期三峽地下電站×?xí)x東南360蒙西蒙西煤電III450西寧拉西瓦官亭白銀銀川東蘭州東×宜賓圖例500kV交流±800kV級(jí)直流百萬(wàn)伏級(jí)交流750kV交流哈密煤電安西張掖永登ד十二五”初特高壓電網(wǎng)規(guī)劃圖呼盟煤電溪洛渡向家壩330

“十二五”初交流特高壓網(wǎng)架將初具規(guī)模，建成北京～石家莊～豫北～南陽(yáng)～荊州～長(zhǎng)沙的南北雙回路通道和樂(lè)山～重慶～恩施～荊州～武漢～皖南～浙北～上海的東西雙回路通道。晉東南、陜北、蒙西煤電基地電力和四川水電注入上述通道中。華北、華中、華東通過(guò)交流特高壓形成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。平?jīng)銮h×華北南方東北臺(tái)灣西北陜北煤電陜北蒙西煤電II石家莊北京東華中濟(jì)南豫北420280240460340100360晉東南徐州淮南煤電徐州煤電330280雅龍江梯級(jí)金沙江I期金華川西水電170無(wú)錫南陽(yáng)300170260150上海西北100華東杭北蕪湖290440長(zhǎng)沙荊州恩施樂(lè)山360300川西水電蒙西煤電IV天津南昌唐山青島120300250300450福州400南京200240300沿海核電沿海電源150蒙西煤電I寧夏煤電蒙西煤電III晉中煤電駐馬店武漢沿海核電220270300300錫盟煤電I錫盟煤電II480480連云港沿海核