前  言

经济的繁荣与社会的进步，与充足的能源供应息息相关，而电能更是国家安全、稳定与高速发展必不可少的重要因素。近年来，我国的电力需求日益增长，电力工业发展迅速，发电装机容量每年都以超过10%的速度增加，预计到2020年，我国电力装机容量将达到16亿千瓦。

我国幅员辽阔，能源与负荷分布不均匀。我国水力资源主要分布在西南各省，煤炭资源主要分布在山西、陕西、内蒙古等西北省份。而负荷中心主要分布在以京、沪、穗为中心的东部及东南沿海。根据相关规划，我国以北、中、南三条通道实现西电东送。因此，大容量、远距离的电能输送是很有必要的。

对于不同输送距离与输送容量的目标，具有与之对应的输电模式，如图0-1所示。

图0-1 不同输送距离与容量下适用的输电模式

由图0-1可见，千公里以上的输送距离，一般使用超、特高压直流输电；较短的输送距离(百公里上下)，可以使用常规交流输电；若在短距离输送更大的电能，可以使用同塔双回或多回输电方式；而随着输电电压等级的提高，输送距离与容量均随之增加。

为进一步提高输送距离，满足数百到千公里的电能输送需求，需要使用串联电容补偿，否则输电线路将面临稳定、过电压等重重问题。但受制于串补投资、串补带来的SSR问题等，难以在远距离的前提下满足大容量的要求。由图0-1可见，在数百到千公里的输送距离下输送较高的容量这个区域，还是一片空白，此前没有成熟的输电模式。

国家重点基础研究计划( "973”计划)“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”设置了子课题“提高超高压交流输电线路输送能力的研究”，通过研究工作探索适合于大容量远距离的输电模式，即研究目标为在500～1000km的输送距离条件下，提高交流线路输送容量为常规交流线路的1.5～1.8倍。考虑到这种输电模式在提升输送能力的同时，要满足资源节约、环境友好的技术要求，研究提出了“柔性紧凑型”输电模式，即采用自然功率高且节省走廊占地的紧凑型输电线路，并进行电磁环境方面的优化设计；以串联补偿设备缩短线路电气距离保证静态稳定输送能力和部分提高暂态稳定下的输送能力。并且通过其他多种先进的柔性设备、大截面导线等措施，实现综合性目标最优。如图0-2所示，柔性紧凑型输电技术的提出，填补了500～1000km大容量输电技术的空白。

图0-2 柔性紧凑型输电线路的定位

提高超高压交流输电线路的输送能力（一）前  言同时，本课题针对进一步提高短线路输送容量进行了研究。由于限制短线路输送容量的瓶颈是热稳定，所以在百公里或更短的线路上，可以使用耐热导线，但由于其电阻损耗较高，不适用于长线路，如图0-2所示，它可以显著提高短距离送电容量。复合加强芯导线由于具有更好的机械性能、大截面导线允许较高的电流通流量，也可提高短线路热稳定极限，但如果将其应用于长线路，则要对其经济成本进行核算。此外,对改善线路电磁环境的扩径导线进行了研究。

图0-3 本课题研究内容结构本课题的研究结构如图0-3所示，整体上从两方面展开，即在500～1000km的输送距离下提高交流线路输送容量为常规交流线路的1.5～1.8倍，以及提高短距离输电线路热稳定极限。

在本课题的研究过程中，李岩博士生、柴旭峥博士、刘世宇博士、黄国飞工程师、张波博士、丁磊博士、田旭博士生、徐睿工程师、张赟博士、孔玮博士、季世泽工程师、唐剑博士等为课题的理论、试验研究及本书撰写做了大量工作，在此表示感谢！

限于编者水平，文中难免不当之处，恳请广大读者批评指正