在各種關(guān)于電網(wǎng)的報(bào)道中，我們經(jīng)常看到±400kV、±500kV、±660kV、±800kV、±1100kV直流輸電工程。什么是直流輸電，什么是交流輸電？很多電力小白真的是傻傻分不清呢，下面就讓小編帶你走進(jìn)電網(wǎng)世界，來(lái)一次直流輸電工程大解密吧！
準(zhǔn)備好了嗎？
ok，出發(fā)！
帶你認(rèn)識(shí)交直流
發(fā)電廠是將自然界各種一次能源轉(zhuǎn)換成電能的工廠。
到目前為止，火電、水電、核電、光熱和風(fēng)電都是把一次能源蘊(yùn)藏的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，利用法拉第電磁感應(yīng)原理帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而周期性切割磁感線，進(jìn)而產(chǎn)生大小、方向隨時(shí)間呈正弦波周期性變化的交流電。
交流發(fā)電機(jī)工作原理
光伏發(fā)電則是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)產(chǎn)生電位差，形成固定的正極和負(fù)極，從而產(chǎn)生直流電。
光伏發(fā)電原理
將交流電轉(zhuǎn)換為直流電稱為整流，將直流電變換為交流電稱為逆變，它們統(tǒng)稱為換流。直流輸電與交流輸電相互配合形成了現(xiàn)代電力輸電系統(tǒng)。
首先告訴大家一個(gè)快速識(shí)別交流與直流線路的方法！
方法一
在輸電線路中，輸電線路鐵塔最頂端的為兩根細(xì)細(xì)的地線（也叫避雷線），地線下方的叫導(dǎo)線。通常，交流線路的導(dǎo)線有3相，所以導(dǎo)線呈3的倍數(shù)時(shí)為交流線路，3根線叫一回，6根線叫兩回，12根線就叫四回；直流線路的導(dǎo)線通常是2相，所以導(dǎo)線呈2的倍數(shù)時(shí)是直流線路。因此，區(qū)分交流與直流最直接的方法就是數(shù)導(dǎo)線是2還是3的倍數(shù)了。
直流線路
方法二
我們還可以根據(jù)鐵塔的形狀來(lái)快速識(shí)別交流與直流。直流輸電線路的鐵塔大部分呈“T”字型或者“干”字形結(jié)構(gòu)。
T字型
干字型
交流輸電線路的鐵塔種類繁多，有酒杯型、貓頭型、上字型、鼓型、拉V型、干字型等結(jié)構(gòu)。
酒杯型
貓頭型
上字型
鼓型
拉V型
干字型
我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)變電站和換流站的區(qū)別。
變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。變電站的主要設(shè)備有：變壓器、高壓電抗器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置（比如說(shuō)電抗器、電容器）、二次保護(hù)設(shè)備、通信設(shè)備等。
變壓器
斷路器
電抗器
隔離開(kāi)關(guān)
1000kV蘇州特高壓變電站
世界規(guī)模最大的特高壓交流變電站
我國(guó)環(huán)保噪聲指標(biāo)要求最高的變電站
唯一一座采用兩站同址原則建設(shè)的變電站
換流站是將交直流互相轉(zhuǎn)換的電力設(shè)施，相較于常規(guī)變電站而言，換流站包含的主要設(shè)備有：換流閥、換流變壓器、平波電抗器、交流濾波器、直流濾波器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置（比如說(shuō)電抗器、電容器）、調(diào)相機(jī)、二次保護(hù)設(shè)備、通信設(shè)備等。
換流閥
直流濾波器
換流變
平波電抗器
±800kV靈州換流站
世界首個(gè)網(wǎng)側(cè)直接接入750kV電壓等級(jí)的工程
目前750kVGIS規(guī)模最大的工程
目前，我國(guó)已具備換流閥、換流變組裝生產(chǎn)能力，直流場(chǎng)大部分設(shè)備、控制保護(hù)設(shè)備、交流濾波器場(chǎng)設(shè)備均具備國(guó)產(chǎn)化能力。
接著說(shuō)一下直流輸電與交流輸電的優(yōu)勢(shì)，以及判斷使用交流還是直流輸電的依據(jù)。
優(yōu)勢(shì)比較
直流輸電的架空線路只需正負(fù)兩組導(dǎo)線，桿塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、線路走廊窄、運(yùn)行電能損耗小，線路造價(jià)和運(yùn)行損耗僅為交流的2/3。而且直流輸電穩(wěn)定，有利于遠(yuǎn)距離、大容量送電。
交流輸電的變電站主要設(shè)備是變壓器和斷路器，諧波問(wèn)題比直流輸電小，可靠性較高。在輸送容量相同條件下，交流變電站的設(shè)備比直流換流站的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、損耗小、運(yùn)行費(fèi)用低。
小貼士
跨區(qū)域輸電尤其是特高壓大多采用的是直流輸電
隨著輸送距離的增加，交流輸電容量受穩(wěn)定性限制，需要采取各種技術(shù)措施，導(dǎo)致投資增加。當(dāng)直流工程總造價(jià)與交流工程總造價(jià)相等時(shí)的輸電距離為等價(jià)距離。對(duì)同樣的輸送容量，超過(guò)等價(jià)距離時(shí)，輸送距離越遠(yuǎn)，直流輸電相對(duì)于交流輸電的經(jīng)濟(jì)性越好。
對(duì)于我們非專業(yè)人士來(lái)說(shuō)，怎么能夠快速辨別直流線路的電壓等級(jí)呢？
區(qū)分直流高壓輸電線路電壓等級(jí)的方法和交流電路大同小異，最直觀的就是數(shù)絕緣子片數(shù)和數(shù)導(dǎo)線分裂數(shù)，一般在1000米海拔以下地區(qū)，±500kV直流高壓線路絕緣子片數(shù)為40片，導(dǎo)線分裂數(shù)多采用2~4分裂，±660kV直流高壓線路絕緣子為53片，導(dǎo)線分裂數(shù)采用4~6分裂，±800kV絕緣子片數(shù)為60片，導(dǎo)線分裂數(shù)采用6~8分裂。
直流電壓等級(jí)與電能輸送的距離和功率的關(guān)系
上面的內(nèi)容我們介紹的都是常規(guī)的直流輸電，那么柔性直流輸電又是什么呢？
在1990年，加拿大McGill大學(xué)的Boon-Teck Ooi等人提出一種以電壓源換流器、自關(guān)斷器件和脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)為基礎(chǔ)的新型輸電技術(shù)，我們稱之為柔性直流技術(shù)。該技術(shù)是指基于電壓源換流器的高壓直流輸電（VSC-HVDC）技術(shù)，具有可向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電、不會(huì)出現(xiàn)換相失敗、換流站間無(wú)需通信以及易于構(gòu)成多端直流系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。
常規(guī)直流輸電與柔性直流輸電的區(qū)別
目前，柔性直流電網(wǎng)的主要挑戰(zhàn)是：
※ 高電壓大電流電力電子器件的研發(fā)；
※ 直流側(cè)故障電流清除能力；
※ 架空線路柔直的快速恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)；
※ 直流斷路器的研發(fā)……
目前，柔性直流輸電技術(shù)方興未艾，雖然既有工程非常少，但是前景可觀。
典型工程大起底
傳統(tǒng)直流工程
關(guān)鍵詞：高原直流的代表
±400kV青海~西藏直流聯(lián)網(wǎng)工程是連接西北和西藏的“電力天路”，是迄今為止在世界上最高海拔、高寒地區(qū)建設(shè)的規(guī)模最大的輸變電工程，曾榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)等8項(xiàng)國(guó)家行業(yè)大獎(jiǎng)，實(shí)現(xiàn)榮譽(yù)“大滿貫”。
關(guān)鍵詞：超高壓直流的先驅(qū)
±500kV舟山直流輸電工程是我國(guó)第一個(gè)高壓直流輸電工程，是國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，是由中國(guó)自主設(shè)計(jì)建設(shè)的。
關(guān)鍵詞：三峽電力南送
±500kV三峽～廣東直流輸電工程是世界上輸送容量達(dá)到3000MW的直流輸電工程之一，曾榮獲全國(guó)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)銀質(zhì)獎(jiǎng)、國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程銀質(zhì)獎(jiǎng)等。
關(guān)鍵詞：三峽電力東送
±500kV三峽～上海直流輸電工程是我國(guó)目前輸送距離最長(zhǎng)、輸送功率最大的直流輸電工程，是國(guó)家西電東送工程的重要工程之一，曾榮獲榮獲全國(guó)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)銀質(zhì)獎(jiǎng)。
關(guān)鍵詞：世界首條±660千伏直流
±660kV寧東~山東直流輸變電工程是我國(guó)自主設(shè)計(jì)、自主成套、自主建設(shè)的世界第一條±660kV電壓等級(jí)直流輸電工程，帶動(dòng)±660kV的技術(shù)走出國(guó)門（代表性工程是默蒂亞里—拉合爾）。該工程曾榮獲國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)。
關(guān)鍵詞：±660千伏直流技術(shù)走出去
在建的巴基斯坦默蒂亞里～拉合爾±660千伏直流輸電工程是中巴經(jīng)濟(jì)走廊重點(diǎn)項(xiàng)目，是巴基斯坦國(guó)內(nèi)首條超高壓直流輸電線路，也是目前該國(guó)電壓等級(jí)最高、輸電距離最長(zhǎng)、輸送容量最大的輸電工程，是中國(guó)±660千伏直流輸電技術(shù)走出去的代表工程。
關(guān)鍵詞：世界首條±800千伏直流
±800kV云南~廣東特高壓直流輸變電工程是世界第一條特高壓直流輸電工程，也是當(dāng)時(shí)我國(guó)自主設(shè)計(jì)、自主建設(shè)、自主調(diào)試的電壓等級(jí)最高、技術(shù)水平最高的直流輸電工程。該工程曾榮獲亞洲輸變電工程年度獎(jiǎng)，2011-2012年度國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)?！疤馗邏骸?00kV直流輸電工程”還獲得了2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。
關(guān)鍵詞：工程質(zhì)量最高獎(jiǎng)
±800kV向家壩~上海特高壓直流輸變電工程是國(guó)家電網(wǎng)首條特高壓直流輸電工程，是我國(guó)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行的當(dāng)時(shí)世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、送電距離最遠(yuǎn)和技術(shù)水平最先進(jìn)的直流輸電工程。該工程曾榮獲2010-2011年度國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)，以及工程質(zhì)量最高獎(jiǎng)項(xiàng)——全國(guó)質(zhì)量獎(jiǎng)卓越項(xiàng)目獎(jiǎng)。
關(guān)鍵詞：走出去的特高壓直流
±800千伏巴西美麗山直流二期工程是巴西第二大水電站—美麗山水電站的送出工程。該項(xiàng)目的中標(biāo)標(biāo)志著中國(guó)特高壓技術(shù)、裝備和工程總承包“走出去”再次取得重大突破。
關(guān)鍵詞：新能源的專屬特高壓
±800kV青海－河南特高壓直流輸電工程是青海省首條特高壓外送通道，也是完全靠清潔能源自身互補(bǔ)能力獨(dú)立供電，是世界首條專為清潔能源外送而建設(shè)的特高壓通道，并有望在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送大規(guī)?？稍偕茉吹耐黄?。
關(guān)鍵詞：世界首條±1100千伏直流
±1100kV昌吉—古泉特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓輸電工程。工程計(jì)劃于2018年投運(yùn)。
柔性直流代表工程
關(guān)鍵詞：首條±500千伏柔直
±500kV張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程是世界首個(gè)柔性直流電網(wǎng)示范工程，工程具備3000兆瓦輸電能力，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)電、光伏、抽水蓄能等多種清潔能源柔性直流接入和輸送。工程投運(yùn)后將提高可再生能源電力占京津冀電力消費(fèi)比重，服務(wù)低碳奧運(yùn)專區(qū)建設(shè)，具有重大的科技創(chuàng)新示范效應(yīng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：世界首條±800千伏柔直
±800kV烏東德電站送電廣東廣西輸電工程是國(guó)家“十三五”電力發(fā)展規(guī)劃西電東送重點(diǎn)工程，是世界上首條特高壓柔性多端直流工程，也是重大電力行業(yè)科技創(chuàng)新示范工程。
最后，我們可以自豪地說(shuō)一句：中國(guó)能建牽頭或參加了上面所有工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)，真的是“世界能源，中國(guó)能建”。
還有一句：“行業(yè)領(lǐng)先，世界一流”！(#^.^#)
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