關(guān)于為何采用直流輸電而不采用交流輸電，可參照[如何看待愛迪生和特斯拉的直流交流電之爭(zhēng)？]

下面以單級(jí)高壓直流電網(wǎng)為例進(jìn)行說明。

在建造時(shí)，特高壓直流電網(wǎng)的前級(jí)交流系統(tǒng)1和后級(jí)交流系統(tǒng)2與一般高壓交流電網(wǎng)一樣，區(qū)別在于直流系統(tǒng)部分。其中，換流站1是將交流電變?yōu)橹绷麟娺M(jìn)行傳輸，而換流站2則是將直流電變?yōu)榻涣麟姟Ｔ诮ㄔ鞎r(shí)，特高壓直流電網(wǎng)的前級(jí)交流系統(tǒng)1和后級(jí)交流系統(tǒng)2與一般高壓交流電網(wǎng)一樣，區(qū)別在于直流系統(tǒng)部分。其中，換流站1是將交流電變?yōu)橹绷麟娺M(jìn)行傳輸，而換流站2則是將直流電變?yōu)榻涣麟姟?/p>

===========建造特高壓電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)================

1. 直流輸電的的關(guān)鍵元件——換流閥（耐壓值和過流量）

2. 特高壓輸電線繼電保護(hù)技術(shù)

3. 特高壓輸變電設(shè)備技術(shù)——特高壓變壓器、可控電抗器、特高壓開關(guān)、特高壓避雷器等

4. 特高壓絕緣技術(shù)

5. 高低壓電磁環(huán)網(wǎng)技術(shù)

6. 特高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、調(diào)度管理和實(shí)時(shí)控制技術(shù)

7. 。。。

1. 電力負(fù)荷的不斷增長(zhǎng)使現(xiàn)有的輸電系統(tǒng)在當(dāng)前的運(yùn)行控制技術(shù)下已不能滿足長(zhǎng)距離大容量輸送電能的需要；

2. 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源資源分布的不平衡性，需求更高電壓等級(jí)電網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置；

3. 大功率電力電子元器件的制造技術(shù)日益發(fā)展，價(jià)格日趨低廉，使得柔性輸電技術(shù)來改造已有電力系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上成為可能；

4. 計(jì)算技術(shù)和控制技術(shù)方面的快速發(fā)展，為柔性輸電技術(shù)發(fā)揮其對(duì)電力系統(tǒng)快速、靈活的調(diào)整、控制的作用；

5. 電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)機(jī)制的市場(chǎng)化使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式更加復(fù)雜多變，為盡可能地滿足市場(chǎng)參與者各方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，電力系統(tǒng)必須具有更強(qiáng)的自身調(diào)控能力。

6. 。。。

到2020年底，我國(guó)將建成覆蓋華北、華中、華東地區(qū)的特高壓交流同步電網(wǎng)，以“三華”特高壓電網(wǎng)為核心，通過直流線路或直流背靠背與東北、西北、南方電網(wǎng)互聯(lián)。

同時(shí)，建成±800向家壩-上海、錦屏-蘇南、溪洛渡-株洲、溪洛渡-浙西等特高壓直流工程15個(gè)，線路約2.6萬千米，輸送量達(dá)9440萬千米，成為世界上擁有直流輸電工程最多、輸送線路最長(zhǎng)、容量最大的國(guó)家。

[圖片來自網(wǎng)絡(luò)-2020年我國(guó)特高壓電網(wǎng)布局圖][圖片來自網(wǎng)絡(luò)-2020年我國(guó)特高壓電網(wǎng)布局圖]

感謝知友們指出的錯(cuò)誤及提供的幫助！

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參考資料：

[1]于群, 曹娜. MATLABSimulink 電力系統(tǒng)建模與仿真[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2012.

[2]楊冬. 特高壓輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化與未來電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)研究[D]. 山東大學(xué), 2013.

[3]劉振亞.特高壓直流輸電理論[M]. 中國(guó)電力出版社, 2009.

【知乎用戶的回答(2票)】:

特高壓直流輸電分為CSC類型和VSC類型，CSC一般是大容量長(zhǎng)距離的輸電，例如從三峽到上海的±800的特高壓項(xiàng)目，VSC目前最大也就500MW，所以VSC一般是靈活輸電和提高電能質(zhì)量，例如海上風(fēng)力發(fā)電等。

【知乎用戶的回答(2票)】:

謝謝邀請(qǐng)，只能盡自己微薄的知識(shí)來拋出一塊“磚”，來引出更好的“玉”。

特高壓電網(wǎng)是500kV以上的電壓等級(jí)，目前在中國(guó)，交流電壓最高已經(jīng)達(dá)到1000kV（1000kV長(zhǎng)治起點(diǎn)的特高壓傳輸線路已經(jīng)正式投運(yùn)，終點(diǎn)是在湖北荊門），直流電壓目前我已知的是有+-800kV。電壓高了，設(shè)備、線路的絕緣，電壓的補(bǔ)償，以及開斷此電壓等級(jí)故障的斷路器，都是大難題。綜合來看，最大的難點(diǎn)就是電網(wǎng)的穩(wěn)定性，因?yàn)檫@種電壓等級(jí)一旦出故障，后果異常嚴(yán)重！

為什么要高壓送電？因?yàn)楦唠妷簜鬏斚逻h(yuǎn)距離傳輸功率比低電壓效率更高，特高壓電網(wǎng)能夠?qū)⒐β蔬M(jìn)行更遠(yuǎn)距離的輸送，并且具有最少的損耗。特高壓電網(wǎng)建設(shè)用意就是加強(qiáng)各地區(qū)電網(wǎng)的遠(yuǎn)距離互聯(lián)，完成電能的超遠(yuǎn)距離輸送。

國(guó)家電網(wǎng)公司有自己的規(guī)劃和考慮，一般是省級(jí)電網(wǎng)互聯(lián)會(huì)用到特高壓。而且已經(jīng)有“三華”電網(wǎng)的概念了，感興趣可以去搜搜，不多加引文了。

最后多說一嘴：劉總推行特高壓，不僅僅是由于一種雄心壯志，更是一種高層的戰(zhàn)略考慮，用意就是將全國(guó)的電網(wǎng)都連在一起。然而，高層的考慮，往往不僅僅落在在技術(shù)層面。

【熊偉的回答(0票)】:

大容量，遠(yuǎn)距離，損耗小，單位成本不夠低，系統(tǒng)不夠穩(wěn)。最大的問題就是系統(tǒng)穩(wěn)定性。

【石投誠(chéng)的回答(0票)】:

本人就職于國(guó)內(nèi)一家業(yè)內(nèi)有名的電力系統(tǒng)二次設(shè)備企業(yè)，有幸去國(guó)內(nèi)一些特高壓項(xiàng)目做過工程服務(wù)工作。

特高壓分為交流特高壓和直流特高壓兩種，技術(shù)上講，特高壓項(xiàng)目由于系統(tǒng)電壓高，傳輸容量大，傳輸距離遠(yuǎn)，用于連接能源中心與電力負(fù)荷中心，是系統(tǒng)當(dāng)中最重要的節(jié)點(diǎn)，影響范圍巨大。特高壓建設(shè)使用的核心設(shè)備可大概分為一次設(shè)備和二次設(shè)備兩種。一次核心設(shè)備比如超高壓變壓器、斷路器，隔離開關(guān)，直流使用的超高壓逆變器、整流器等。特高壓對(duì)一次設(shè)備的耐壓和安全有很高要求，因此此類設(shè)備大多選用國(guó)外知名電力巨頭產(chǎn)品，如西門子，ABB，阿爾斯通等，國(guó)內(nèi)著名一次設(shè)備廠商設(shè)備也有大量使用。二次設(shè)備方面，由于國(guó)內(nèi)廠商通過技術(shù)的引入吸收，已經(jīng)取得了核心的技術(shù)，因而特高壓二次設(shè)備供應(yīng)商主要為國(guó)內(nèi)廠商，鄙人所在公司就是主要供應(yīng)商之一。

【陳強(qiáng)的回答(0票)】:

難點(diǎn)技術(shù)：直流架空線路與交流架空線路相比，在機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算方面，并沒有顯著差別。但在電氣方面，則具有許多不同的特點(diǎn)，需要進(jìn)行專門研究。對(duì)于特高壓直流輸電線路的建設(shè)，尤其需要重視以下三個(gè)方面的研究：

1. 電暈效應(yīng)。直流輸電線路在正常運(yùn)行情況下允許導(dǎo)線發(fā)生一定程度的電暈放電，由此將會(huì)產(chǎn)生電暈損失、電場(chǎng)效應(yīng)、無線電干擾和可聽噪聲等，導(dǎo)致直流輸電的運(yùn)行損耗和環(huán)境影響。特高壓工程由于電壓高，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，其電暈效應(yīng)可能會(huì)比超高壓工程的更大。通過對(duì)特高壓直流電暈特性的研究，合理選擇導(dǎo)線型式和絕緣子串、金具組裝型式，降低電暈效應(yīng)，減少運(yùn)行損耗和對(duì)環(huán)境的影響。

2. 絕緣配合。直流輸電工程的絕緣配合對(duì)工程的投資和運(yùn)行水平有極大影響。由于直流輸電的“靜電吸塵效應(yīng)”，絕緣子的積污和污閃特性與交流的有很大不同，由此引起的污穢放電比交流的更為嚴(yán)重，合理選擇直流線路的絕緣配合對(duì)于提高運(yùn)行水平非常重要。由于特高壓直流輸電在世界上尚屬首例，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和研究成果十分有限，因此有必要對(duì)特高壓直流輸電的絕緣配合問題進(jìn)行深入的研究。

3. 電磁環(huán)境影響。采用特高壓直流輸電，對(duì)于實(shí)現(xiàn)更大范圍的資源優(yōu)化配置，提高輸電走廊的利用率和保護(hù)環(huán)境，無疑具有十分重要的意義。但與超高壓工程相比，特高壓直流輸電工程具有電壓高、導(dǎo)線大、鐵塔高、單回線路走廊寬等特點(diǎn)，其電磁環(huán)境與±500千伏直流線路的有一定差別，由此帶來的環(huán)境影響必然受到社會(huì)各界的關(guān)注。同時(shí)，特高壓直流工程的電磁環(huán)境與導(dǎo)線型式、架線高度等密切相關(guān)。因此，認(rèn)真研究特高壓直流輸電的電磁環(huán)境影響，對(duì)于工程建設(shè)滿足環(huán)境保護(hù)要求和降低造價(jià)至關(guān)重要。

成本：一回1 100 kV特高壓輸電線路的輸電能力可達(dá)到500 kV常規(guī)輸電線路輸電能力的4 倍以上，即4-5回500 kV輸電線路的輸電能力相當(dāng)于一回1 100 kV輸電線路的輸電能力。顯然，在線路和變電站的運(yùn)行維護(hù)方面，特高壓輸電所需的成本將比超高壓輸電少得多。線路的功率和電能損耗，在運(yùn)行成本方面占有相當(dāng)?shù)谋戎?。在輸送相同功率情況下，1 100 kV線路功率損耗約為500 kV線路的1/16左右。所以，特高壓輸電在運(yùn)行成本方面具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

適用情況：特高壓輸送容量大、送電距離長(zhǎng)、線路損耗低、占用土地少，線路走廊窄，適合大功率、遠(yuǎn)距離輸電。

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