直流输电设备渴望走出严冬

直流输电具有输电距离远、调节性能好、过电压水平低、线路损耗小等优点，特别适用于远距离大功率输电、区间电网互联调峰、海缆输电等。中国目前装机容量已居世界第二位，亟待发展直流输电。

中国较早关注直流输电，但不掌握关键技术

早在50年代初中国就已关注直流输电。当时政府派人去学习苏联的高压汞弧阀设计技术，1978年上海投运一条31kV、150A、送电电缆长9km的直流输电试验线，累计运行2300小时。1984年西安电力整流器厂在引进BBC公司无功静止补偿装置技术的基础上，研制出换流阀。该阀用在宁波至舟山直流输电线上，1989年9月1日通过了国家鉴定，并正式投运，总投资约4600万元。其后针对运行中出现的问题，作了改善水路电位分布，光缆防火，晶闸管工况监测等完善的工作。

为了输送葛洲坝水电站丰水期多余电力至上海，1984年10月国家批准建设葛洲坝至上海直流输电工程。设备及技术主要从瑞士BBC公司引进，由中国安装调试。该线于1985年10月动工，1989年9月单极运行，1990年8月双极运行，总投资为9.37亿元。由于20世纪90年代湖北缺电，实际输电容量一般只在200~300MW，而且多在丰水期。1998年为了给今后三峡承担一部分输电任务，有关部门对葛上线施加额定容量，经过12昼夜的连续试验，证明这条超高压直流输电线路在三峡电站投运后具备向华东输电1200MW的能力。

天广500kV直流输电工程西起贵州安龙马窝，东至广州北郊，该线1998年4月16日开工，由西门子公司总承包，总投资39.8亿元。西安电力整流器厂参与换流阀的合作生产，交付一台四重阀，计12个组件。该线已于2000年12月底单极投产，2001年6月26日双极投产。工程有所创新，采用了光控晶闸管、有源直流滤波器、直流光纤电流互感器、合成材料穿墙套管等。投运以来来效果良好，可以达额定输出容量。

外企以顶尖技术参与况标，国外设备垄断中国市场

三峡至常州±500kV直流输电工程全长890km，额定输电容量3000MW，计划2002年单极投运，2003年双极投运。在招标过程中，由于要求投标商必须已经设计和制造了两个类似本工程的主要换流设备，每个工程等效的双极输送容量在900MW及以上，其成功商业运行时间至少在两年以上。这样一来，世界上有资格的厂商只有西门子、ABB公司和GEC—阿尔斯通公司3家，经过严谨、科学、公正的评标，ABB和西门子公司中标。合同总金额为4.2亿美元，其中包括制造技术转让费1527万美元。同时签署的还有直流技术转让协议和合作生产合同，融资协议总金额5.06亿美元。目前技术转让已有初步成果，西安变压器厂已制出一台平波电抗器以及两台换流变压器，西安电力电子所引进ABB公司Φ125mm、8.5kV生产线并向三峡交付72只晶闸管。

随着三峡电站将于2003年开始投运，国家电力公司部署了“西电东送、南北互联、全国联网”的方针。全国互联电网的基本格局是：全国将以三峡输电系统为主体，向东西南北方向辐射，形成以北、中、南送电通道为主体，南北电网间多点互联、纵向通道联系较为紧密的全国互联电网格局。北、中、南三大片电网之间原则上采用直流背靠背或常规直流隔开，以控制交流同步电网的规模。另一方面，随着西部开发号角的吹响，龙滩、公伯峡、洪家渡、索风营、乌江渡扩机、百色水利枢纽、紫坪铺水利枢纽等水电工程的开工，以及后继工程小湾、三板溪、溪洛渡、景洪、瀑布沟、拉西瓦、彭水等正在编制可行性研究，预计今后十几年内直流输电项目将有不少上马。

“十五”期间安排了七项直流输电工程。其中三峡至常州正在建设。荆州至惠州博罗响水镇±500kV、3000MW、973km的工程已被ABB公司中标，将于2005年投运。安顺至肇庆±500kV、3000MW 936km的工程，已被西门子公司中标，将于2005年投运。稍后开工的还有三峡至上海练塘±500kV、3000MW工程。作为大区互联的直流背靠背工程将有陕西至河南灵宝、邯郸至新乡、东北至华北项目，其中灵宝直流换流站，额定容量为360MW，已被列为直流输电国产化的依托工程，后两项目的规模及落点亦将在近期内明确。

在我国，直流输电的前景十分诱人，“十五”期间三项3000MW直流输电工程都属世界级的，国外各大公司纷纷拿出顶尖技术来竞标。如三峡至常州线ABB公司已选用Φ125mm，7.2kV、3kA的晶闸管元件，从而使换流阀的串联晶闸管数大为减少，阀损降低，四重阀改为双重阀，可使阀的体积、重量和成本大幅度下降，同时也使阀厅高度降低，悬挂支架轻型化，从而降低工程造价。开生桥至广州线西门子公司也选用了一系列新技术。从舟山的2kV进步到天生桥的8kV，大大削减了串联元件数；从舟山的电控晶闸管到天生桥的光控晶闸管，直流输电设备的各项技术有了显著提高。

国内企业必须加强练兵，尽快拥有自主技术

目前中国的直流输电设备市场基本上被国外占领，特别是有源滤波器、直流断路器、直流传感器、阀控保护等关键设备尚未掌握，换流变压器、平波电抗器、换流阀只有个别在国内企业问世，因此国家只提出了“十五”末期做到部分直流关键设备的国产化。由于500kV背靠背系统相对简单，它无直流线路、直流滤波器、直流开关场等，换流变压器、换流阀、平波电抗器等绝缘水平要求较低，可以成为国内企业练兵的对象。国家建灵宝直流背靠背换流站即基于此因。从长远看，三峡送上海的直流线路，曾经提出过国产化率应在70%以上，该线安排在2006年投运，也是国内企业的一次机会。此外，过去曾经议论过的直流输电线路还有：兰州至邢台、龙滩至广州、溪洛渡经武汉至上海、成都至宝鸡、伊敏至鞍山、西北至华北、广东至海南、伊尔库茨克至唐山等。

外国有的我们要有，外国没有的我们也要有，这样才能不受人家期负，这种事情在我国对外贸易中经常发生。如500kV GIS，国内不能生产时，国外以一串600万~700万美元卖给中国，当沈高的GIS在伊敏、绥中等电厂投入运行，西开GIS长期带电后，今年同一工程又购买国外的GIS，其价格一串就降到300万美元左右。如果我们今后不会制造直流输电设备，吃亏的事情将不断发生。

中国经历了三项直流输电工程的实践，并已引进部分技术，有少数样品问世，国内已聚集了一批有实践经验的专家，但苦于没有依托工程，进步缓慢。目前在荆州至惠州和安顺至肇庆两条即将上马的工程中，已采用分包合作生产的方式（如中方分包晶闸管2200余只、光控晶闸管778只），可以得到练兵的机会，同时依靠灵宝背靠背换流站的国产化，和三峡至上海工程国产化率的提高，我们可以逐步掌握直流输电的核心技术。中国直流输电虽然还未走出严冬，但我们相信春天总会来临。