1 概述

1.1 工程建設(shè)必要性

能源資源與生產(chǎn)力布局分布不平衡的基本國情決定了我國能源資源須在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置。我國煤炭、太陽能和風(fēng)能資源主要分布在西部、北部地區(qū)，而華中地區(qū)一次能源相對匱乏，后續(xù)開發(fā)能力不足，能源需求矛盾突出，需從外區(qū)輸入能源。本工程的建設(shè)將實(shí)現(xiàn)西部可再生能源直供中東部地區(qū)負(fù)荷中心，為實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)資源優(yōu)化配置創(chuàng)造了有利條件。

青海省擁有豐富的太陽能、風(fēng)能及水能等多種清潔能源，資源條件好，開發(fā)潛力大，是我國重要的戰(zhàn)略資源儲備基地和能源基地。將西部可再生能源直供中東部地區(qū)負(fù)荷中心，有利于落實(shí)能源戰(zhàn)略，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展。青海省大規(guī)模清潔電力外送，有利于發(fā)揮青海省清潔能源優(yōu)勢，打造多種清潔能源互補(bǔ)開發(fā)、綜合利用的純清潔能源示范區(qū)，可以帶動新能源全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展，促進(jìn)青海省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。

河南省是實(shí)施“中部崛起”戰(zhàn)略的重要省份，由于經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長，用電需求旺盛。河南省接受大規(guī)模清潔電力，符合國家能源發(fā)展戰(zhàn)略，既可保障本省用電負(fù)荷增長需要，也有利于調(diào)整自身能源結(jié)構(gòu)。

《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃(2016-2020年)》中提出統(tǒng)籌各類電源建設(shè)，逐步提高非化石能源消費(fèi)比重。合理布局能源富集地區(qū)外送，建設(shè)特高壓輸電和常規(guī)輸電技術(shù)的“西電東送”輸電通道。并提出根據(jù)市場需求，積極推進(jìn)青海外送通道研究論證。因此本工程的建設(shè)符合《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃(2016-2020年)》的精神要求。

綜上，青海-河南±800kV特高壓直流輸電工程的建設(shè)，既可以滿足河南電網(wǎng)電力負(fù)荷需求，提高清潔電力比重，又可以發(fā)揮青海省清潔能源優(yōu)勢，促進(jìn)青海省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)能源資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，促進(jìn)送、受端地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于落實(shí)我國能源戰(zhàn)略，減少環(huán)境污染。因此，本工程的建設(shè)是必要的。

1.2 工程概況

1.2.1 總述

本工程建設(shè)內(nèi)容包括：新建送端±800kV海南換流站(含接地極和接地極線路，以下簡稱“海南換流站”)、新建受端±800kV駐馬店換流站(含接地極和接地極線路，以下簡稱“駐馬店換流站”)、新建青海-河南±800kV直流輸電線路(以下簡稱“直流輸電線路”)約1577.5km。

1.2.2 海南換流站

1.2.2.1 換流站

(1)站址

海南換流站推薦站址位于青海省海南州生態(tài)太陽能發(fā)電園區(qū)內(nèi)。行政區(qū)屬于青海省海南藏族自治州共和縣鐵蓋鄉(xiāng)，北距共和縣城約30km，東側(cè)約6km為龍羊峽水庫，站址東側(cè)緊鄰沿庫砂石路。

(2)建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模

±800kV直流雙極出線1回，雙極額定輸送功率10000MW;接地極出線1回;換流變24臺，另設(shè)4臺備用，單臺容量暫按509.4MVA考慮;閥組接線按每極2組12脈動閥組串聯(lián)考慮;交流濾波器總?cè)萘考s6240Mvar，分4大組、20小組，單組容量300(12小組)-330Mvar(8小組);750kV交流配電裝置采用戶內(nèi)GIS設(shè)備。海南換流站本期暫按裝設(shè)4×300Mvar調(diào)相機(jī)考慮，每臺調(diào)相機(jī)設(shè)置1臺360MVA的調(diào)相機(jī)變壓器。

1.2.2.2 接地極系統(tǒng)

(1)接地極

接地極推薦極址位于青海省海南藏族自治州貴南縣森多鎮(zhèn)東南約8.5km，西北距換流站約70km。采用淺埋同心雙圓環(huán)布置。

(2)接地極線路

接地極線路長度約109.6km，途經(jīng)青海省海南藏族自治州共和縣、貴南縣。

1.2.3 駐馬店換流站

1.2.3.1 換流站

(1)站址

駐馬店換流站推薦站址位于河南省駐馬店市上蔡縣蔡溝鄉(xiāng)，西距上蔡縣城約27km，南距黑河約1km，S331省道緊鄰黑河南側(cè)。

(2)建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模

±800kV直流雙極出線1回，雙極額定輸送功率10000MW;接地極出線1回;換流變24臺，另設(shè)4臺備用，單臺容量暫按488MVA考慮;閥組接線按每極2組12脈動閥組串聯(lián)考慮;換流站無1000kV交流出線，500kV交流出線本期4回;1000kV交流濾波器總?cè)萘繛?420Mvar，分2大組、12小組，小組容量約為285Mvar;500kV交流濾波器總?cè)萘繛?450Mvar，分3大組、15小組，小組容量約為230Mvar;500kV/35kV降壓變2組，單組容量160MVA;500kV/35kV降壓變35kV側(cè)裝設(shè)4組35kV低壓并聯(lián)電抗器，單組容量60Mvar;1000kV交流配電裝置采用戶外GIS設(shè)備;500kV交流配電裝置采用戶內(nèi)GIS設(shè)備。

1.2.3.2 接地極系統(tǒng)

(1)接地極

接地極推薦極址位于河南省駐馬店市正陽縣銅鐘鄉(xiāng)姚寨村。采用淺埋同心雙圓環(huán)布置。

(2)接地極線路

接地極線路長度約110.0km，途經(jīng)河南省駐馬店市上蔡縣、平輿縣、汝南縣、正陽縣。

1.2.4 直流輸電線路

本工程直流輸電線路起于青海省境內(nèi)的海南換流站，止于河南省境內(nèi)的駐馬店換流站，總長約1577.5km，采用單回雙極架設(shè)。途經(jīng)青海省(海南藏族自治州、黃南藏族自治州)、甘肅省(甘南藏族自治州、定西市、隴南市)、陜西省(漢中市、安康市、商洛市)、河南省(南陽市、平頂山市、駐馬店市)，共4個省級行政區(qū)，11個地市級行政區(qū)，37個縣級行政區(qū)。其中，青海省境內(nèi)全長約234.3km，甘肅省境內(nèi)全長約442.9km，陜西省境內(nèi)全長約521.5km，河南省境內(nèi)全長約378.8km。

1.3 工程設(shè)計(jì)工作過程

根據(jù)國家電網(wǎng)公司的統(tǒng)一安排，本工程可行性研究工作由國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司(以下簡稱“國網(wǎng)經(jīng)研院”)牽頭，中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“西北院”)、國核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司(以下簡稱“國核院”)、上海電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“上海院”)、青海省電力設(shè)計(jì)院(以下簡稱“青海院”)、廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司(以下簡稱“廣東院”)、江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“江蘇院”)、甘肅省電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“甘肅院”)、陜西省電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“陜西院”)、湖北省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“湖北院”)、河南省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“河南院”)、中國電力技術(shù)裝備有限公司(以下簡稱“中電裝備”)、中國電力工程顧問集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“中南院”)等單位參與合作完成。電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院于2018年1月31日-2月1日在北京召開了本工程可行性研究報告評審會，于2018年2月27日-28日在北京召開了本工程可行性研究報告評審收口會，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院以電規(guī)規(guī)劃[2018]57號《關(guān)于報送青海-河南±800kV特高壓直流輸電工程可行性研究報告評審意見的通知》印發(fā)了本工程可研審查意見。

本工程初步設(shè)計(jì)工作由國網(wǎng)經(jīng)研院牽頭，西北院、國核院、中國電力工程顧問集團(tuán)西南電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“西南院”)、山西省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“山西院”)、青海院、江蘇院、廣東院、甘肅院、中國電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“華北院”)、山東電力工程咨詢院有限公司(以下簡稱“山東院”)、四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司(以下簡稱“四川院”)、河北省電力勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司(以下簡稱“河北院”)、內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司(以下簡稱“內(nèi)蒙院”)、安徽省電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“安徽院”)、中國電力工程顧問集團(tuán)東北電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“東北院”)、浙江省電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“浙江院”)、陜西院、湖北院、河南院、湖南省電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“湖南院”)、中南院、福建省電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“福建院”)、中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡稱“華東院”)等單位參與合作完成。電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院于2018年5月16日-17日在北京召開了本工程直流輸電線路初步設(shè)計(jì)路徑方案評審會，并以電規(guī)電網(wǎng)[2018]185號《關(guān)于印發(fā)青海-河南±800kV特高壓直流輸電線路工程初步設(shè)計(jì)路徑方案評審會議紀(jì)要的通知》印發(fā)了本工程直流輸電線路初步設(shè)計(jì)路徑方案審查意見。

1.4 環(huán)境影響評價工作過程

2017年9月29日，國家電網(wǎng)公司直流建設(shè)部以直流計(jì)劃[2017]113號《國網(wǎng)直流部關(guān)于開展青海-河南±800kV特高壓直流輸電工程環(huán)境影響評價、水土保持方案報告及用地預(yù)審工作的通知》，委托西北院、華東院、國電環(huán)境保護(hù)研究院有限公司(以下簡稱國電環(huán)保院)、中南院承擔(dān)本工程環(huán)境影響評價工作。其中西北院為匯總單位，負(fù)責(zé)編寫本工程環(huán)境影響評價工作大綱，并負(fù)責(zé)報告書編制的總體協(xié)調(diào)、進(jìn)度控制、匯總出版和送審報批工作。委托電力系統(tǒng)電磁兼容和電磁環(huán)境研究與監(jiān)測中心負(fù)責(zé)本工程青海省、甘肅省及陜西省境內(nèi)的電磁、聲環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測和全線直流輸電線路有關(guān)的預(yù)測計(jì)算;委托湖南省電力環(huán)境監(jiān)測中心站負(fù)責(zé)本工程河南省境內(nèi)的電磁、聲環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測。此外，本環(huán)評委托北京師范大學(xué)(以下簡稱“北師大”)協(xié)作完成生態(tài)影響評價。

2 項(xiàng)目工程及主要設(shè)備

2.1 換流站工程

2.1.1 海南換流站

建設(shè)規(guī)模及主要設(shè)備

1)建設(shè)規(guī)模

直流額定電壓：±800kV;雙極額定輸送功率：10000MW。

換流變：換流變24臺，另設(shè)4臺備用，單臺容量暫按509.4MVA考慮。

±800kV直流出線1回(雙極);接地極出線1回。

容性無功補(bǔ)償容量：交流濾波器總?cè)萘考s6240Mvar，分4大組、20小組，單組容量300(12小組)-330Mvar(8小組)。

閥組接線：按每極2個12脈動閥組串聯(lián)考慮。

調(diào)相機(jī)：裝設(shè)4×300Mvar調(diào)相機(jī)，每臺調(diào)相機(jī)設(shè)置1臺360MVA的調(diào)相機(jī)變壓器。調(diào)相機(jī)冷卻系統(tǒng)采用機(jī)力通風(fēng)干濕聯(lián)合冷卻系統(tǒng)(即空冷器+閉式蒸發(fā)冷卻塔)。

2)主要設(shè)備

換流變：采用單相、雙繞組式，全站共24臺，另設(shè)4臺備用。

換流閥：每極2組12脈動閥組串聯(lián)，全站共4組12脈動閥組;每極設(shè)高、低壓閥廳各一個，全站共4個閥廳。換流閥外冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)推薦采用運(yùn)行成熟、安全的空冷加水冷方案。

直流開關(guān)場：主要裝設(shè)平波電抗器、直流濾波器、直流電流測量裝置、直流電壓測量裝置、隔離開關(guān)等設(shè)備。其中，平波電抗器采用干式。直流場戶外布置。

交流開關(guān)場：750kV交流配電裝置采用戶內(nèi)GIS設(shè)備。

交流濾波器場：全站共20小組交流濾波器，組成4大組。采用戶外HGIS設(shè)備。

2.1.2 駐馬店換流站

建設(shè)規(guī)模及主要設(shè)備

1)建設(shè)規(guī)模

直流額定電壓：±800kV;雙極額定輸送功率：10000MW。

換流變：換流變24臺，另設(shè)4臺備用，單臺容量暫按488MVA考慮。

±800kV直流出線1回(雙極);接地極出線1回。

交流出線：無1000kV交流出線;500kV交流出線本期4回。

容性無功補(bǔ)償容量：1000kV交流濾波器總?cè)萘繛?420Mvar，按2大組、12小組考慮，單組容量285Mvar;500kV交流濾波器總?cè)萘繛?450Mvar，按3大組、15小組考慮，單組容量230Mvar。

降壓變：配置2組500kV/35kV降壓變，單組容量為160MVA。2組降壓變低壓側(cè)各配置2×60Mvar電抗器。

閥組接線：按每極2個12脈動閥組串聯(lián)考慮。

2)主要設(shè)備

換流變：采用單相、雙繞組式，全站共24臺，另設(shè)4臺備用。

換流閥：每極2組12脈動閥組串聯(lián)，全站共4組12脈動閥組;每極設(shè)高、低壓閥廳各一個，全站共4個閥廳。換流閥外冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)推薦采用運(yùn)行成熟、安全的空冷加水冷方案。

直流開關(guān)場：主要裝設(shè)平波電抗器、直流濾波器、直流電流測量裝置、直流電壓測量裝置、隔離開關(guān)等設(shè)備。其中，平波電抗器采用干式。直流場戶外布置。

交流開關(guān)場：1000kV交流配電裝置采用戶外GIS設(shè)備;500kV交流配電裝置采用戶內(nèi)GIS設(shè)備。

交流濾波器場：全站1000kV側(cè)配置12組交流濾波器，采用2大組分組方案;500kV側(cè)配置15組交流濾波器，分為3個大組。采用戶外布置。

2.2 直流輸電線路工程

本工程直流輸電線路起于海南換流站，止于駐馬店換流站。全長約1577.5km。

直流輸電線路途經(jīng)青海省(海南藏族自治州、黃南藏族自治州)、甘肅省(甘南藏族自治州、定西市、隴南市)、陜西省(漢中市、安康市、商洛市)、河南省(南陽市、平頂山市、駐馬店市)。其中，青海省境內(nèi)全長約234.3km，甘肅省境內(nèi)全長約442.9km，陜西省境內(nèi)全長約521.5km，河南省境內(nèi)全長約378.8km。本工程直流輸電線路地理位置示意圖詳見附圖1。

直流輸電線路全線采用單回雙極架設(shè)，額定電流按6250A設(shè)計(jì)，雙極額定輸送功率為10000MW。