刘文杰

摘 要：在全球資源能源逐渐匮乏的前提下，如何利用清洁、方便、高效的电力资源，已成为现代输配电技术的发展新方向。文章主要针对输配电技术的发展趋势和应用做简要的分析阐述。

关键词：输配电技术；多端输电；高效；可靠性

1 现代社会对输配电系统的要求

在现代城市快速发展中，对输配电系统具有以下几点要求：第一，经济性，在满足用户需要和输送、分配电力的基础上，尽可能的降低工程成本；第二，可靠性，随着用户对电量的需求量增大，以及电力系统规模的扩大，负荷密度等增大，需要提高输配电系统的可靠性；第三，环保性，目前市场对输配电工程的环保要求越来越高，通过降低输配电线路、变压系统的电磁波干扰、噪声污染、静电感应、电磁场生态效应等将输配电的环保影响降低到规定水平以下。第四，质量性，目前电用户对电能质量要求越来越高，随着输配电技术与计算机系统、微电子设备、可编程控制的应用，输配电谐波、瞬间压变的发生概率大大降低，对于用户的信息保密、系统完整性有着改革性的重要意义。

2 输电技术的发展前景

2.1 三相高压交流输电仍是主流

在常规的三相高压交流输电方式主要应用在远距离输电工程中，其并将长时间内应用于输电和联网工艺中。在商业化的交流输电工程中，一般最高电压为765kV。在前苏联曾经投资建设了距离为90km，电压为1150kV的特高压输电线路，并通过了测试，但是由于一定的因素，使得电压降至500kV运行。在20世纪末期日本建立了50km、109km、138km三段1000kV高压输电线路，但是现在处于50kV状态下运行。此外，在美国、瑞典、意大利等国家曾试图去建立特高压输电计划，但是综合考虑运行成本、运营效率、环保问题以及用户需求等多方面因素，随后该特高压输电计划被中止。因此，随着输电高压的快速发展，目前已处于饱和状态。在未来交流输电发展的主要方向是朝着新技术发展。

2.2 高压直流输电日显重要

高压直流输电是远距离输电的主要方式之一。从上世纪中期到上世纪末，已有多个直流输电工程，且有一些正处于建设过程中。世界上最大的直流输电工程是巴西伊泰普直流输电工程，电压为±60kV。在远距离输电、跨海送电、电网互联等方面高压直流输电工程发挥了很重要的意义。中国建成了±500kV天-广直流输电工程、葛洲坝-上海输电工程。为未来端对端直流输电工程仍然是长距离输电和联网的主要方式。

在输电工程发展过程中，为了克服直流输电多落点受电、多电源供电的问题，研究出多端直流输电工程。在全球已有多个国家已采用多端直流输电工程，例如，加拿大五端直流输电工程、意大利沙丁岛工程。但是由于一些控制协调问题，多端未全部应用，如加拿大五端只用了其中的三端。

在今后的直流输电技术中，主要朝着可关断器件的换流器提高输电的效率，并可以大幅度简化输电站设备、减少输电站的占地面积、大幅度降低工程成本，从而在经济上、技术上更具有使用价值。在直流输电技术中，轻型直流输电是新一代的直流输电技术，它具有可关断的器件组成换流器，并且输电站换流不受端系统短路容量的限制，同时还可以有效的避免换相失败的问题和避免多条直流输电线路落点在同一负荷区出现互相影响。

2.3 输电线路发展趋势

（1）紧凑型线路。发展紧凑型线路的主要目的有两方面，第一，提高电路的电能输送能力；第二，节省输配电线路走长。紧凑型电路对于增大电路的输送能力有着明显作用，简单来说紧凑型线路是通过改变的线路的空间布局来实现线路阻抗自然补偿。具体方式有增加分裂导线数、合理排布各相导线、缩短相间距离等方法降低线路的阻抗，降低电输送能耗。此外，通过优化输送电系统导线结构减少受电磁场影响的线路，对城市景观改善的作用十分明显。

（2）气体绝缘线路。气体绝缘输电线路，是以带有与导线同轴的接地金属外壳和六氟化硫气体绝缘的输电线路，它与常规的电缆相比，具有如下优点：承载电流大、绝缘击穿后可恢复等。它的敷设方式可以在地下，也可以在地面。目前，在水力发电厂的出线等场合已应用气体绝缘的输电线。在国外气体绝缘线路也到了应用，在沙特阿拉伯建设了一条总长17km的420kV气体绝缘线路，在日本建设了距离为3.3公里、电压为275kV的气体绝缘输电线路。在未来输电线的发展趋势中，因架空输电线路的工程成本较高，输电线路走廊的获得越来越困难，气体绝缘的输电线的研究和开发受到重视。

（3）超导输电线路。超导输电是另一常见的低损耗输电方式。其特点是输电磁场影响小，输电电压低，输电电场影响小，上述特点对于环境协调要求高的输配电工程意义非常大。通过安装超导输电线路能够很大程度上满足城市供电需求，对于日益增大的市政供电有着支持改善作用。超导输电线路可利用原有电缆管道，施工便利，但是超导输电线路本身造价较高，且抗冷热可靠性有待研究，目前并未大范围应用，尤其对于长距离输电线路工程的应用价值有待商榷。

2.4 变电站发展趋势

（1）集成化电力设备。在输电站快速发展中，电气设备朝着的模块化、紧凑化、智能化等发展趋势努力，近几年出现了不同电气设备的集成化电力设备。例如，智能化开关设备，其集接地开关、隔离月-关、断路器、传感器、电流互感器于一体。且集成化电力设备占地面积小、降低电力站投资成本、缩短电站安装试件。

（2）环保变电站。在变电站运行过程中，电气设备会产生较大的机械振动，产生较大的噪声。同时，在变电站运行过程中，若变电站出现泄漏或者出现废弃物等，不仅影响变电站的正常运行，且还会对周围的环境产生严重的影响，因此，近几年出现了环保变电站，其运行声音小，废弃物少，符合国家的可持续发展状况。

3 配电技术展望

3.1 可靠的网络结构

网络结构是供电系统的控制结构，为保证可靠供电必需建立可靠的网络结构。目前市场常用的网络结构为放射式配电网、环式配电网和网络式配电网。放射式配电网基础设施结构简单、操作性强、投资成本低，但是供电可靠性相对低；多回线平行配电网的可靠性有提高，但基础配置复杂，建设施工较困难；环式配电网较多回线平行配电网的可靠性有进一步提高，但是相应的配电设施复杂、保护设施多，短路电流水平高，因此造价也高，需根据具体需求确认选择。

3.2 电能质量控制技术

传统电能质量主要包括对电流电压、频率及谐波的质量要求。随着电用户对电能质量的要求越来越高，输配电系统的电流瞬间波动干扰、电压闪边、震荡等参数有了新要求，需要不断的发展改善电能质量控制技术。

4 结束语

综上所述，在现代输电技术发展中，多端直流输电技术、绝缘气体输电线路、变电站等输配电技术具有传输距离远、输电效率高、工程造价低，在一定程度上促进了输配电技术的快速发展。

参考文献

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