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“华”同步电网知识手册 作者： 日期：30 个人收集整理 勿做商业用途第一篇 特高压电网基本知识1. 电能生产、输送和消费的主要特点是什么 ?电能与其他能源不同 , 主要特点是不能大规模储存 ， 发电、 输电、配电和用电在同一瞬间完成 ; 发电和用电之间必须时刻保持供需平衡 ,一旦平衡被破坏 , 将危及用电和设备的安全.2。 什么是电网 ? 什么是电力系统 ?电能的输送由升压变压器、降压变压器及其相连的输电线路完成。所有输变电设备连接起来构成输电网.所有配电设备连接起来构成配电网。输电网和配电网统称为电网。电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备 （ 负荷 ) 组成的网络 , 它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的设备.3. 输电电压的电压等级如何划分 ? 特高压是怎样定义的 ？电能的远距离输送分交流输电与直流输电两种形式。国际上 ，高压 （HV） 通常指 35220 千伏的电压；超高压 （EHV） 通常指 330 千伏及以上、 1000 千伏以下的电压 ; 特高压 （UHV） 指 1000 千伏及以上的电压。直流输电电压在国际上分为高压和特高压.高压直流 （HVDC） 通常指的是 600 千伏及以下直流系统 , 600 千伏以上的直流系统称为特高压直流。在我国 ， 高压直流指的是 660 千伏及以下直流系统 ， 特高压直流指的是 800 千伏及以上直流系统.我国特高压电网建成后 , 将形成以 1000 千伏交流输电网和 1100 千伏、 800 千伏直流系统为骨干网架的、与各级输配电网协调发展的、结构清晰的现代化大电网。4. 什么是电网的输电能力 ？电网的输电能力是指在电力系统中从一个局部系统 （ 或发电厂 ） 到另一个局部系统 （ 或变电站 ） 之间的输电系统容许的最大送电功率 ( 一般按受电端计 ) 。如果该输电系统是一回送电线路 , 输电能力即等于该线路容许的最大送电功率 ; 如果该输电系统是由多回线路 （ 包括不同电压等级或不同导线截面的线路 ) 所组成 , 或者有中间系统接入 , 输电能力指容许的综合最大送电功率。5. 什么是自然功率 ？ 我国常用的不同输电电压等级电力线路的自然功率是多少 ？自然功率 , 又称波阻抗负荷 ， 是指输电线路的受端每相接入一个波阻抗负荷 Zc( 近似为纯电阻 ) 时输送的功率.输送自然功率是一种用于比较不同电压等级输电线路输电能力和分析电压、 无功调节的方法。不同输电电压等级的自然功率如表 1 所示。表 1不同输电电压等级的自然功率 输电电压(千伏）1102203305007501000 自然功率（兆瓦)3416635496022374369当线路输送自然功率时 , 有如下特性 ： 送端和受端的电压和电流间相位相同 , 功率因数没有变化 ， 沿线路电压和电流幅值不变。 线路电抗的无功损耗基本等于线路电纳 ( 线路电容 ) 所产生的无功。当线路输送功率大于自然功率时 , 线路电抗的无功损耗大于线路电纳 （ 线路电容 ） 所产生的无功 ， 一般导致线路受端电压幅值低于送端电压幅值。当线路输送功率小于自然功率时 ， 线路电抗的无功损耗小于线路电纳 ( 线路电容 ） 所产生的无功 , 一般导致线路受端电压幅值高于送端电压幅值.6. 为什么远距离输电必须要提高电压等级 ？远距离输电线路的输电能力近似与电网电压的平方成正比 , 与线路的阻抗成反比； 而线路损耗与线路电阻乘以线路电流平方成正比 ;线路电阻则随线路距离增加而增加 , 即输电线路越长 , 电阻越大。在输送容量一定时 , 电压提高 , 电流降低 ， 线路损耗随之降低。如同塔双回特高压线路送电 1000 万千瓦、输电距离 1000 千米时 ， 线损率仅为 3.5%; 如果采用 4 组同塔双回紧凑型500 千伏输电线路 ， 线损率将达到 8.3 。 特高压输电线路比 500千伏输电线路线损率降低约 58% 。因此 ， 实现大容量、远距离、 低损耗输电必须要提高电压等级。7. 电网电压等级是怎样确定的 ?电网最高运行电压一般都会经历从低到高的发展过程。理论上 , 输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比 , 输电电压提高 1 倍 ， 输送功率的能力将提高至 4 倍。电网的发展历史表明 ， 各国在选择更高一级电压时 , 通常使相邻两个输电电压之比大于或等于2， 多数是大于 2， 这样可使输电网的输送能力提升 4 倍以上。 实践证明 , 以这样的电压级差构成的电网 ， 可以简化网络结构 ， 减少重复容量 ， 便于潮流控制 ， 降低线路损耗 ， 适于电网的发展和服务区域范围的扩大。我国已形成合理的交流输电电压等级序列:110 千伏220 千伏500 千伏-1000 千伏 （ 西北地区为 110 千伏330 千伏-750 千伏 ） 。8。 国内外电网电压等级的发展情况如何 ?为了提高输电的经济性能 ， 满足大容量和远距离输电的需求 , 电网的电压等级不断提高。自 1891 年世界第一条13。8 千伏输电线路建成使用以来 ， 逐步发展到高压 20 、 35 、 66 、 110 、 134 、 220 、 230 千伏 ；20 世纪 50 年代后迅速向超高压 330 、 345 、 380 、400 、 500 、 735 、 750 、 765 千伏发展；20 世纪 60 年代末 ，开始进行 1000 千伏 (1100 、 1150 千伏 ) 和 1500 千伏电压等级特高压输电工程的可行性研究和特高压输电技术的研发.1908 年 , 美国建成了 110 千伏输电线路，1923 年又建成了第一条 230 千伏输电线路;1952 年，瑞典建成第一条380 千伏超高压线路；1954 年 ， 美国建成第一条345 千伏输电线路 ；1965 年 ， 加拿大建成第一条 735 千伏输电线路；1969 年 , 美国建成765 千伏输电线路;1985 年 , 苏联建成第一条 1150 千伏特高压输电线路.1954年 , 建成丰满一李石寨 220 千伏输电线路 ， 逐渐形成东北 220 千伏骨干网架。 1972 年 ， 建成 330 千伏刘家峡一关中输电线路 , 全长 534 千米 ， 逐渐形成西北330 千伏骨干网架。 1981 年 , 建成 500 千伏姚孟一武昌输电线路 , 全长 595 千米 ， 逐步形成华中 500 千伏骨干网架。 1989 年 ， 建成 500 千伏葛洲坝一上海高压直流输电线路 ， 实现了华中 华东两大区的直流联网。 2005 年 ， 在西北电网建成第一条 750 千伏输电线路. 2008 年 ， 建成晋东南一南阳一 荆门 1000 千伏特高压交流试验示范工程。 2010 年 , 建成 800 千伏云南一广东 (500 万千瓦级 ) 、向家坝一上海 (700 万干瓦级 ) 800 千伏特高压直流输电示范工程 , 成为目前世界上交直流运行电压等级最高的国家。9。 国外开展特高压输电的情况如何 ?特高压交流输电技术的研究始于 20 世纪 60 年代末。美国、苏 联、意大利、加拿大、德国、日本、瑞典等国家均根据本国的经济增长和电力需求制定了发展特高压的计划.美国、苏联、日本、 意大利还建设了特高压试验站和试验线段 , 专门研究特高压输变电技术及相关输变电设备。苏联从 20 世纪 70 年代末开始建设 1150 千伏输电工程。 1985年建成埃基巴斯图兹一科克切塔夫一库斯坦奈特高压 1150 千伏线路 , 全长 900 千米 ， 累计运行时间约 5 年。在 1991 年 , 由于苏联解体和经济衰退 ， 电力需求明显不足 ， 导致特高压线路降压至 500 千伏运行.日本是世界上第二个建成特高压工程的国家。 1973 年开始研究特高压输电；1993年建成柏崎刈羽一西群马一东山梨 1000 千伏线路 , 全长 190 千米 ;1999 年建成西群马一福岛核电站 1000 千伏 线路 ， 全长 240 千米。目前已建成全长 426 千米的东京外环特高压输电线路.线路建成后 , 由于电力需求增长减缓 ， 核电建设计划推迟 , 一直按 500 千伏降压运行 ， 预计 2015 年前后全压运行。2008 年 8 月 ， 国际电工委员会 (IEC) 将高压直流技术委员会秘书处设在国家电网公司. 2008 年 10 月 , 在日内瓦召开的国际电工委员会 (IEC)/ 国际大电网委员会 (CIGRE） 特高压联合工作组第三次会议上 , 将我国的特高压交流标准电压确定为国际标准电压10. 我国特高压技术的发展历程是怎样的 ？19861990 年特高压输电前期研究被列为国家攻关项目；19901995 年国务院重大技术装备领导小组办公室开展了远距离输电方式和电压等级论证 ；19901999年国家科学技术委员会就特高压输电前期论证和采用交流百万伏特高压输电的可行性等专题进行了研究。 2004 年前 ， 我国共完成特高压研究项目 37 项。发展特高压是国务院作出的重大战略决策. 2005 年以来 ， 在国家的统一组织下 , 建立了以政府为主导、企业为主体、产学研联合、社会各方面共同参与的特高压工作体系。国家电网公司依靠自主创新 ， 联合各方力量 , 全面开展了特高压研究论证、科技攻关、 规划设计、设备研制和建设运行等工作.先后有包括30多位院士在内的 3000 多名科研和工程技术人员 , 以及国内外 11 家机构和组织参与了特高压论证 , 召开了 240 多次重要专题论证会 ; 国内主要电力科研、设计单位和9所大学参与了特高压研究设计;500 多家建设单位、 10多万人参加了特高压工程建设；200 多家设备厂商参与了设备研制和供货.经过几年来的全力攻坚 , 实现了特高压技术的重大突破，全面掌握了特高压核心技术和全套设备制造能力 , 在世界电网科技领域实现了 ” 中国创造 和 中国引领 。晋东南一南阳一荆门1000 千伏特高压交流试验示范工程于 2009 年 1 月 6 日投产 ， 已安全运行超过29个月 , 设备国产化率超过 90 。向家坝一上海800 千伏特高压直流输电示范工程于 2010 年 7 月 8 日投产 ， 已安全运行超过 11 个月 , 设备国产化率达到 67% 。特高压交流、直流示范工程的成功建设和运行 , 全面验证了特高压的技术可行性、系统安全性、设备可靠性、工程经济性和环境友好性。依托工程实践 , 我国已全面自主掌握了特高压输电核心技术、具备了大规模工业应用的条件。11。 特高压交流输电和直流输电的功能定位是什么 ?交流输电和直流输电的功能和特点各不相同。交流输电主要用于构建网络 ， 类似 高速公路网 ”, 中间可以落点 ， 电力的接入、传输和消纳十分灵活 , 是电网安全运行的基础 ; 交流电压等级越高 ， 电网结构越强 ， 输送能力越大.直流输电不能形成网络 , 类似“直达航班, 中间不能落点 , 适用于大容量、远距离输电 ； 多馈入、大容量直流输电必须有稳定的交流电压才能正常运行 ， 需要依托坚强的交流电网才能发挥作用 , 保证电网稳定运行.根据我国能源状况和负荷分布特点 , 特高压交流定位于主网架建设和跨大区送电 , 使特高压交流电网覆盖范围内的大型煤电、水 电、风电、核电就近接入特高压直流定位于大型能源基地的远距离、大容量外送 , 西南水电基地、西北及新疆等煤电、风电基地和跨国电力通过直流输送。构建 强交强直 ” 混合电网 , 可以充分发挥两种输电方式的功能和优势 ， 保证电网安全性和经济性。12. 为什么特高压输电能够节约输电走廊 ？特高压交流输电线路走廊宽度约为 500 千伏输电线路的 1。6 倍 , 输电能力是 500 千伏输电线路的 45 倍 ， 单位走廊宽度的输送容量为 500 千伏输电线路的 2。53.1 倍。 800 千伏直流输电线路走廊宽度约为 500 千伏输电线路的 1.6 倍 ， 输送容量是 500 千伏输电线路的 2。5 倍 ， 单位走廊宽度输送容量约为 500 千伏输电线路的 1。6 倍.通过发展特高压电网 , 可以显著提高线路走廊的输电效率 ， 节约宝贵的土地资源。13. 交、直流输电技术的经济适用范围是如何划分的 ?( 一 ) 交流输电的经济适用范围(1)500 千伏:距离小于 500 千米、输电容量小于 400 万千瓦；(2)1000 千伏：距离大于 500 千米、输电容量大于 400 万千瓦. ( 二 ) 直流输电经济输送距离（1） 500 千伏 (300 万千瓦级 ）: 小于 900 千米 ;(2) 660 千伏 (500 万干瓦级)：9001300 千米； (3) 800 千伏 （700 万千瓦级):13002350 千米 ；（4) 1100 千伏 (1000 万千瓦级 )： 大于 2350 千米.14。 依靠直流输电能否解决我国未来远距离、大容量输电问题 ?我国电网的发展问题无法单纯依靠直流输电解决 ， 需构建强交流、强直流相互补充、相互支撑的坚强电网。大容量直流输电采用交流电网换相原理 , 必须有稳定的交流电压才能正常工作 ， 必须依托坚强的交流电网才能发挥作用。直流输电与交流电网的关系就如同输水管与蓄水池 ， 蓄水池容量越大 , 可承受的输水能力越强。若大量电力通过直流输入相对较弱的交流系统 ， 在交流系统严重故障、电压不稳时 ， 所有直流工程可能同时换相失败、退出运行 ， 面临全网崩溃、大停电的重大风险。无论从安全的角度还是从技术的角度,均无法单纯依赖直流输电解决我国电网的可持续发展问题 ， 需要强交流、强直流并列运行、相互补充、相互支撑、相辅相成。我国电网面临的是一个电力从西向东、由北至南大规模流动并在中间分散落点 , 大煤电、大水电、大核电、大风电基地集中开发、分散消纳的格局。应充分发挥交、直流输电各自的优势 , 将特高压交流应用于主网架建设和跨大区送电 ， 将特高压直流应用于大型能源基地的超远距离、超大容量送电。15。 特高压输电线路的电磁环境是否符合国家标准 ?输电线路对环境的影响表现在工频电场、工频磁场、可听噪声和无线电干扰四个方面。 1987 年世界卫生组织得出以下结论 ： 未发现 10 毫安/米2以下的感应电流密度 ( 相当于 500 微特斯拉 ） 产生有意义的生物学影响. 2007 年 ， 世界卫生组织强烈推荐成员国采纳国际非电离辐射防护委员会推荐的公众暴露限值 : 工频电场 强度 5 千伏 / 米 , 工频磁感应强度 100 微特斯拉。国外工频电场、磁场限值标准见表 2 。表 2国外工频电场、磁场限值标准电场强度E磁感应强度B 国家(千伏/米)（微特斯拉） （组织） 职业暴露公众暴露职业暴露公众暴露 国际非电离辐射防护委员会105500100 IEEE/ICES C95.62052710904 美国25-1000- 欧盟-5-100 英国105500100瑞士一510 日本10-1000我国特高压输电线路临近民房时的工频电场限值为 4 千伏 / 米，工频磁场为 100 微特斯拉 , 不超过现有 500 千伏输电线路的水平； 特高压交流输电线路雨天噪声可以控制在 55 分贝以下 ， 晴天只有 3540 分贝 , 完全满足国家环境噪声标准的 1 类地区标准要求。特高压试验示范工程测试结果表明 , 特高压线路环境指标完全符合国家标准要求.16。 采用特高压输电对改善生态环境有什么好处 ?我国中东部地区单位国土面积的二氧化硫排放量为西部地区的 52 倍 , 中东部地区已基本没有煤电发展的环境空间 ， 而西部地区还有较大环境裕度.与输煤相比 ， 采用特高压输电能促进我国环保空间优化利用和生态环境保护.一是可以减轻中东部负荷中心地区的环境压力 , 减少环境损失。通过统筹规划建设特高压电网和西部煤电基地，2020 年中东部地区可以减少二氧化硫排放 55 万吨 / 年 , 全国可以减少环境损失 45 亿元 / 年.二是加快将西部资源优势转化为经济优势 , 可以改善西部地区环境治理投入不足所造成的污染状况。三是可以缓解煤炭开采导致的环境压力.通过煤电一体化建设 ， 实现煤矿与电厂在水、煤、灰、土地等资源配置上的互补和综合利用 , 形成内部良性循环圈 , 大大减轻煤炭开采对环境的破坏程度。17. 什么是特高压同步电网 ?同步电网是指电网中并列运行的发电机以同步功率相互联结、 在同一额定频率下运行的电网模式。特高压电网指的是以 1000 千伏输电网为骨干网架 ， 超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的分层分区、结构清晰的现代化大电网。以特高压为最高电压等级构建骨干网架的同步电网 称为特高压同步电网.18. 同步电网有哪些优越性 ?电力系统中的发电和用电均为交流 ， 而且交流电压转换方便 , 适用于不同距离和容量的电力输送 ,同步电网是电网发展的基本规律 ， 在技术、经济上有很大的优越性.主要有：对电源结构、负荷分布和电力流的变化适应性强;电网规模越大 ， 接入发电机越多 , 抵御扰动和故障冲击的能力越强； 网损较小 ， 有利于节约能源; 网间交换能力强 ， 可以充分获取错峰、调峰、水火互济、跨流域补偿、互为备用和调剂余缺等联网效益； 大受端电网接受远距离、大容量外来电力的能力强。19。 国外发展大型同步电网有哪些实践经验 ?北美东部同步电网总装机规模超过 7 亿干瓦 ， 覆盖面积520万千米2， 电网以500 千伏为主网架 ， 部分地区采用 750 千伏电网。苏联 12 个加盟国中除亚美尼亚以外 ， 全部联成同步电网运行 ， 装机规模 3 亿千瓦 , 覆盖面积 1000 万千米2 电网以 500 千伏为主网架 , 部分地区采用 750 千伏电网。欧洲同步电网覆盖 20 多个国家 ， 面积 450 万千米 2 装机规模达 6。2 亿千瓦。大电网互联一直是世界各地电网的发展趋势 , 在北美、欧洲、 独联体、南部非洲、中东等一些国家和地区还出现了跨国互联的同步电网。联网方式多数采用交流 , 世界大部分地区互联同步电网的规模都在逐步增大。20。 我国发展特高压电网的必要性有哪些 ?我国能源资源和经济社会发展不均衡的基本国情决定了发展特高压输电的必要性。我国经济社会的持续快速发展带动电力需求不断增长。然而 , 我国能源资源与消费呈逆向分布 ， 决定了我国能源资源必须在全国范围进行优化配置。从发展趋势看， 我国能源开发重心逐渐西移和北移 ， 与能源消费中心的距离越来越远。 能源基地到负荷中心距离约 8003000 千米 , 能源输送的规模也越来越大.特高压电网具有输电容量大、距离远、能耗低、占地省、经济性好等优点 , 是大范围配置能源资源的重要手段。发展特高压电网 , 能够充分发挥大电网的网络市场功能 ， 促进山西、鄂尔多斯盆地、内蒙古东部地区、西南地区和新疆五大综合能源基地集约化开发 ， 提高输电在能源输送中的比重 ， 保障能源供应安全 , 促进东西部地区经济协调发展。因此 , 我国发展特高压电网是十分必要的。第二篇 我国特高压输电技术的创新成果21. 晋东南一南阳一荆门 1000 千伏特高压交流试验示范工程的运行情况如何 ?晋东南一南阳一荆门 1000 千伏特高压交流试验示范工程 ( 如 图 1 、图 2 所示 ） 于 2006 年 8 月获得国家核准 ,12 月开工建设 ,2009年 1 月 6 日投入商业运行 , 已安全运行超过 29 个月 ， 经受了冰凉、雷击、暴雨、大风、高温等各种气象条件的考验 ， 系统运行稳定 , 设备状态正常.工程可研设计输送能力 240 万千瓦 , 实际运行中最大输送功率 283 万千瓦 ， 根据电网需要 , 多数时间运行在 100 万 250万千瓦之间 ， 完全达到了设计要求。工程建成后 , 累计输送电量超过 238 亿千瓦时 , 特别在 2009 年和 2010 年冬季华中电煤供应紧张时期 , 紧急支援电力 248 万千瓦 , 日均送电 5000 万千瓦时 ， 相当于每天向华中输送原煤 2.5 万吨 , 有效缓解了华中地区电力紧张局面 ， 已成为我国南北之间一条重要能源输送通道。目前 , 该工程扩建项目已经核准并开工建设.建成后 , 输送能力将达到 500 万千瓦.22。 晋东南一南阳一荆门 1000 千伏特高压交流试验示范工程创造了哪些世界第一 ？(1) 世界第一个具有 21 世纪电网技术水平、商业化运行的百万伏级交流输变电工程；（2) 世界耐污秽能力最强的百万伏级交流输变电工程；（3） 世界第一个商业运行的百万伏级 GIS/HGIS 变电站；(4) 世界第一台百万伏、 1000 兆伏安单体式电力变压器；（5） 世界单台容量最大的百万伏级电抗器 (1000 千伏、 960兆乏 )；(6） 世界上通流容量最大的交流瓷柱式避雷器 （40 兆焦 ）;（7） 世界单组容量最大的低压无功补偿电抗器 （110 千伏、240 兆乏 ) 和电容器组 (110 千伏、 210 兆乏 ）;(8） 世界第一个成功研制并应用于工程的百万伏级合成套管;(9) 世界第一个成功研制并应用于工程的百万伏级交流合成绝缘子;（10) 世界单位走廊输送能力最大的交流输电工程；(11） 世界单位输送容量千米输电损耗最低的交流输电工程；（12） 世界单位输送容量千米造价最低的交流输电工程。23。 向家坝一上海 800 千伏特高压直流输电示范工程的运行情况如何 ？向家坝上海 800 千伏特高压直流输电示范工程 （ 如图 3 所 示 ） 于 2007 年 4 月获得国家核准 ，12 月开工建设 ，2010 年 7 月投入 商业运行.输电线路全长 1907 千米 ， 输送容量 700 万干瓦级 ， 到目前已安全运行超过 11 个月 , 累计送电超过 79 亿千瓦时 ， 为 2010 年世博会保电提供了重要保障。向家坝水电站建成后 ， 每年可向上海输送350亿千瓦时清洁水电。24. 发展特高压输电对提升我国的科技实力有哪些重要作用 ？发展特高压输电是世界范围内输电技术的重大创新 , 有力提振了我国广大科技人员勇攀世界电力技术高峰的信心和决心 , 对我国电力工业发展产生了深远影响 , 逐步实现由“ 技术跟随” 向 “ 技术引领 的转变。一是通过产学研的有效结合 , 有力地促进和带动国内相关学科的发展 , 推动我国电力科技水平再上新台阶 , 占领世界电力科技制高点;二是通过特高压交、直流关键设备国产化 ， 推动国内输变电设备制造企业制造技术升级和制造水平提升 , 显著提高企业国际竞争能力；三是通过特高压标准体系建设 ， 加快与国际接轨 , 促进特高压技术的高效应用 , 显著增强了我国在国际电工标准领域的话语权和影响力；四是通过试验研究体系建设 , 使我国特高压和大电网综合研究能力达到世界领先水平 , 为我国电气工程技术发展打下坚实基础。25。 我国特高压关键技术研究在哪些方面实现了突破 ?我国特高压关键技术研究的主要突破有 ： 过电压与绝缘配合；无功补偿与电压控制 ;潜供电流控制 ；外绝缘技术 ;雷电防护技术 ;电磁环境控制技术 ；大电网控制技术 ；电网减灾技术 ；运行控制技术 ；电网规划技术。26。 我国哪些特高压关键设备实现了自主研发 ?我国特高压关键设备实现自主研发的有 : 1）特高压变压器 ；2）特高压并联电抗器 ；3）特高压 GIS 和 HGIS 设备；4）特高压复合套管;5）特高压绝缘子 ；6)特高压避雷器 ；7)6 英寸晶闸管 ;8)大容量换流阀；9）特高压换流变压器 ;10）特高压平波电抗器。27。 为什么说特高压创新实践使我国电工装备制造业实现了跨越式发展 ?特高压创新实践带动了我国电工装备企业自主创新能力、制造水平的大幅提升 , 全面实现了产业升级 , 实现了跨越式发展。（1） 试验研究能力世界领先.高电压、强电流等关键试验能力世界第一 , 超过了荷兰 KEMA 、意大利 CESI 等国际著名试验站。（2） 基础研究水平大幅提升。全面掌握了基本技术规律 , 培养锻炼了一大批具有国际水平的创新型专家人才.（3) 产品设计水平世界一流。发展完善了具有自主知识产权、可用于全系列高压设备研制的设计方法和软件系统 ， 全面提升了常规 500 千伏、 750 千伏设备的可靠性和经济性。(4) 装备水平和制造工艺达到世界先进水平 ( 见图 4） 。主设备制造企业均建设了全新的制造基地 ， 生产规模、制造能力、工艺水平全面达到国际领先.国际一流的全封闭、高洁净皮开关装配车间 ( 新东北电气 )图 4 世界先进的装备水平和制造工艺（5) 质量控制水平全面升级。各制造厂质量管控体系经受了工程实践检验 , 取得全面成功 , 产品质量、品牌形象得到极大改观。（6） 高端产品研发能力显著提升。特高压项目成功后 , 国内企业挑战更高技术极限 ， 特高压串补、升压变压器等一批新设备研制成功 , 填补了国际空白 ， 进入了“中国创造 ”快车道。 28. 特高压工程实践如何提升我国电工制造业的国际竞争力 ?在特高压工程实践带动下 , 我国电工装备制造业在国际市场竞争中的地位发生根本转变 ， 改变了国内外输变电设备市场竞争的整体格局。（1) 掌握国内市场主导权。 20092010 年 , 自主研制的 500千伏交流变压器和开关的国内市场份额超过 60%, 自主研制的避雷器、互感器等设备的市场份额超过 90%, 控制保护等其他设备接近 100% 。电磁线等原材料、组部件已从主要依赖进口逐步实现国产化。自主研制的开关用复合套管实现零的突破 , 国产份额迅速增至 22 。(2) 全面进军国际市场。在国际市场上 , 国内电工装备制造企业已初步具备了与跨国公司竞争高端设备市场的能力。 20092010 年 , 虽然受到金融危机的不利影响 ， 国内主力变压器、 开关厂的出口仍逆势上扬 , 年增长速度均超过了 30%, 并多次在 印度、巴西、菲律宾、中亚和北美等国家和地区的重大项目中中标。其中 , 特变电工和天威保变在印度 765 千伏项目中分别中标 73 台高压电抗器和 17 台变压器。印度、埃及、越南等新兴市场国家主动邀请我国企业输出技术、投资设厂 ， 俄罗斯、巴西、美国 主动寻求与我国在电力建设、设备制造领域开展合作.29。 国家电网公司建成了哪些特高压试验基地和研究中心 ?为全面支撑特高压和大电网关键技术研究 , 国家电网公司建成了 ” 四基地 ” 和 ” 两中心 ”， 综合试验研究能力居世界领先水平。 四基地 ”（ 见图 5):(1) 国家电网公司特高压交流试验基地 （ 湖北武汉 );(2） 国家电网公司特高压直流试验基地 ( 北京 )；（3) 国家电网公司西藏高海拔试验基地 ( 西藏拉萨 )；(4) 国家电网公司特高压杆塔试验基地 ( 河北霸州 ） 。“两中心 ”:（1) 特高压直流输电工程成套设计研发 ( 实验 ） 中心；（2） 国家电网仿真中心.30. 我国在特高压技术标准体系建设中取得了哪些成就 ?（1） 在世界上率先建立了特高压技术标准体系 ， 已发布国家标准 16 项、行业标准 9 项、企业标准 130 项。(2) 我国的特高压交流标准电压被确定为国际标准电压 ， 交流试验示范工程被授予 “国家重大工程标准化示范 ”称号.(3) 国际电工委员会 (IEC) 专门成立了高压直流技术委员会 , 秘书处设在国家电网公司 ， 提高了我国在国际标准制定领域的话语权。31. 特高压技术在哪些方面正在开展持续创新 ？为充分发挥特高压大容量输电优势 , 进一步提升电网安全水平 ， 国家电网公司组织产学研联合攻关 , 持续创新 ， 在串联补偿、 大容量特高压断路器、升压变压器、同塔双回输电等新技术和新装备的研发方面取得重大突破。(1) 特高压串联补偿技术：装设串联补偿装置 （ 串补 ） 可减小线路阻抗 , 提高线路输送能力和安全稳定水平.特高压串补在世界上属首次研制 , 技术水平高、研制难度大.国家电网公司组织中国电力科学研究院、设备制造厂和高等院校集中攻关 , 现已全面突破系统集成、 170 千安旁路开关研制、 63 千安保护间隙研制、高TRV 耐受能力特高压断路器研制等核心技术 , 完成所有设备和部件的样机制造与试验验证 ， 完成工程设计 , 建成特高压串补 1：1 真型试验平台 （ 见图 6）, 具备了工程应用条件.（2) 大容量特高压断路器：额定电流 6300 安、额定短路开断电流 63 千安的特高压断路器是后续特高压工程用主力装备 ， 属世界首次研制 , 是国际上电压最高、开断能力最强的高压断路器 , 需要实现重大技术突破。国家电网公司推动西安高压电器研究院有限责任公司在国际上率先建立了 63 千安特高压断路器的试验能力 ， 支撑断路器国产化研制。目前，西安西电高压开关有限公司、 河南平高电气股份有限公司的样机已通过型式试验 ， 新东北电气集团高压开关有限公司的样机已完成关键试验 , 满足后续工程建设需要。（3） 特高压升压变压器 （ 见图 7）：发电厂通过特高压升压变压器直接接入电网 ， 有利于提高电源送出通道的输送能力 , 发挥特高压大容量输电优势 , 对推动特高压电网建设具有重大意义.国家电网公司会同五大发电公司组织三大变压器厂开展联合攻关。目前，特变电工股份有限公司样机已通过型式试验 , 代表了国际同类设备制造的最高水平 , 创造了新的世界纪录 , 西安西电变压器有限责任公司和保定天威保变电气股份有限公司样机已完成设计、投料生产.(4) 同塔双回路输电技术:与两个单回路相比 ， 特高压同塔双回路的走廊宽度可从 140 米下降至 80 米。现已全面攻克同塔双回输电的潜供电流、绝缘配合、导线排列、雷电防护、杆塔设计等关键技术 , 具备推广应用条件。32. 国际上对我国特高压输电技术是如何评价的 ？我国发展特高压输电技术得到国际电力工业界的高度评价. 晋东南南阳-荆门 1000 千伏特高压交流试验示范工程投运后 ， 国际大电网委员会、国际电工委员会、国际电气电子工程师学会、 美国电力公司和日本东京电力公司等国际组织和企业认为其是 “世界电气工程领域具有重要意义的成功， “ 为国际特高压输电技术的发展作出了重大贡献 ”,“ 无论对中国还是世界都有重要意义 ”, 是 “ 世界电力工业发展史上的重要里程碑 .向家坝-上海 800 千伏特高压直流输电示范工程投运后 , 国际电力工业界也给予了高度评价 :“该项目的成功在电力技术领域的发展中具有里程碑意义 ， 坚信这项工程在优化能源配置方面将发挥突破性的作用 , 并将成为坚强智能电网的重要组成部分 ”, “ 这是一项在电力工程技术领域的伟大突破”，“该项目的成功将对未来输电产业的发展产生深刻而持久的影响 .鉴于中国特高压工程的成功和特高压技术的规模应用前景 , 国际大电网委员会和国际电工委员会联合启动了特高压系统和设备的标准与技术研究 ， 设立专门的特高压战略工作组 (SG2) 、直流技术委员会 (TC115)， 成立多个工作组 ， 并在中国和印度两次召开国际会议 , 我国特高压工程的成就和经验成为各方关注的焦点。第三篇 建设“三华同步电网的必要性33. 我国目前同步电网的基本格局是什么 ？ 目前 ， 我国华北与华中电网采用 1000 千伏交流联网;东北与华北电网通过高岭直流背靠背工程实现异步联网， 华中与华东电网通过葛洲坝一南桥、龙泉一政平和宜都一华新直流工程实现异步联网 ； 华中与南方电网通过三峡一广东直流工程实现异步联网 ； 西北与华中电网通过灵宝直流背靠背工程、德阳一宝鸡直流工程实现异步联网。全国形成东北、华北一华中、华东、西北、南方 五个主要的同步电网 （ 见图 8) . 34. 我国未来 10年电力需求有多大规模 , 负荷发展的重心在哪里?未来 10 年是我国工业化和城市化推进的关键时期 ， 经济保持较快增长 , 能源电力需求仍将持续快速增长。预计2015 、 2020 年全国全社会用电量分别达到 6.1 万亿和 7.8 万亿千瓦时 （ 相应最大负荷分别达到 9.9 亿和 12.8 亿千瓦 ），“ 十二五” 、“ 十三五” 期间年均增长 7.7 、 5。2%( 见图 9）.目前 ， 我国京广铁路线以东是能源电力消费的主要地区。 2010 年 ， 中东部地区用电量占全国的 69。2% .随着西部大开发、 产业结构调整和转移，未来西部地区用电比重将有所提高，但中东部地区由于基数较大,在今后相当长时期内仍会是全国的电力负荷中心。 2020 年中东部地区用电量占全国的68.3（ 见图 10)。35。 我国能源及电力流动的特点是什么 ？我国地域辽阔 ,能源资源和消费分布不均衡 ， 能源资源丰富地区远离经济发达的能源消费中心地区。我国 2/3 以上的经济可开发水能资源分布在四川、西藏、云南三省区 ,3/4 以上的煤炭保有储量分布在山西、陕西、内蒙古、宁夏、新疆五省区 ， 陆上风能资源集中分布在华北、东北、西北地区 ， 太阳能资源集中分布在西藏、西北、内蒙古地区.今后我国的能源资源开发主要集中在西部和北部地区 , 开发重心逐步西移和北移；而东部地区经济持续快速发展 ， 能源需求量大 , 导致我国能源产地与能源消费地区之间距离越来越远。能源资源和消费中心逆向分布的基本国情 , 决定了我国能源及电力流动具有跨区域、远距离、大规模的特点 , 电力输送呈现 “西电东送、北电南送的基本格局。36. 构建特高压同步电网的战略构想是如何提出的 ？电网作为电力传输的唯一载体 , 也是重要的能源传输途径之一。国家电网公司按照国家提出的建设“资源节约型、环境友好型 ”社会的要求 ， 贯彻国家能源