首頁科技 > 正文

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

2021-05-05由 電力知識學堂 發表于 科技

我國特高壓直流最高電壓等級已經達到±1100千伏,直流背靠背輸電水平也是世界領先,目前最高電壓已達到±420千伏電壓等級。

通常情況下,電壓等級越高,可以達到的最高輸送容量越大。那麼問題來了,為何國家電網和南方電網的第二次聯網,閩粵直流背靠背聯網工程卻僅僅採用±100千伏電壓等級?

直流聯網可大大提高電網的安全執行水平直流聯網輸送功率調整方便靈活, 可以實現網間嚴格按計劃送電。兩側交流系統相對獨立,可控性強,可提供緊急功率支援。兩側交流系統相位甚至頻率都可以不一樣。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

直流聯網方式可以用直流輸電線路進行聯網,也可以採用直流背靠背方式進行聯網。

何為直流背靠背輸電?與常規直流輸電相比有什麼區別?

在直流聯網的種方式中, 考慮經濟性原因,直流背靠背方案相比兩端換流站、中間長距離高壓直流輸電線的方案, 更具有的優越性。近年來使用直流背靠背技術聯絡現有交流電網已成為國際上的一個趨勢。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

直流背靠背輸電從上世紀90年代開始迅速發展,截至目前世界上已達三十多項背靠背直流輸電工程投入執行。直流背靠背輸電工程作為特殊的高壓直流工程,在非同步聯網方面、瞬時切斷大電網故障方面起到了重要的作用,因此在全世界都在推廣應用直流背靠背輸電技術。

直流背靠背輸電因為無直流輸電線路,直流側的損耗偏小,所以背靠背直流輸電系統的直流側選擇低電壓大電流,可充分利用大截面閘流體的電流值,同時與直流電壓有關裝置(如換流變壓器,換流閥,平波電抗器等)的絕緣也相應較低,使得這些裝置的造價明顯降低。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

利用背靠背直流輸電,可方便快速地調節有功功率以外,同時還可比遠距離直流輸電更加方便地進行無功功率的調節,有利於改善互聯兩側交流電網的電壓穩定性。

我國直流背靠背輸電技術和裝備製造水平居於世界何種水平?

自從直流背靠背輸電技術被引入國內,我國已經完成了從消化吸收到創新發展並取得世界領先。目前,我國在執行的直流背靠背輸電工程主要有五個。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

靈寶直流背靠背輸電工程是我國建設的第一個直流背靠背輸電工程,用於華中電網和西北電網連線,一期工程額定容量為36萬千瓦,額定直流電壓±120千伏,2005年7月正式建成投運,是我國第一個跨大區聯網的直流背靠背輸電工程,也是我國第一個自主設計、自主製造、自主建設的直流背靠背工程。

高嶺直流背靠背工程是繼靈寶背靠背換流站試驗工程之後,第二個大功率直流背靠背聯網工程。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

高嶺直流背靠背輸電工程實現了東北和華北兩大電網之間的直流互聯,工程2008年投入執行。主要作用是相互提供調峰容量和互為備用容量。一期規模為150萬千瓦,額定直流電壓±125千伏,隨著電網規模的不斷擴大,2012年擴建為300萬千瓦。

中俄直流聯網工程是我國第三個直流背靠背輸電工程,該工程於2007年7月12日開工建設,2012年1月9日正式投入執行,額定容量75萬千瓦,額定直流電壓為±125千伏。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

我國第四個直流背靠背輸電工程為南方電網的魯西直流背靠背。該工程創造了該領域的多個世界第一,是世界上第一次採用了常規直流和柔性直流的並聯執行模式,柔直單元額定容量100萬千瓦、直流電壓±350千伏,電壓和容量都是當時世界最高水平,工程的綜合自主化率達到100%。一期工程2016年建成投運。

我國第五個工程為渝鄂直流背靠背聯網工程。該工程在渝鄂斷面現有九盤—龍泉、張家壩—恩施500kV輸電通道上,新建2 座柔性直流背靠背換流站,直流電壓提升至±420千伏,每座換流站建設2×125萬千瓦直流單元。工程2019年建成投運,成為世界上電壓等級最高、規模最大的柔性直流背靠背工程。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

同時,南方電網的廣東電網直流背靠背東莞工程和廣州工程也在緊鑼密鼓的規劃和建設當中。

直流背靠背輸電工程多點開花,國網和南網閩粵聯網直流背靠背聯網工程為何採用了相對較低的電壓等級±100千伏方案?

閩粵聯網工程將是國內第六個背靠背工程,也是福建省首個背靠背換流站。閩粵聯網工程建成後,將實現福建、廣東兩省電網的互聯互通、互補餘缺、互為互備。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

閩粵聯網工程輸送功率200萬千瓦,在福建省內新建1座直流背靠背換流站,透過兩回交流500千伏交流線路,分別接入廣東嘉應和福建東林500千伏變電站。該工程計劃2022年建成投運。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

當福建向廣東輸送電能時,透過背靠背換流站先將福建電網的500千伏交流電轉換為±100千伏直流電。隨後,±100千伏直流電又轉換為廣東電網的500千伏交流電。最後,實現兩大電網“同頻共振”。

閩粵聯網工程是繼三峽-廣東直流輸電工程後,國家電網和南方電網第二次聯網,因此具有非凡的意義。以國網和南網的實力,完全可以採用世界最高電壓將此聯網工程做成一個形象工程,現實卻不是這樣。

十幾年前三峽輸送廣東的直流輸電聯網線路已經達到了300萬千瓦的輸送功率,如今閩粵聯網的200萬千瓦的輸送功率對於解決廣東和福建的最大負荷需求簡直是杯水車薪。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

閩粵聯網工程的更大意義其實在於發展和融合,也就是我國兩大電網之間如何打通最佳化能源資源配置的經絡,依託電力市場執行機制,用市場手段促進電網互聯的調峰、調頻、緊急功率支援等效益發揮,更好的協同發展。

同時從經濟的角度出發,將直流電壓等級降至±100千伏,也大大降低了工程造價,節約了佔地和投資。

直流背靠背聯網最高電壓±420千伏,為何閩粵聯網僅用±100千伏?

閩粵聯網不僅僅是一個直流背靠背輸電工程,其背後隱藏著的是一種電力改革發展戰略。您看懂了嗎?

歡迎留言討論,歡迎關注點贊!

特高壓直流輸電最高±1100千伏,白鶴灘水電站為啥選擇±800千伏?

頂部