摘要：我國電網(wǎng)面臨空前發(fā)展的局面。由于直流輸電具有送電距離遠、送電容量大、控制靈 活等特點，因此在運、在建及規(guī)劃建設(shè)中的直流輸電工程已經(jīng)和即將在西電東送、南北互供 中承擔主要送電任務(wù)，在未來全國聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。做好直流輸電的研究、規(guī)劃和建設(shè) 是今后一段時間我國電網(wǎng)發(fā)展的重要任務(wù)。

　　關(guān)鍵詞：直流輸電 電網(wǎng) 規(guī)劃 發(fā)展

　　我國電網(wǎng)隨著國民經(jīng)濟和電力工業(yè)的高速發(fā)展，正面臨著空前的發(fā)展局面。到2003年底，全國發(fā)電裝機容量達3.84億kW、發(fā)電量達1.91億kWh。發(fā)電總裝機容量和年發(fā)電量僅次于美國，均列世界第二位。我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，除西北電網(wǎng)以330 kV為主網(wǎng)架外，其他區(qū)域電網(wǎng)已經(jīng)形成500 kV主網(wǎng)架。

　　1 直流輸電技術(shù)的發(fā)展及特點

　　高壓直流輸電技術(shù)興起自20世紀50年代，經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，已經(jīng)成為成熟的輸電技術(shù)。世界上已成功投運高壓直流工程60多項，其中，50年代有2項、60年代有5項、70年代有15項、80年代有30項、90年代有10項。邁入21世紀，我國先后投運了天生橋——廣州（簡稱天廣）直流輸電工程和三峽——常州（簡稱三常）直流輸電工程。

　　高壓直流輸電技術(shù)起步在20世紀50年代，而突破性的發(fā)展卻在80年代。隨著晶閘管技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的需要，80年代，全世界共建成了30項直流輸電工程，直流輸電在電網(wǎng)中發(fā)揮了重要作用。在這期間，建設(shè)了背靠背工程14項；建設(shè)了輸送距離長達1 700 km的扎伊爾英加——沙巴工程；建成了電壓等級為±600 kV的巴西伊泰普水電站送出工程。直流輸電的控制保護技術(shù)得到進一步的發(fā)展和完善。邁入90年代以后，隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和控制理論的迅速發(fā)展，使得高壓直流輸電技術(shù)日益完善，可靠性得到提高。

　　我國直流輸電技術(shù)同樣是在80年代得到發(fā)展，建成了我國自行研制的舟山直流輸電工程（±100 kV，100 MW，55 km）和代表當時世界先進水平的葛洲壩——上海（簡稱葛上）±500 kV直流輸電工程。90年代，開始建設(shè)天廣直流輸電工程和三常直流輸電工程，天廣直流工程于2000年12月單極投產(chǎn)，2001年6月雙極投產(chǎn)；三常直流輸電工程于2003年5月投入運行。2001年開工建設(shè)三峽——廣東（簡稱三廣）直流輸電工程和貴州——廣東（簡稱貴廣）直流輸電工程，三廣直流工程于2004年6月正式投產(chǎn)；貴廣直流工程于2004年9月雙極投產(chǎn)。

　　直流輸電與交流輸電相比，其優(yōu)點和特點明顯：①輸送容量大；②輸送功率的大小和方向可以快速控制和調(diào)節(jié)；③直流輸電系統(tǒng)的投入不會增加原有電力系統(tǒng)的短路電流容量，也不受系統(tǒng)穩(wěn)定極限的限制；④直流架空線路的走廊寬度約為交流線路的一半，可以充分利用線路走廊的資源；⑤直流電纜線路沒有交流電纜線路中電容電流的困擾，沒有磁感應(yīng)損耗和介質(zhì)損耗，基本上只有芯線電阻損耗，絕緣電壓相對較低；⑥直流輸電工程的一個極發(fā)生故障時另一個極能繼續(xù)運行，且可充分發(fā)揮其過負荷能力，即可以不減少或少減少輸送功率損失；⑦直流本身帶有調(diào)制功能，可以根據(jù)系統(tǒng)的要求作出反應(yīng)，可以對機電振蕩產(chǎn)生阻尼，可以阻尼低頻振蕩，從而提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平；⑧能夠通過換流站的無功功率控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的交流電壓；⑨大電網(wǎng)之間通過直流輸電互聯(lián)（如背靠背方式），兩個電網(wǎng)之間不會互相干擾和影響，且可迅速進行功率支援等。

　　直流輸電技術(shù)適合遠距離、大容量送電，可以送電到2 000 km以外，一項直流工程送電能力可超過300萬kW；適合電力系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)及巨型水電、火電基地電力外送等。這些，恰是我國電網(wǎng)發(fā)展中所需要的。

　　2 我國電網(wǎng)的現(xiàn)狀與總體戰(zhàn)略

　　我國除臺灣外已經(jīng)形成東北、華北、西北、華東（含福建）、華中（含川渝）和南方等6個跨省區(qū)電網(wǎng)和山東、海南、新疆、西藏4個獨立省網(wǎng)。除西北電網(wǎng)以330 kV為主網(wǎng)架外，其他跨省電網(wǎng)和山東電網(wǎng)都已建成500 kV主網(wǎng)架。香港、澳門電網(wǎng)分別以400 kV和110 kV和廣東電網(wǎng)從而和南方電網(wǎng)相聯(lián)；華中和華東電網(wǎng)通過葛上直流輸電工程已實現(xiàn)了互聯(lián)；東北和華北、華北和華中電網(wǎng)通過交流500 kV實現(xiàn)了互聯(lián)；華中和南方電網(wǎng)通過三廣直流輸電工程實現(xiàn)了互聯(lián)；西北和華中電網(wǎng)將在2005年通過靈寶直流背靠背工程實現(xiàn)互聯(lián)；海南與廣東的聯(lián)網(wǎng)計劃將在2006年實現(xiàn)。目前，全國聯(lián)網(wǎng)的局面正在快速推進中，2006年前后可基本實現(xiàn)除新疆、西藏、臺灣以外的全國聯(lián)網(wǎng)。

　　由于我國的能源資源主要集中在西部，而主要負荷卻在中東部。根據(jù)資源分布和負荷的特點，決定了在一個時期內(nèi)，西電東送是我國電網(wǎng)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。未來我國電網(wǎng)的總體發(fā)展戰(zhàn)略是：西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)。

　　3 直流輸電的作用與規(guī)劃

　　黨的十六大所確定的到2020年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年實現(xiàn)翻兩番，全面建設(shè)小康社會的目標使電力工業(yè)面臨新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。據(jù)預(yù)測，至2010年全國發(fā)電裝機總?cè)萘繉⑦_到6.0億kW左右，2020年將達到9.5億kW左右。將新建電源的電能安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟地送出是我國電網(wǎng)建設(shè)的基本任務(wù)，并應(yīng)在此基礎(chǔ)上逐步改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、推進全國聯(lián)網(wǎng)，這使得電網(wǎng)的發(fā)展比電源建設(shè)更具挑戰(zhàn)性。在電網(wǎng)建設(shè)中對電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、輸電方式、輸電新技術(shù)和電壓等級等如何選擇，不僅關(guān)系到電源建成后的電力輸送能力，更關(guān)系到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定、工程效益、電力市場和電力營銷等一系列問題。直流輸電技術(shù)以其獨具的特點將在我國未來電網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

　　在西電東送工程中，直流輸電因其本身適宜遠距離輸送、送電容量大、易于控制和調(diào)節(jié)的特點將發(fā)揮極重要的作用；又因為目前世界上特高壓（百萬伏電壓等級）輸電的研究和開發(fā)尚沒有達到實用化階段，因此直流輸電更顯重要。對距離超過1 000 km，特別是2 000 km左右的輸電工程，在未來10~20年中，采用直流輸電方式幾乎無與之匹敵者。

　　電網(wǎng)互聯(lián)采用交流聯(lián)網(wǎng)方式，有方案實施簡便、投資省和一側(cè)網(wǎng)失缺功率后另一側(cè)電網(wǎng)將以自然的事故緊急支援，反應(yīng)速度快的優(yōu)點。但正因為聯(lián)網(wǎng)后兩網(wǎng)之間的自然“捆綁”，使交流同步范圍延伸，當其中有一電網(wǎng)發(fā)生故障時將會波及多個互聯(lián)電網(wǎng)，將故障后果擴大，降低電能質(zhì)量；而且極易造成聯(lián)絡(luò)線功率大幅波動，甚至激至振蕩擊破系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，從而增加發(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定破壞大事故的幾率，那將是災(zāi)難性的。這將給交流聯(lián)網(wǎng)的雙方電網(wǎng)、與其同步相聯(lián)的其他電網(wǎng)及有關(guān)聯(lián)絡(luò)線的穩(wěn)定水平造成程度不同的相互影響，使聯(lián)網(wǎng)線的穩(wěn)定極限下降。電網(wǎng)互聯(lián)采用直流或直流背靠背方式時則具有可以有效地隔斷互聯(lián)交流電網(wǎng)間的相互影響，不形成相互干擾，本網(wǎng)所發(fā)生的事故可以控制在本網(wǎng)范圍內(nèi)；直流聯(lián)網(wǎng)不會增加電網(wǎng)的短路電流水平；利用直流控制的調(diào)制功能能提高互聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定水平；聯(lián)絡(luò)線功率控制簡單，調(diào)度管理方便等優(yōu)點。