2.2 中国特高压发展历程

特高压输电技术的研究在中国起步比较晚。从1986年起，特高压输电研究先后被列入中国“七五”、“八五”和“十五”科技攻关计划。1990—1995年，国务院重大办组织“远距离输电方式和电压等级论证”;1990—1999年，国家科委组织“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”等专题研究。

各国发展超高压和特高压交、直流输电的实践经验表明，每当需要采用新的高一档输电电压时，一般都必须经历三个阶段：一是建设新的试验研究基地，对新电压等级输电系统及有关设备的各种基本特性进行试验研究；二是建设工业性试验工程；三是建设正式的商业性输电系统。这三个阶段一般需要10—20年时间。

2.2.1 特高压前期研究

1986年以来，中国电科院、武汉高压研究所、电力建设研究所和有关高等院校开展了特高压输电的基础研究，对特高压外绝缘放电特性、特高压对环境影响、工频和操作过电压等进行了试验研究。1994年，武高所建设了1000kV级，长200m，导线8分裂的试验线段。电力建设研究所于2004年建设的杆塔试验站可进行特高压单回8×800mm分裂导线，30°～60°转角级杆塔进行原型强度试验，还可进行输电线防震设计方案试验。中国武汉高压研究所早在1988年即启动特高压户外试验场的建设，到1996年正式建成中国第一条真型1000kV级特高压试验线段，使中国有了自己第一个颇具规模的特高压试验基地。

2.2.2 特高压试验基地的建设

1）武汉高压研究院特高压交流试验基地

为了更好地满足UHVAC和UHVDC输电技术的全面研究和特高压输变电设备的带电考核等要求，国家电网公司新建两个更大和更现代化的特高压试验研究基地。特高压交流试验基地2006年9月开工，2007年6月15日双回路试验线段全面带电；特高压直流试验基地2007年3月开工，6月28日试验线段全线带电。特高压试验基地的基本建成并发挥作用，为特高压工程建设优化设计提供实证依据和技术支撑创造了条件，也从一定程度上检验了中国自主设计、制造和建设特高压工程的能力。

特高压交流试验基地位于武汉市，包括特高压交流单回和同塔双回试验线段、电磁环境测量实验室、环境气候实验室、特高压交流设备带电考核场及其他试验装置。基地线路杆塔如图2-3和图2-4所示。

特高压交流试验基地占地133400m2，设备由国内20多家厂商研制提供，综合试验能力创多项世界第一，其中包括：

（1）特高压试验线段几何尺寸可调和杆塔优化试验的功能；

（2）模拟海拔高达5500m处外绝缘特性试验条件的装置；

（3）全天候电磁环境监测系统；

（4）特高压交流绝缘子串全尺寸污闪试验能力；

（5）特高压GIS/AIS全电压、全电流带电考核场的功能；

（6）工频谐振试验装置的电压等级和容量；

（7）特高压运行、检修、带电作业综合培训功能与条件。

2）中国电科院北京特高压直流试验基地

特高压直流试验基地位于北京，由特高压直流试验线段、户外试验场、试验大厅、污秽及环境试验室、线路电磁环境模拟试验场、电晕笼、绝缘子试验室、避雷器试验室组成。可全面开展直至±1000kV特高压直流电磁环境、绝缘特性等试验研究，进行长时间设备带电考核。目前，基地内试验线段成功升压至±1100kV并开始稳定运行，可以为新电压等级的工程设计提供宝贵的设计依据和有力的技术支持。

特高压直流试验基地线路杆塔如图2-5所示。

3）南方电网云南昆明高海拔特高压试验基地

南方电网在云南昆明建设一座特高压试验基地，研究对象亦为1000kV交流和±800kV直流，研究内容偏重于高海拔地区的外绝缘。

4）西安高压电器研究院大电流开关试验基地

该试验基地具备1100kV/120kA交流设备容量试验、1100kV交流设备绝缘试验、±1100kV直流换流阀绝缘和运行试验能力，达到了世界先进水平，部分项目居国际领先水平。

每采用一个新的电压等级，一定会遇到很多新的问题，由于试验基地对它们进行研究往往仍欠充分，如不经过实际试运行的考核，未免不够慎重和稳妥，容易造成严重损失。因此，先建设一项工业性试验工程以发现问题、积累运行经验、改进和完善对新技术的掌握，是合适、稳妥的做法，对耗资巨大、史无前例的特高压输电工程，更是必不可少的步骤。

2.2.3 中国的特高压输电工程

截至2017年8月，已经有6条1000kV特高压交流输电线路和9条±800kV特高压直流输电线路建成并投入运行。此外，还有1条1000kV特高压交流输电线路和4条±800kV特高压直流输电线路正在建设并将在2017年年底投入运行；同时，我国第一条±1100kV特高压直流输电线路也正在建设中，将于2018年投入运行。

1）晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流输电试验示范工程

工程始于山西长治变电站（晋东南站），经河南南阳开关站，止于湖北荆门变电站，线路全长约640km，额定输送功率5000MW，工程静态总投资56.88亿元。工程于2006年8月动工兴建，2008年底建成投运，2009年1月6日22时完成168小时试运行后正式投入商业运行。工程规模为：晋东南站装设1组3000MVA变压器，1组960Mvar高抗；南阳站为开关站，装设2组720Mvar高抗；荆门站装设1组3000MVA变压器，1组600Mvar高抗；三站均采用3/2断路器接线，建设初期为不完整串，装设两台断路器，如图2-6所示。

2011年国家电网公司对该工程进行了扩建，在晋东南站、荆门站各扩建一组3000MVA特高压变压器，南阳站扩建了两组3000MVA特高压变压器，配套扩建开关等其他一二次电气设备。晋东南至南阳段线路装设补偿度40%的特高压串补（两侧各20%），南阳至荆门段线路装设40%的特高压串补（集中布置于南阳侧）。该工程成功运用了特高压串补、大容量特高压开关、双柱特高压变压器等特高压交流新设备，综合国产化率超过90%。

2011年12月16日1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程扩建工程正式投产。扩建后，晋东南、南阳、荆门三站均装设两组容量300万千瓦的特高压主变，最大输电能力达到500万千瓦。

2）淮南—上海1000kV特高压交流输电工程（皖电东送工程）

工程于2011年10月开工，2013年8月竣工。皖电东送工程始于安徽1000kV淮南变电站，经过安徽1000kV皖南变电站、浙江1000kV浙北变电站，止于上海1000kV沪西变电站，变电容量2.1 ×107万kVA，线路全长2×648.7千米，总投资约186亿元。系统标称电压1000kV，最高运行电压1100kV，采用额定容量300万kVA大容量特高压变压器、额定开断电流63千安的六氟化硫气体绝缘金属封闭式组合电器，全线同塔双回路架设，完全由中国自主设计、制造和建设。

皖电东送工程连接安徽“两淮”煤电基地和华东电网负荷中心，承担着安徽省两淮煤炭基地电力外送的任务。该工程建成后，将扩大皖电东送规模和保证两淮煤电基地电力的安全可靠外送，进一步满足浙北和上海的用电需求，具有重要的经济意义和社会意义。

3）云南—广东±800kV特高压直流输电工程

±800kV云南—广东特高压直流输电工程是中国直流特高压输电自主化示范工程，也是世界上第一个投入商业化运营的特高压直流输电工程。工程西起云南省楚雄州禄丰县楚雄换流站，东至广东省广州增城市穗东换流站，途经云南、广西、广东三省，输电距离1373km，输送功率5000MW。工程于2009年12月28日单极投产，2010年6月18日双极投产。工程总投资约132亿元。

4）向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程

2010年7月向家坝—上海±800kV特高压直流示范工程正式投运。工程始于四川复龙换流站，途经四川、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏、上海八省市，止于上海奉贤换流站，线路全长约1907km。

工程额定电流4000A，额定输送功率6400MW，最大连续输送功率7200MW。工程每极采用双12脉动换流器串联（400kV+400kV）的主接线方式。换流变压器容量（24+4）×297.1（321.1）MVA（其中4台备用）；换流变型式为单相双绕组有载调压；±800kV直流开关场采用双极接线，并按每12脉冲阀组装设旁路断路器及隔离开关回路；复龙换流站交流500kV出线9回，奉贤换流站交流500kV出线3回。

5）锦屏—苏南±800kV特高压直流输电工程

工程西起四川西昌市裕隆换流站，途经四川、云南、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏八省市，东落江苏省苏州市同里换流站，线路全长2059km，总投资220亿元。2012年12月12日，锦屏—苏南±800kV特高压直流输电工程全面完成系统调试和试运行，正式投入商业运行。

工程将特高压直流输送容量从6400MW提升到7200MW，输电距离首次突破2000km，创造了特高压直流输电的新纪录。工程全面投运后，每年可向华东地区输送电量约360亿千瓦时。

6）云南普洱至广东江门±800kV直流输电工程（糯扎渡直流工程）

工程始于云南普洱换流站，止于广东江门换流站，线路全长1413公里，额定输送容量500万千瓦。2013年9月3日，云南普洱至广东江门±800kV直流输电工程开始向广东送电，这是继±800kV云广特高压直流输电工程之后，南方电网公司建设的第二条特高压直流输电线路。云南省水能资源丰富，远期经济可开发容量9570万千瓦，至“十二五”后期，除满足自身用电需求外，还将有大量富余水电可外送。该工程建成投产，对于优化东西部资源配置，输送西部清洁电力，满足广东等省份电力需求快速增长需要具有重要意义。

7）浙北—福州1000kV特高压交流输电工程

工程于2013年4月11日动工兴建，于2014年12月正式投运。浙北—福州特高压交流输电工程始于浙江1000kV浙北变电站，经1000kV浙中变电站、浙南变电站，止于福建1000kV福州变电站，线路全长2×603千米，变电容量1800万千伏安，新建线路2×603公里，总投资超过180亿元。浙北—福州特高压交流输电工程是华东特高压主网架重要组成部分，对于提高浙江与福建联网输电能力，满足福建电网近期丰期盈余电力送出需要，并获得福建与华东主网间的错峰调峰、跨流域补偿、余缺调节等联网效益，具有重要意义。

浙北—福州特高压工程是继晋东南—南阳—荆门工程、淮南—浙北—上海工程之后，中国建设的第三个特高压交流输电工程。

8）哈密南—郑州±800kV特高压直流输电工程

工程线路全长2210km，工程投资233.9亿元，是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最长的特高压直流输电工程，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南等六省区，止于郑州中牟县的中州换流站。该工程于2012年5月核准开工建设，是深入推进“西部大开发”和“西电东输”战略，促进新疆资源优势转化、服务地方经济社会发展、缓解华中地区电力供需矛盾的重大举措。

工程于2014年1月实现正式投运，该工程每年将向河南提供400亿千瓦时以上的电量，相当于每年将2000多万吨煤炭产生的能量清洁、高效地输送到河南，能够有效缓解河南省负荷快速增长和资源总量不足、煤炭供应紧张的矛盾。

工程首次采用六分裂1000平方毫米大截面导线，并在大规格角钢、大吨位绝缘子应用方面取得了多项创新成果。

9）溪洛渡—浙西±800kV特高压直流输电工程

溪浙工程于2012年7月正式得到核准批复，于2014年7月建成投运。工程始于四川省宜宾市双龙换流站，途经四川、贵州、湖南、江西、浙江等5省48个县市，止于浙江省金华市浙西换流站，线路全长1728km，输送容量800万千瓦，是我国“十二五”期间的可再生能源重点工程。

该工程是保证四川水电外送、缓解浙江用电压力的重要工程，有利于促进清洁能源资源在更大范围内的优化配置，对于实现区域经济均衡发展具有重要意义，是落实西部大开发战略、将西部资源优势转化成经济优势的具体体现。

中国已建成的特高压交直流输电工程见表2-2和表2-3。