提高超高壓交流輸電線路的輸送能力（一）

經(jīng)濟的繁榮與社會的進(jìn)步，與充足的能源供應(yīng)息息相關(guān)，而電能更是國家安全、穩(wěn)定與高速發(fā)展必不可少的重要因素。近年來，我國的電力需求日益增長，電力工業(yè)發(fā)展迅速，發(fā)電裝機容量每年都以超過10%的速度增加，預(yù)計到2020年，我國電力裝機容量將達(dá)到16億千瓦。

我國幅員遼闊，能源與負(fù)荷分布不均勻。我國水力資源主要分布在西南各省，煤炭資源主要分布在山西、陜西、內(nèi)蒙古等西北省份。而負(fù)荷中心主要分布在以京、滬、穗為中心的東部及東南沿海。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，我國以北、中、南三條通道實現(xiàn)西電東送。因此，大容量、遠(yuǎn)距離的電能輸送是很有必要的。

對于不同輸送距離與輸送容量的目標(biāo)，具有與之對應(yīng)的輸電模式。

千公里以上的輸送距離，一般使用超、特高壓直流輸電；較短的輸送距離(百公里上下)，可以使用常規(guī)交流輸電；若在短距離輸送更大的電能，可以使用同塔雙回或多回輸電方式；而隨著輸電電壓等級的提高，輸送距離與容量均隨之增加。

為進(jìn)一步提高輸送距離，滿足數(shù)百到千公里的電能輸送需求，需要使用串聯(lián)電容補償，否則輸電線路將面臨穩(wěn)定、過電壓等重重問題。但受制于串補投資、串補帶來的SSR問題等，難以在遠(yuǎn)距離的前提下滿足大容量的要求。在數(shù)百到千公里的輸送距離下輸送較高的容量這個區(qū)域，還是一片空白，此前沒有成熟的輸電模式。

國家重點基礎(chǔ)研究計劃( "973”計劃)“提高大型互聯(lián)電網(wǎng)運行可靠性的基礎(chǔ)研究”設(shè)置了子課題“提高超高壓交流輸電線路輸送能力的研究”，通過研究工作探索適合于大容量遠(yuǎn)距離的輸電模式，即研究目標(biāo)為在500～1000"_blank" href="/item/緊湊型輸電線路/5205391" data-lemmaid="5205391">緊湊型輸電線路，并進(jìn)行電磁環(huán)境方面的優(yōu)化設(shè)計；以串聯(lián)補償設(shè)備縮短線路電氣距離保證靜態(tài)穩(wěn)定輸送能力和部分提高暫態(tài)穩(wěn)定下的輸送能力。并且通過其他多種先進(jìn)的柔性設(shè)備、大截面導(dǎo)線等措施，實現(xiàn)綜合性目標(biāo)最優(yōu)。柔性緊湊型輸電技術(shù)的提出，填補了500～1000"para" label-module="para">

提高超高壓交流輸電線路的輸送能力（一）前 言同時，本課題針對進(jìn)一步提高短線路輸送容量進(jìn)行了研究。由于限制短線路輸送容量的瓶頸是熱穩(wěn)定，所以在百公里或更短的線路上，可以使用耐熱導(dǎo)線，但由于其電阻損耗較高，不適用于長線路它可以顯著提高短距離送電容量。復(fù)合加強芯導(dǎo)線由于具有更好的機械性能、大截面導(dǎo)線允許較高的電流通流量，也可提高短線路熱穩(wěn)定極限，但如果將其應(yīng)用于長線路，則要對其經(jīng)濟成本進(jìn)行核算。此外,對改善線路電磁環(huán)境的擴徑導(dǎo)線進(jìn)行了研究。

整體上從兩方面展開，即在500～1000

為提高短線路的輸送能力，研制了可長期運行于150℃的高強度耐熱鋁合金導(dǎo)線，其綜合指標(biāo)高于國內(nèi)研發(fā)的同型耐熱導(dǎo)線；研制了國內(nèi)第一條900"para" label-module="para">

本書可供高等院校電力系統(tǒng)專業(yè)的研究生以及從事電力系統(tǒng)運行、規(guī)劃設(shè)計和科學(xué)研究的人員參考。

第1章 緒論

1.1 緊湊型輸電技術(shù)

1.1.1 國外研究現(xiàn)狀

1.1.2 我國研究現(xiàn)狀

1.1.3 緊湊型輸電線路提高線路輸送能力的優(yōu)勢與局限

1.2 串聯(lián)電容補償?shù)娜嵝暂旊娂夹g(shù)

1.2.1 串聯(lián)電容補償技術(shù)的發(fā)展

1.2.2 串聯(lián)電容補償提高線路輸送能力的局限

1.3 柔性緊湊型輸電技術(shù)

第2章 緊湊型輸電線路建模參數(shù)特性研究

2.1 緊湊型輸電線路電 參數(shù)的工頻特性

2.2 緊湊型輸電線路電氣參數(shù)的頻變特性

2.3 地線與接地方式對緊湊型電氣參數(shù)的影響

2.4 大地電阻率對緊湊型輸電線路電氣參數(shù)的影響

2.5 本章小結(jié)

第3章 緊湊型輸電線路自然功率特性研究

3.1 影響線路自然功率的主要因素

3.2 緊湊型輸電線路相間距離的研究

3.2.1 操作過電壓限制的最小相間距離分析

3.2.2 工頻過電壓限制的最小相間距離分析

3.2.3 導(dǎo)線不同步運動的最小相間距離

3.2.4 國內(nèi)外架空線路設(shè)計規(guī)程中對相間距的要求

3.2.5 電磁環(huán)境指標(biāo)對緊湊型線路相間距離的限制

3.2.6 V型絕緣子串對特高壓緊湊型線路相間距的限制

3.2.7 緊湊型輸電線路相間距離結(jié)論

3.3 遠(yuǎn)距離緊湊型輸電線路的相參數(shù)平衡問題

3.3.1 線路相參數(shù)平衡問題計算方法

3.3.2 線路相參數(shù)平衡問題計算結(jié)果

3.3.3 遠(yuǎn)距離緊湊型線路相參數(shù)平衡問題結(jié)論

第4章 緊湊型輸電線路的電磁環(huán)境

4.1 電磁環(huán)境限值

4.1.1 工頻電場

4.1.2 工頻磁場

4.1.3 無線電干擾

4.1.4 叫聽噪聲

4.2 電磁環(huán)境計算方法與計算條件

4.2.1 無線電干擾

4.2.2 可聽噪聲

4.2.3 電暈損失

4.2.4 電磁環(huán)境計算條件

4.3 緊湊型輸電線路參數(shù)對電磁環(huán)境的影響

4.3.1 分裂間距對緊湊型線路導(dǎo)線表面電場強度的影響

4.3.2 導(dǎo)線外徑對緊湊型線路電磁環(huán)境的影響

4.3.3 導(dǎo)線分裂數(shù)對緊湊型線路電磁環(huán)境的影響

4.3.4 導(dǎo)線高度對緊湊型線路電磁環(huán)境的影響

4.3.5 相序?qū)νp回緊湊型線路電磁環(huán)境的影響

4.4 緊湊型輸電線路子導(dǎo)線排列的優(yōu)化

4.4.1 緊湊型線路子導(dǎo)線表面電場強度均勻性分析

4.4.2 緊湊型線路子導(dǎo)線不均勻排列優(yōu)化方法

4.4.3 緊湊型線路子導(dǎo)線的優(yōu)化方案

4.5 海拔高度對輸電線路電磁環(huán)境影響的試驗研究

4.5.1 高海拔電暈效應(yīng)試驗

4.5.2 海拔高度對導(dǎo)線電暈可聽噪聲的影響

4.5.3 海拔高度對導(dǎo)線電暈無線電干擾的影響

4.5.4 海拔對電磁環(huán)境影響小結(jié)

4.6 本章小結(jié)(基于大輸送容量目標(biāo)和電磁環(huán)境限制的柔性緊湊型輸電線路推薦導(dǎo)線方案)

第5章串聯(lián)電容補償?shù)妮旊娋€路次同步振蕩

5.1 概述

5.1.1 SSR問題的提出及我國的多模態(tài)SSR問題

5.1.2 SSR的形成機理

5.1.3 SSR的危害

5.2 SSR問題的研究方法

5.2.1 頻域分析法

5.2.2 時域仿真法

5.2.3 多機多模態(tài)SSR特征值分析方法

5.3 抑制SSR問題的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

5.3.1 SSR的典型抑制措施

5.3.2 附加勵磁阻尼控制的研究現(xiàn)狀及問題

5.3.3 靜止無功補償器抑制SSR的研究現(xiàn)狀

5.4 本章小結(jié)

第6章 附加勵磁阻尼控制抵制SSR的研究

6.1 基于遺傳一模擬退火算法的SEDC優(yōu)化設(shè)計

第7章　靜止無力補償器抑制SSR的研究

第8章　柔性緊湊型線路的工頻電磁暫態(tài)特性

第9章 柔性緊湊型線路的操作電磁暫態(tài)問題

第10章 柔性緊湊型輸電系統(tǒng)的潛供電流與恢復(fù)電壓

第11章 柔性緊湊型輸電系統(tǒng)的繼電保護(hù)

第12章 柔性緊湊型輸電的關(guān)鍵參數(shù)選取及典型配置

第13章 大截面導(dǎo)線研究

第14章 耐熱鋁合金導(dǎo)線的研究

第15章 碳纖維復(fù)合加強芯材料及導(dǎo)線研究

參考文獻(xiàn)

書名：提高超高壓交流輸電線路的輸送能力（一）

書號：9787302240518

作者：梁曦東、姜齊榮、曾嶸、董新洲等

定價：75元

出版日期：2010-12-1

出版社：清華大學(xué)出版社

前 言

經(jīng)濟的繁榮與社會的進(jìn)步，與充足的能源供應(yīng)息息相關(guān)，而電能更是國家安全、穩(wěn)定與高速發(fā)展必不可少的重要因素。近年來，我國的電力需求日益增長，電力工業(yè)發(fā)展迅速，發(fā)電裝機容量每年都以超過10%的速度增加，預(yù)計到2020年，我國電力裝機容量將達(dá)到16億千瓦。

我國幅員遼闊，能源與負(fù)荷分布不均勻。我國水力資源主要分布在西南各省，煤炭資源主要分布在山西、陜西、內(nèi)蒙古等西北省份。而負(fù)荷中心主要分布在以京、滬、穗為中心的東部及東南沿海。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，我國以北、中、南三條通道實現(xiàn)西電東送。因此，大容量、遠(yuǎn)距離的電能輸送是很有必要的。

對于不同輸送距離與輸送容量的目標(biāo)，具有與之對應(yīng)的輸電模式。

不同輸送距離與容量下適用的輸電模式

千公里以上的輸送距離，一般使用超、特高壓直流輸電；較短的輸送距離(百公里上下)，可以使用常規(guī)交流輸電；若在短距離輸送更大的電能，可以使用同塔雙回或多回輸電方式；而隨著輸電電壓等級的提高，輸送距離與容量均隨之增加。

為進(jìn)一步提高輸送距離，滿足數(shù)百到千公里的電能輸送需求，需要使用串聯(lián)電容補償，否則輸電線路將面臨穩(wěn)定、過電壓等重重問題。但受制于串補投資、串補帶來的SSR問題等，難以在遠(yuǎn)距離的前提下滿足大容量的要求。在數(shù)百到千公里的輸送距離下輸送較高的容量這個區(qū)域，還是一片空白，此前沒有成熟的輸電模式。

國家重點基礎(chǔ)研究計劃( "973”計劃)“提高大型互聯(lián)電網(wǎng)運行可靠性的基礎(chǔ)研究”設(shè)置了子課題“提高超高壓交流輸電線路輸送能力的研究”，通過研究工作探索適合于大容量遠(yuǎn)距離的輸電模式，即研究目標(biāo)為在500～1000"_blank" href="/item/緊湊型輸電線路/5205391" data-lemmaid="5205391">緊湊型輸電線路，并進(jìn)行電磁環(huán)境方面的優(yōu)化設(shè)計；以串聯(lián)補償設(shè)備縮短線路電氣距離保證靜態(tài)穩(wěn)定輸送能力和部分提高暫態(tài)穩(wěn)定下的輸送能力。并且通過其他多種先進(jìn)的柔性設(shè)備、大截面導(dǎo)線等措施，實現(xiàn)綜合性目標(biāo)最優(yōu)。柔性緊湊型輸電技術(shù)的提出，填補了500～1000"para" label-module="para">

柔性緊湊型輸電線路的定位

提高超高壓交流輸電線路的輸送能力（一）前 言同時，本課題針對進(jìn)一步提高短線路輸送容量進(jìn)行了研究。由于限制短線路輸送容量的瓶頸是熱穩(wěn)定，所以在百公里或更短的線路上，可以使用耐熱導(dǎo)線，但由于其電阻損耗較高，不適用于長線路，它可以顯著提高短距離送電容量。復(fù)合加強芯導(dǎo)線由于具有更好的機械性能、大截面導(dǎo)線允許較高的電流通流量，也可提高短線路熱穩(wěn)定極限，但如果將其應(yīng)用于長線路，則要對其經(jīng)濟成本進(jìn)行核算。此外,對改善線路電磁環(huán)境的擴徑導(dǎo)線進(jìn)行了研究。

本課題研究內(nèi)容結(jié)構(gòu)本課題的研究結(jié)構(gòu)，整體上從兩方面展開，即在500～1000"para" label-module="para">

在本課題的研究過程中，李巖博士生、柴旭崢博士、劉世宇博士、黃國飛工程師、張波博士、丁磊博士、田旭博士生、徐睿工程師、張赟博士、孔瑋博士、季世澤工程師、唐劍博士等為課題的理論、試驗研究及本書撰寫做了大量工作，在此表示感謝！

限于編者水平，文中難免不當(dāng)之處，懇請廣大讀者批評指正