什么是特高压直流输电
首先呢，特高压输电包括特高压交流输电和特高压直流输电，这俩都不是省油的灯。
先说说为什么要特高压输电吧。特高压交流输电意味着传输相同功率时候的线路损耗小（传输功率=电压*电流，电压大意味着电流小，而线路损耗=电流^2*线路阻抗），因此可以实现远距离，大容量的输电。至于特高压直流输电那就更好使了，交流输电都是三线制，而直流输电一正一负两根线妥妥的，活生生省去了三分之一的开销啊，更何况交流输电还得考虑两端系统是不是同步啦有没有振荡啦等等，直流又不存在频率一说，因此稳定性方面也是傲视交流的（当然这又有一堆问题，等下说）。考虑到我国80%能源集中于西北区域，而70%的工业中心u以及负荷用电则分布在我国中部以及东南沿海地区，特高压工程只能拍着胸脯：此间重任舍我其谁！
截至2019年6月，国家电网已建成“九交十直”特高压输电网架。也就是说目前特高压交流和特高压直流的建设是齐头并进的。先说说传统的交流输电吧，电压等级高意味着线路绝缘要求很高，同时对相应的变压器等等的配置要求也会相应增高，毕竟得保证这么高等级的电压下别轻易被击穿啊，这就是一大笔开销；其次为了降低线路损耗得采用分裂导线，对于特高压等级八分裂不为过，因此特高压等级线路的线路走廊占地还是需要加宽的，那为了节约占地面积我们可以考虑采用同杆并架多回线的方式，然而这就会为输电线路的继电保护带来麻烦。多回线之间距离通常较近，线路之间存在严重耦合，而且多回线之间不仅存在相间故障还存在跨线故障，众多故障场景给继电保护的整定以及配置带来了一堆需要考虑的因素，更何况咱还得考虑特高压线路本身的特性对继电保护带来的影响。特高压线路的分布电容比较大，因此分布电容将产生较大的电容电流，同时线路发生短路故障时特高压线路的非周期分量衰减常数较大，众所周知现在大部分保护都是基于工频量的保护，而最为广泛采用的傅式滤波算法偏偏对于非周期分量滤除效果不太好，所以适用于中低压等级的保护在特高压这里必然需要重新整定或者配置。再想想这一回特高压线路如果出现故障，那意味着多少功率顿时送不出去了，只能考虑让别的线路分担一些，但这又会对别的线路造成额外负担......总之也是麻烦多多。
那是不是特高压直流就莫得问题了捏~~非也~交流在历史长河中奔腾了这么多年都还在特高压等级里小心翼翼，直流哪能这么嚣张。。。直流输电的本质其实就是把交流用整流站变成直流，经过直流线路输送到受端电网然后再用逆变站重新转换成交流，所以对于直流输电而言其核心部分在于换流站。目前特高压直流输电换流站都是采用晶闸管作为基本换流器件的，晶闸管这玩意儿吧，学过电力电子的人大概会知道，是所有可控电力电子开关中的基础——半控器件，之所以用它而不是什么高端的全控器件比方说IGBT之类的其实就是因为晶闸管皮实，奈得住高压。目前我国的特高压直流线路都是LCC的，不过听说也在建VSC—LCC连接的试验工程，不过试验嘛……谁知道猴年马月的事儿。晶闸管最致命的弱点在于它的关断需要承受一段时间的反压，在反压作用期间流经晶闸管的电流减小到零并且晶闸管的载流子恢复关断能力后才能算完全关断。若是晶闸管没能关断或者在阀电压变为正向时又重新导通了，那么就发生了传说中的换相失败，对于特高压直流输电而言换相失败通常发生在逆变器（感兴趣可以看看浙大《直流输电》这本教材，很经典），这就导致注入交流电网的三相电流出现问题了啊！！好端端的某两相换流阀之间发生换相失败了，注入电流突然出现谐波+突增+骤降，这一连串骚操作不光让交流电网的继电保护反应不过来，直流系统也急啊，犹豫一下那还是直流闭锁吧，于是……这一回直流输电线路扑街了。那导致换相失败的原因是什么呢，多了去了，有可能控制系统触发脉冲丢失了，有可能交流线路故障了等等。那么这就会出现问题，交流系统故障会导致直流系统换相失败，而直流系统换相失败又会反过来让交流系统出现复故障特征，例如暂态功率倒向等等，进而导致交流系统继电保护误动作，例如我国2003横东甲乙线以及2005年北涌乙线保护误动作，都导致了非故障线路切除以及故障扩大化。所以看起来特高压直流输电能增强电网稳定性，其实这个怎么说呢，有利必有弊吧。何况换流站等大量电力电子设备的接入导致整个电网具有非线性，这让传统基于线性原理的电路分析基本不再适用，对于故障分析保护配置又是一个巨大的挑战。。。。。。
用特高压直流输送电有两个优点：1、高压输送，在输送相同功率时的电流较小（P=U1*I1=U2*I2,当U1>U2时，I1<I2）,据焦耳定律在线路上电流所发出的热是Q=I2*R*t 即是电流I平方乘于电阻R再乘于时间t。电压越高电流就越小，当然发热也越小了。2、采用直流输送时的损耗也较小，直流电流不会产生辐射而交流电流会产生一种叫做电磁辐射的电磁波也会损耗一定的能量。从三峡到上海的距离较远，且输送的功率较大，故要用特高压直流电输送
高压输电是通过发电厂用变压器将发电机输出的电压升压后传输的一种方式。在相同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和远距离输电的材料成本。根据这个原理衍生而来的特高压电网则是以1000kV输电网为骨干网架，利用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。特高压输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。1000千伏交流特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是500千伏超高压输电线路的5倍。500千伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600～800千米，而1000千伏特高压输电线路因为电压提高了，线路损耗减少了，它的经济输送距离能达到1000～1500千米甚至更长。
建设特高压电网有很多社会效益。我国内地76%的煤炭资源在北部和西北部，80%的水能资源在西南部，而70%以上的能源需求在中东部，普通电网的传输距离只有500千米左右，无法满足传输要求，而现在的特高压电网能把中国电网连接起来，使不同地点的不同发电厂能互相支援和补充。
什么是特高压？
作为新基建七大领域之一，特高压备受关注。简单的讲，特高压就是电压等级特别高的电压。那多高才算是特高呢？一张图表清晰的向你展示电压的等级。
为什么要建设特高压？
从图表中我们可以看出，特高压的输送功率和输电距离是超高压的四倍，输电损耗和单位造价却只有超高压的三分之一和四分之三。说明特高压节能又节约。可又有人问了，完全可以在当地建发电站，为什么要建设远距离输电的特高压呢？其实主要有两点原因：
第一点是用电量需求不断增加。自2000年至今，全社会用电量已经增长近三倍，预计到2030年将达到11万亿千瓦时，用电需求的增加使得输电技术不断提高，采用特高压有助于缓解电网压力。
第二点是能源分配不均匀。我国地域宽广，幅员辽阔，80%以上的能源分布在西部和北部，75%的电力消费集中在东部和中部。供需相距约800-3000km，特高压无疑是最好的选择。
这样不直观的话，我们举个例子。假设你为了喝牛奶，从内蒙古拉了一根管子到北京。内蒙古那边倒一杯鲜奶，你在北京拼命的吸——最终可能一滴都喝不到。原因很简单，传输过程中损耗了。
输电会产生功率损耗。如何减少这个损耗呢，就要修建特高压线路。由于损耗与电压平方成反比，修了特高压线路之后，同等距离下，如果500kV是5%的话，800kV就是2%（不能用于实际工程，仅供理解）。少喝3%的鲜奶，你可能觉得无所谓，但是，无所谓的前提是你只喝一杯，如果要喝亿杯，这样光损耗的鲜奶就有300万杯。考虑到特高压线路传输的电量都是百亿级别，节省的电量还是相当可观的。
前面我们讲了能源分配的问题，能源条件好的地区，基本都在西藏、内蒙古等经济欠发达地区，北京这些区域缺少能源。所以你要喝到牛奶，要么铺一根管子，要么搬到内蒙去。显然，搬家是不可能搬家的，这辈子都不会搬家的，北京户口又舍不得，只能远距离喝奶这样子才能维持得了生活。这就是特高压线路建设的现实必要性。
特高压给我们带来了什么？
其实在特高压输电工程的建设和发展上，中国并不是第一个“吃螃蟹”的国家，自20世纪60年代以来，美国、苏联、意大利、日本等国家先后开展过特高压输电技术的研究，但国外特高压发展仍处于试验研究和实践探索阶段，商业应用上并未取得突破。特高压建设，我国已经走在了世界前列。特高压能给我们带来多种实惠。
清洁供电。张北－雄安特高压交流工程投运，该工程将张家口地区富余的清洁电能大规模输送至雄安新区，为未来雄安新区实现100%清洁能源供电、构建智慧生态雄安、服务千年大计提供了解坚强支撑。
拉动内需。国家电网公开表示，2020年特高压建设项目的投资规模达到1811亿元，带动社会投资3600亿元，整体规模近5411亿元。
交流输电则具有输电和构建网络双重功能，类似于“公路交通网”，可以根据电源分布、负荷布点、输送电力、电力交换等实际需要构成电网。中间可以落点，电力的接入、传输和消纳十分灵活，定位于构建坚强的各级输电网络和经济距离下的大容量、远距离输电，广泛应用于电源的送出，为直流输电提供重要支撑。
电网的发展不可能单纯依靠直流输电，也不可能单纯依靠交流输电，而是需要构建交流、直流相互支撑的坚强电网。无论从技术、安全还是经济的角度，构建交直流混合电网，才能充分发挥各自功能和优势。这已成为电网发展的基本规律和共识。
我国特高压有交流1000kV和直流±800kV，两者的数量差不太多，是并存的。
