中国先进直流输电技术研发及应用_32页_3mb

报告摘要

中国在高压直流输电技术领域取得了显著进展，特别是在特高压直流和柔性直流输电技术方面。这些技术不仅提升了国家电网的输电能力和效率，也为构建全球能源互联网提供了坚实的基础。

已投运工程：中国已投运5条特高压直流工程，主要用于西部到东北地区的能源输送。
- 工程列表：
  - 向上：2010年投运，额定容量6200MW，输送距离1907km
  - 锦苏：2012年投运，额定容量7200MW，输送距离2100km
  - 哈郑：2014年投运，额定容量8000MW，输送距离2210km
  - 溪浙：2014年投运，额定容量8000MW，输送距离1722km
  - 宁浙：2016年投运，额定容量8000MW，输送距离1720km
在建工程：中国还有4条特高压直流工程在建，其中最大的两个工程参数已达±800kV/10,000MW。
±1100kV特高压直流：
- 准东-皖南工程：世界上第一个1100kV特高压直流工程，传输容量超过12GW，输送距离为3324km，计划2018年投入试运行。
- 技术参数：
  - 额定直流电压：1100kV
  - 额定直流电流：5000A
  - 换流变压器容量：整流侧563.79MVA，逆变侧539.66MVA
  - 换流变压器阻抗：整流侧20%，逆变侧22%
  - 平波电抗：2*60mH
- 换流阀：2014年国家电网公司自主研制出±1100kV/5500A特高压直流换流阀，可将12GW电能输送到3000公里以外。
- 套管：特高压直流穿墙套管在绝缘设计和空间电荷控制方面取得突破，室内长度可达11mi，2012年通过定型试验。
未来规划：到2020年，中国计划新建4个±1100kV特高压直流工程，每个工程参数达到1100kV/12GW。

技术优势：柔性直流输电基于IGBT器件和电压源换流技术，具有高效、灵活和可靠接入可再生能源的优势。
系统方案：
- 世界范围内的柔性直流工程基本采用对称单极方案，但也有采用对称双极方案的案例，如厦门工程。
已投运工程：
- 南汇工程：中国第一个柔性直流输电工程，将南汇风电场接入上海电网。
- 厦门工程：世界上首个采用对称双极结构的柔直工程，参数为±320kV/1000MW，2015年12月投入运行。
多端柔性直流工程：
- 南澳3端工程：2014年12月投运，参数为200/100/50MW，±160kV。
- 舟山5端工程：2015年6月投运，参数为400/300/100/100/100MW，±200kV。
背靠背柔性直流工程：
- 鲁西工程：位于云南省，参数为±350kV/1000MW，计划2016年中投运。
- 渝鄂工程：采用4个背靠背系统联结非同步交流电网，每个系统参数为±420kV/1250MW，计划2017年投运。

直流电网装备：
- 200kV高压直流断路器：分断电流15kA，分断时间3ms。
- DC/DC变换器：用于不同直流电压等级之间的变换，具有多种拓扑结构。
直流电网工程：国家电网计划在华北地区建设一个包含4端换流器的直流电网工程，最大换流站参数为±500kV/3000MW，计划2018年投运。