摘要：我國電網面臨發展的(de)局面。由于直流輸電具有送電距離遠(yuǎn)、送電容量大(dà)、控制靈 活等特點，因此在運、在建及規劃建設中的(de)直流輸電工程已經和(hé)即将在西電東送、南(nán)北(běi)互供 中承擔主要送電任務，在未來(lái)全國聯網中發揮重要作用(yòng)。做(zuò)好直流輸電的(de)研究、規劃和(hé)建設 是今後一段時(shí)間我國電網發展的(de)重要任務。

關鍵詞：直流輸電 電網 規劃 發展

　　 我國電網随著(zhe)國民經濟和(hé)電力工業的(de)高(gāo)速發展，正面臨著(zhe)的(de)發展局面。到2003年底，全國發電裝機容量達3.84億kW、發電量達1.91億kWh。發電總裝機容量和(hé)年發電量僅次于美(měi)國，均列*二位。我國電網結構，除西北(běi)電網以330 kV爲主網架外，其他(tā)區(qū)域電網已經形成500 kV主網架。

1　直流輸電技術的(de)發展及特點

　　 高(gāo)壓直流輸電技術興起自20世紀50年代，經過半個(gè)世紀的(de)發展，已經成爲成熟的(de)輸電技術。世界上已成功投運高(gāo)壓直流工程60多(duō)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，我國先後投運了(le)天生橋——廣州（簡稱天廣）直流輸電工程和(hé)三峽——常州（簡稱三常）直流輸電工程。
　　 高(gāo)壓直流輸電技術起步在20世紀50年代，而突破性的(de)發展卻在80年代。随著(zhe)晶閘管技術的(de)發展和(hé)現代電網發展的(de)需要，80年代，*共建成了(le)30項直流輸電工程，直流輸電在電網中發揮了(le)重要作用(yòng)。在這(zhè)期間，建設了(le)背靠背工程14項；建設了(le)輸送距離長(cháng)達1 700 km的(de)紮伊爾英加——沙巴工程；建成了(le)電壓等級爲±600 kV的(de)巴西伊泰普水(shuǐ)電站送出工程。直流輸電的(de)控制保護技術得(de)到進一步的(de)發展和(hé)完善。邁入90年代以後，随著(zhe)電力電子技術、計算(suàn)機技術和(hé)控制理(lǐ)論的(de)迅速發展，使得(de)高(gāo)壓直流輸電技術日益完善，可(kě)靠性得(de)到提高(gāo)。
　　 我國直流輸電技術同樣是在80年代得(de)到發展，建成了(le)我國自行研制的(de)舟山直流輸電工程（±100 kV，100 MW，55 km）和(hé)代表當時(shí)*水(shuǐ)平的(de)葛洲壩——上海（簡稱葛上）±500 kV直流輸電工程。90年代，開始建設天廣直流輸電工程和(hé)三常直流輸電工程，天廣直流工程于2000年12月(yuè)單極投産，2001年6月(yuè)雙極投産；三常直流輸電工程于2003年5月(yuè)投入運行。2001年開工建設三峽——廣東（簡稱三廣）直流輸電工程和(hé)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(yuè)正式投産；貴廣直流工程于2004年9月(yuè)雙極投産。
　　 直流輸電與交流輸電相比，其優點和(hé)特點明(míng)顯：①輸送容量大(dà)；②輸送功率的(de)大(dà)小和(hé)方向可(kě)以快(kuài)速控制和(hé)調節；③直流輸電系統的(de)投入不會增加原有電力系統的(de)短路電流容量，也(yě)不受系統穩定極限的(de)限制；④直流架空線路的(de)走廊寬度約爲交流線路的(de)一半，可(kě)以充分(fēn)利用(yòng)線路走廊的(de)資源；⑤直流電纜線路沒有交流電纜線路中電容電流的(de)困擾，沒有磁感應損耗和(hé)介質損耗，基本上隻有芯線電阻損耗，絕緣電壓相對(duì)較低；⑥直流輸電工程的(de)一個(gè)極發生故障時(shí)另一個(gè)極能繼續運行，且可(kě)充分(fēn)發揮其過負荷能力，即可(kě)以不減少或少減少輸送功率損失；⑦直流本身帶有調制功能，可(kě)以根據系統的(de)要求作出反應，可(kě)以對(duì)機電振蕩産生阻尼，可(kě)以阻尼低頻(pín)振蕩，從而提高(gāo)電力系統暫态穩定水(shuǐ)平；⑧能夠通(tōng)過換流站的(de)無功功率控制調節系統的(de)交流電壓；⑨大(dà)電網之間通(tōng)過直流輸電互聯（如背靠背方式），兩個(gè)電網之間不會互相幹擾和(hé)影(yǐng)響，且可(kě)迅速進行功率支援等。
　　 直流輸電技術适合遠(yuǎn)距離、大(dà)容量送電，可(kě)以送電到2 000 km以外，一項直流工程送電能力可(kě)超過300萬kW；适合電力系統之間的(de)網絡互聯及巨型水(shuǐ)電、火電基地電力外送等。這(zhè)些，恰是我國電網發展中所需要的(de)。

2　我國電網的(de)現狀與總體戰略

　　 我國除中國台灣外已經形成東北(běi)、華北(běi)、西北(běi)、華東（含福建）、華中（含川渝）和(hé)南(nán)方等6個(gè)跨省區(qū)電網和(hé)山東、海南(nán)、新疆、西藏4個(gè)獨立省網。除西北(běi)電網以330 kV爲主網架外，其他(tā)跨省電網和(hé)山東電網都已建成500 kV主網架。香港、澳門電網分(fēn)别以400 kV和(hé)110 kV和(hé)廣東電網從而和(hé)南(nán)方電網相聯；華中和(hé)華東電網通(tōng)過葛上直流輸電工程已實現了(le)互聯；東北(běi)和(hé)華北(běi)、華北(běi)和(hé)華中電網通(tōng)過交流500 kV實現了(le)互聯；華中和(hé)南(nán)方電網通(tōng)過三廣直流輸電工程實現了(le)互聯；西北(běi)和(hé)華中電網将在2005年通(tōng)過靈寶直流背靠背工程實現互聯；海南(nán)與廣東的(de)聯網計劃将在2006年實現。目前，全國聯網的(de)局面正在快(kuài)速推進中，2006年前後可(kě)基本實現除新疆、西藏、中國台灣以外的(de)全國聯網。
　　 由于我國的(de)能源資源主要集中在西部，而主要負荷卻在中東部。根據資源分(fēn)布和(hé)負荷的(de)特點，決定了(le)在一個(gè)時(shí)期内，西電東送是我國電網發展的(de)重要戰略。未來(lái)我國電網的(de)總體發展戰略是：西電東送、南(nán)北(běi)互供、全國聯網。

3　直流輸電的(de)作用(yòng)與規劃

　　 黨的(de)十六大(dà)所确定的(de)到2020年我國國内生産總值比2000年實現翻兩番，全面建設小康社會的(de)目标使電力工業面臨新的(de)發展機遇和(hé)挑戰。據預測，至2010年全國發電裝機總容量将達到6.0億kW左右，2020年将達到9.5億kW左右。将新建電源的(de)電能安全、穩定、可(kě)靠、經濟地送出是我國電網建設的(de)基本任務，并應在此基礎上逐步改善電網結構、推進全國聯網，這(zhè)使得(de)電網的(de)發展比電源建設更具挑戰性。在電網建設中對(duì)電網的(de)網絡結構、輸電方式、輸電新技術和(hé)電壓等級等如何選擇，不僅關系到電源建成後的(de)電力輸送能力，更關系到電力系統安全穩定、工程效益、電力市場(chǎng)和(hé)電力營銷等一系列問題。直流輸電技術以其*的(de)特點将在我國未來(lái)電網的(de)發展中發揮重要作用(yòng)。
　　 在西電東送工程中，直流輸電因其本身适宜遠(yuǎn)距離輸送、送電容量大(dà)、易于控制和(hé)調節的(de)特點将發揮極重要的(de)作用(yòng)；又因爲目前世界上特高(gāo)壓（百萬伏電壓等級）輸電的(de)研究和(hé)開發尚沒有達到實用(yòng)化(huà)階段，因此直流輸電更顯重要。對(duì)距離超過1 000 km，特别是2 000 km左右的(de)輸電工程，在未來(lái)10~20年中，采用(yòng)直流輸電方式幾乎無與之匹敵者。
　　 電網互聯采用(yòng)交流聯網方式，有方案實施簡便、投資省和(hé)一側網失缺功率後另一側電網将以自然的(de)事故緊急支援，反應速度快(kuài)的(de)優點。但正因爲聯網後兩網之間的(de)自然“捆綁"，使交流同步範圍延伸，當其中有一電網發生故障時(shí)将會波及多(duō)個(gè)互聯電網，将故障後果擴大(dà)，降低電能質量；而且極易造成聯絡線功率大(dà)幅波動，甚至激至振蕩擊破系統的(de)薄弱環節，從而增加發生系統穩定破壞大(dà)事故的(de)幾率，那将是災難性的(de)。這(zhè)将給交流聯網的(de)雙方電網、與其同步相聯的(de)其他(tā)電網及有關聯絡線的(de)穩定水(shuǐ)平造成程度不同的(de)相互影(yǐng)響，使聯網線的(de)穩定極限下(xià)降。電網互聯采用(yòng)直流或直流背靠背方式時(shí)則具有可(kě)以有效地隔斷互聯交流電網間的(de)相互影(yǐng)響，不形成相互幹擾，本網所發生的(de)事故可(kě)以控制在本網範圍内；直流聯網不會增加電網的(de)短路電流水(shuǐ)平；利用(yòng)直流控制的(de)調制功能能提高(gāo)互統的(de)穩定水(shuǐ)平；聯絡線功率控制簡單，調度管理(lǐ)方便等優點。
　　 我國已投産的(de)遠(yuǎn)距離送電直流輸電工程在西電東送、全國聯網方面正發揮著(zhe)重要作用(yòng)，經常運行在額定負荷之下(xià)。三常直流輸電工程、三廣直流輸電工程和(hé)貴廣直流輸電工程的(de)送電容量均爲300萬kW，送電距離均在1 000 km左右。正在建設的(de)西北(běi)電網與華北(běi)電網聯網的(de)靈寶背靠背直流工程的(de)輸電容量爲36萬kW，将于2005年建成投運。
　　 我國西電東送直流輸電工程可(kě)分(fēn)爲南(nán)通(tōng)道、中通(tōng)道和(hé)北(běi)通(tōng)道，他(tā)們都有多(duō)回直流輸電項目。南(nán)通(tōng)道已建成天廣和(hé)貴廣直流輸電工程，正在興建貴廣第二回直流輸電工程；中通(tōng)道以三峽爲起點向華東電網和(hé)華南(nán)電網使用(yòng)高(gāo)壓直流進行輸電，已建成葛上、三常直流輸電工程，正在建設三峽右岸至上海的(de)直流輸電工程；北(běi)通(tōng)道也(yě)已著(zhe)手建設直流輸電項目。南(nán)北(běi)互供的(de)典型直流輸電項目是三廣直流輸電工程，它不僅由三峽向廣東送電300萬kW，而且實現了(le)華中電網和(hé)南(nán)方電網的(de)互聯。在全國聯網的(de)規劃中，有多(duō)回直流項目，特别是用(yòng)背靠背方式進行區(qū)域電網的(de)互聯。
　　 目前，已有較明(míng)确送電方向和(hé)送電規模的(de)直流輸電工程有十幾項，送電規模多(duō)在300萬kW以上。2004年，已啓動建設三峽右岸至上海直流輸電工程和(hé)貴州至廣東第二回直流輸電工程，輸送容量都爲300萬kW，送電距離1 000 km左右，電壓±500 kV，将于2007年投運。
　　 “十一五"期間，還(hái)将建設以下(xià)直流輸電工程：小灣水(shuǐ)電站至廣東直流輸電工程，電壓等級爲±500 kV或±600 kV，輸送容量爲300萬kW，輸送距離爲1 500~1 600 km；四川德陽至陝西寶雞直流輸電工程，電壓等級爲±500 kV，輸送容量爲180萬kW，輸送距離爲600 km左右；甯夏銀南(nán)至天津直流輸電工程，電壓等級爲±500 kV，輸電距離爲1 200 km；陝北(běi)至山東直流輸電工程，電壓等級爲±500 kV，輸送容量爲300萬kW，輸電距離爲1 000 km左右。
2010~2020年期間，将會建設十多(duō)項直流輸電工程，輸送距離更長(cháng)，輸送功率更大(dà)。随著(zhe)金沙江的(de)開發，向家壩、溪落渡、白鶴灘、烏東德和(hé)觀音(yīn)岩等水(shuǐ)電站建成後将主要送電至華中電網、華東電網，送電距離将達到1 000 km和(hé)2 000 km左右。瀾滄江的(de)開發，糯紮渡水(shuǐ)電站建成後将送電至廣東，送電距離将超過1 500 km。當送電距離超過1 500 km時(shí)，需要考慮使用(yòng)±600 kV電壓等級；當輸電距離達到2 000 km左右時(shí)，就需要考慮比±600 kV更高(gāo)的(de)電壓等極。
　　 在全國聯網工程中，已經規劃了(le)多(duō)座直流背靠背聯網工程，如華北(běi)與華中電網的(de)聯網、四川與貴州的(de)聯網、東北(běi)與華北(běi)電網的(de)聯網工程等，它們将适時(shí)實現直流背靠背聯網。

４　直流輸電技術需要适應電網發展的(de)需要

　　随著(zhe)我國西部電力資源的(de)開發，巨型水(shuǐ)電站和(hé)巨型火電基地的(de)建設，水(shuǐ)電、火電打捆送出，送電距離越來(lái)越遠(yuǎn)，送電容量越來(lái)越大(dà)，送電可(kě)靠性要求越來(lái)越高(gāo)，給直流輸電技術也(yě)提出了(le)更高(gāo)的(de)要求。
1 提高(gāo)額定電壓等級和(hé)額定輸送容量。目前，高(gāo)壓輸電工程的(de)電壓等級除伊泰普工程外，多(duō)爲±500 kV，對(duì)于送電1 000 km左右，送電容量不超過300萬kW的(de)直流工程來(lái)說這(zhè)個(gè)電壓等級基本合适。但當送電容量超過300萬kW，送電距離接近或超過1 500 km時(shí)，則有必要将電壓等級提高(gāo)到±600 kV或以上，輸送容量提高(gāo)到400萬kW左右，以充分(fēn)利用(yòng)線路走廊資源，減少輸電回路數，降低輸電損耗。
　　 （2）提高(gāo)直流輸電的(de)可(kě)靠性和(hé)可(kě)用(yòng)率。直流輸電工程在投運初期往往可(kě)靠性偏低、單極故障率偏高(gāo)，甚至會出現雙極故障，往往需要經過1~2年才能穩定到保證指标。像廣東電網中有七八回直流輸電饋入，即使按設計故障率指标計算(suàn)，單極故障每年每極爲5次，一年就将有70~80次單極故障，甚至更多(duō)，這(zhè)将給電網帶來(lái)太頻(pín)繁的(de)沖擊，因此必須有力的(de)提高(gāo)直流輸電的(de)可(kě)靠性和(hé)可(kě)用(yòng)率。
　　 （3）要進一步優化(huà)控制，減少換相失敗概率，提高(gāo)換相失敗後的(de)恢複速度。優化(huà)控制方式和(hé)控制策略可(kě)提高(gāo)直流系統的(de)穩态和(hé)動态性能，更好地發揮直流的(de)調制作用(yòng)；能對(duì)與其連接的(de)交流電網提供有效的(de)阻尼和(hé)支援，提高(gāo)聯合系統的(de)穩定水(shuǐ)平。
　　 （4）要減少直流系統對(duì)交流系統的(de)影(yǐng)響，極大(dà)地減少交流諧波的(de)注入；嚴格限制直流系統配制的(de)無功在各種工況下(xià)對(duì)交流系統的(de)不利影(yǐng)響。
　　 （5）要認真研究交直流并聯運行系統的(de)問題。現在，南(nán)方電網是我國個(gè)交直流并聯運行的(de)電網，已經積累一些運行經驗。随著(zhe)直流輸電項目的(de)增多(duō)，在我國将會形成新的(de)交直流并聯運行系統，而且交直流并聯運行系統的(de)結構将會更加複雜(zá)。因此，我們必須認真研究這(zhè)種電網結構的(de)安全穩定運行方案，以提高(gāo)交直流并統的(de)運行水(shuǐ)平。
　　 （6）要認真研究同起點多(duō)回直流送出和(hé)同落點多(duō)回直流饋入的(de)問題。同落點多(duō)回直流饋入的(de)情況已在南(nán)方電網的(de)廣東電網中出現。同起點多(duō)回直流送出将在向家壩、溪落渡電站送出中出現。對(duì)這(zhè)種直流輸電送出和(hé)饋入的(de)研究有很強的(de)針對(duì)性，要在工程建設階段将有關問題解決好，爲今後電網的(de)安全穩定運行打下(xià)基礎。

５　結束語

　　直流輸電在我國電網的(de)發展中将占有非常重要的(de)位置。我國要著(zhe)力發展直流輸電技術，在設備制造方面要使引進的(de)技術形成規模的(de)國産化(huà)生産能力，要結合我國在世界上的(de)電網結構研究相應的(de)控制保護技術和(hé)系統穩定技術，研究提高(gāo)直流輸電可(kě)靠性的(de)技術，研究多(duō)回路直流相對(duì)集中送出和(hé)饋入的(de)問題，研究符合中國特點的(de)運行技術。我們在跟蹤世界上直流輸電新技術發展研究的(de)同時(shí)，要研究開發具有自己獨立知識産權的(de)新技術。直流輸電技術的(de)研究必定會帶動靈活交流輸電技術的(de)發展和(hé)應用(yòng)，帶動現代電力系統（包括配電系統）應用(yòng)新的(de)技術進行改造和(hé)再裝備。同時(shí)，我們一定要做(zuò)好直流輸電的(de)研究、規劃、建設工作，這(zhè)是我國電網發展的(de)需要。

６　直流輸電的(de)作用(yòng)與規劃

［1］浙江大(dà)學直流輸電教研組.直流輸電.北(běi)京：水(shuǐ)利電力出版社，1985.
［2］李立浧，荊勇.南(nán)方電網和(hé)天廣交直流并聯運行系統.理(lǐ)論電工專委會2001年學術年會，2001.
［3］荊勇，李立浧，任震.天廣交直流系統并聯運行的(de)穩定控制.電力系統自動化(huà)，2002（8）.
［4］李興源編著. 高(gāo)壓直流輸電系統的(de)運行和(hé)控制.北(běi)京：科學出版社，1998.
［5］全國聯網規劃深化(huà)研究工作組.全國聯網規劃研究總體報告.2003年4月(yuè).