特高壓交流輸電，是指1,000kV及以上電壓等級(jí)的交流輸電工程及相關(guān)技術(shù)。技術(shù)的角度看，采用特高壓輸電技術(shù)是實(shí)現(xiàn)提高電網(wǎng)輸電能力的主要手段之一，還能夠取得減少占用輸電走廊、改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)勢(shì);從經(jīng)濟(jì)方面的角度看，根據(jù)目前的研究成果，輸送10GW水電條件下，與其它輸電方式相比，特高壓交流輸電有競(jìng)爭(zhēng)力的輸電范圍能夠達(dá)到1,000-1,500公里。如果輸送距離較短、輸送容量較大，特高壓交流的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更為明顯。

技術(shù)特點(diǎn)

特高壓輸電技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。目前，對(duì)特高壓交流輸電技術(shù)的研究主要集中在線路參數(shù)特性和傳輸能力、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及絕緣與過(guò)電壓、電暈及工頻電磁場(chǎng)等方面。

1、輸電能力。輸電線路的傳輸能力與輸電電壓的平方成正比，與線路阻抗成反比。一般來(lái)說(shuō)，1,100kV輸電線路的輸電能力為500kV輸電能力的4倍以上，但產(chǎn)生的容性無(wú)功也為500kV輸電線路的4.4倍及以上。因此，特高壓輸電線路的輸送功率較小時(shí)，送、受端系統(tǒng)的電壓將升高。為抑制特高壓線路的工頻過(guò)電壓，需要在線路兩端并聯(lián)電抗器以補(bǔ)償線路產(chǎn)生的容性無(wú)功。

2、線路參數(shù)特性。特高壓輸電線路單位長(zhǎng)度的電抗和電阻一般分別為500kV輸電線路的85%和25%左右，但其單位長(zhǎng)度的電納可為500kV線路的1.2倍。

3、穩(wěn)定性。特高壓輸電線路的輸電能力很大程度上是由電力系統(tǒng)穩(wěn)定性決定的。對(duì)于中、長(zhǎng)距離輸電(300km及以上)，特高壓輸電線路的輸電能力主要受功角穩(wěn)定的限制(包括靜態(tài)穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定);對(duì)于中、短距離輸電(80-300km)，則主要受電壓穩(wěn)定性的限制;對(duì)于短距離輸電(80km以下)，主要受熱穩(wěn)定極限的限制。

4、功率損耗。輸電線路的功率損耗與輸電電流的平方成正比，與線路電阻成正比。在輸送相同功率的情況下，1,000kV輸電線路的線路電流約為500kV輸電線路的1/2，其電阻約為500kV線路的25%。因此，1,000kV特高壓輸電線路單位長(zhǎng)度的功率損耗約為500kV超高壓輸電的1/16。

5、經(jīng)濟(jì)性。同超高壓輸電相比，特高壓輸電方式的輸電成本、運(yùn)行可靠性、功率損耗以及線路走廊寬度方面均優(yōu)于超高壓輸電方式。

發(fā)展歷程

自20世紀(jì)50年代開(kāi)始電力系統(tǒng)采用380kv、500kV電壓等級(jí)，60年代蘇、美、加等國(guó)在330kV電網(wǎng)中采用750kv電壓等級(jí)之后，由于電網(wǎng)輸電容量的增大、輸電走廊的布置日益困難、短路電流接近開(kāi)關(guān)極限等原因，美、蘇、日、意等國(guó)于60年代開(kāi)始研究1000-1200kV特高壓交流輸電技術(shù)，建設(shè)了試驗(yàn)室及1km長(zhǎng)的試驗(yàn)線路。其后由于用電增長(zhǎng)較規(guī)劃慢得多等種因素，部分國(guó)家停止了試驗(yàn)工作，只有前蘇聯(lián)和日本根據(jù)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)了特高壓交流輸電工程。

經(jīng)過(guò)前一階段的大量研究試制工作，俄羅斯、日本、西歐、美國(guó)的許多制造廠已掌握了特高壓設(shè)備的制造技術(shù)，有可能供給產(chǎn)品及轉(zhuǎn)讓技術(shù)。由上述分析可見(jiàn)，采用特高壓交流輸電方式主要是為了滿足電網(wǎng)發(fā)展大容量中、長(zhǎng)距輸電工程的需要，并可解決輸電走廊布置困難、短路容量受限等問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程

2004年底，在深入分析我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要和能源稟賦特征等基本國(guó)情的基礎(chǔ)上，國(guó)家電網(wǎng)公司提出了發(fā)展特高壓交流輸電的戰(zhàn)略構(gòu)想。

2006年8月，中國(guó)首個(gè)特高壓輸電工程--1,000千伏晉東南-南陽(yáng)-荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程投入建設(shè)。2008年12月30日建成投入試運(yùn)行，2009年1月6日，正式投入運(yùn)行。

作為我國(guó)電力建設(shè)的突破項(xiàng)目，特高壓示范工程起自山西省晉東南1000千伏變電站，經(jīng)河南省南陽(yáng)1,000千伏開(kāi)關(guān)站，止于湖北省荊門(mén)1,000千伏變電站，線路全長(zhǎng)645公里。是迄今為止世界上第一條投入商業(yè)化運(yùn)行的1,000千伏輸電線路，它的建成一方面實(shí)現(xiàn)了華北電網(wǎng)和華中電網(wǎng)的水火調(diào)劑、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有效推動(dòng)晉東南大型煤電基地集約化開(kāi)發(fā)，緩解煤電運(yùn)輸緊張局面。

這套技術(shù)和設(shè)備也憑借其在世界電網(wǎng)建設(shè)史上里程碑式的突破，榮獲了2012年度國(guó)家科學(xué)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。