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我国特高压工程输电技术在南方电网的发展与应用

导读: 为满足经济发达地区的高用电需求,南方电网新增西电送广东电力“十一五”期间为10.30GW,“十二五”,期间为10.05GW并使西电送广东达到31.23GW。届时,南方电网将形成特高压和超高压交直流混合运行的统一开放、结构合理,技术先进、安全可靠的坚强主网。

  1、南方电网的现状和发展

  南方电网覆盖广东、广西、云南、贵州和海南五省区,面积约100万km,至2004年底总装机容量78.76GW,其中统调装机53.39GW,统调最高负荷46.07GW,公司系统售电量308.2TWh。经过十几年的努力,南方电网已经形成以6回500kV交流线路、3回500kV直流线路为西电东送主干网架、各省内交流500kV环网供电的主网。

  根据南方五省区的国民经济和社会发展规划,2010年和2020年电力最大负荷分别为103.89GW和180.91GW。为满足经济发达地区的高用电需求,南方电网新增西电送广东电力“十一五”期间为10.30GW,“十二五”,期间为10.05GW并使西电送广东达到31.23GW。届时,南方电网将形成特高压和超高压交直流混合运行的统一开放、结构合理,技术先进、安全可靠的坚强主网。

  2、发展特高压输电技术的必要性

  2.1优化电网资源配置,协调区域经济发展

  南方五省区东西部能源资源和经济发展不均衡,东部广东省占五省区GDP65%,但能源含量仅占3.5%,电力电量不足已严重影响社会经济的发展;而经济相对不发达的云南、贵州却拥有>90%的五省区能源储量,其中云南省可开发的水电装机容量达95.70GW。因此,进一步地实施大容量西电东送,促进资源优化配置,是南方区域能源发展的必由之路,也是南方电网公司的重要战略。

  2.2缩小输电通道走廊,节省宝贵土地资源

  输电通道资源紧缺是电网发展过程中的国际性的问题。人均耕地面积小,广东珠三角地区电力负荷密度过高,电网建设占地过多的矛盾尤其突出。到2030年西电东送采用交流500kV送电方案需增加16回线路,走廊宽达960m,占地面积217万亩;采用交流1000kV送电方案走廊宽度为500m,占地面积110万亩;而采用直流±800kV送电,走廊宽度为300m,占地仅70万亩。此外,滇西南三江出口峡谷地段受地理位置限制,不可能采用500kV方案,特高压输电方案可有效解决问题。

  2.3限制短路电流,提高电网稳定,节约设备费用

  随着迅猛增长的供电需求,电网系统容量增加很快,目前广东珠三角负荷密集区部分500kV变电站的短路电流水平已接近或超过设备可以承受的50kA的水平。如仍仅采用500kV电压等级,预计2010年后该地区大部分变电站的短路电流水平将>50kA并逼近目前常规设备制造极限63kA,电网稳定可靠供电和设备安全的困难难以解决。特高压交直流输电技术可增强骨干电网输电能力,有效控制每一电压等级的系统短路电流。在加强各级网络结构的同时,为现有500kV输电网提供了分片运行的条件,在保证供电可靠性的前提下降低了短路电流水平。

  2.4特高压输电的经济性明显

  国内外的研究表明,交流输电1000kV方案的单位输送容量投资约为500kV方案的73%,运行损耗下降80%。直流输电800kV方案的单位输送容量投资约为500kV方案的72%,运行损耗下降70%。此外,如前所述特高压输电技术可节省大量输电走廊用地,符合国家可持续发展政策的要求。

  2.5我国电工制造技术跨越式发展的空前机遇

  经过多年的技术攻关、引进、消化吸收,国内设备制造业已具备500KV交流输电设备的设计制造技术,750KV交流输变电关键设备国产化也已取得进展,正负500KV直流输电关键设备设计制造技术已基本掌握。特高压输变电设备在国际上也是处于研制阶段,国内制造厂可以以计划中的特高压工程为依托,主要设备以我为主、联合开发、国内制造、掌握设备制造关键技术,实现设备制造技术升级,快速提高国际竞争力。

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