关于特高压论证不同意见的讨论

1. 关于联网

为什么国外50年来不断发生重大停电事故？例如2003年美加大停电损失了7000万千瓦，因为是历史上自然发展起来的自由电网结构，它们靠经过电网大量送电，一是交流网宠大，问题多，一旦故障波及范围大；二是任一线路跳闸，负荷转移，连锁反应，易发生全网失稳振荡，全网瓦解而大停电。

为什么我国贯彻〈电力系统安全稳定导则〉近30年来没有发生重大停电事故？因为在结构上分层分区，区间主要用直流联网；即使暂保留交流联网，也是弱的单回500kV线联，东北-华北两回也没必要，因不主张通过电网向另一电网用交流大量输电，即使需要外区用交流送来，则外区远方电源和当地电网不联，而独立直接送到大区内的负荷中心。详见图1。

图1 分区电网结构

大区间联网有三种：

1) 华中-华东/华中-华南：为三峡纯直流送出兼联网。

2) 华中-西北直流背靠背：只完成有限经济交换(如调峰)，不输电。

东北-华北2x500kV联网年底加直流背靠背是对的，可在其容量内输电。

3） 华北-华中1x500kV联网，2006年7月1日华中电网失稳时波及华北，本应自动解列不成，手动解列。

何高工的意见：“现有的一些交流联网易发生振荡，我觉得是因联网联的太单薄，如东北、华北联网，一、两回500kV线路怎么够，线路有好几百公里，负荷又送得多，首末端角度一拉大，两侧系统有一点风吹草动，联网线路必然受到很大影响而使系统摇摆，甚至两系统振荡解列。比如华北如果向东北送电，因华北电源在山西蒙西，所以即使送到沈抚本鞍也有1200km，对500kV来说是力不从心的。反过来东北富裕的电源主要在吉黑两省，要向京津唐送电至少也有1000km，可以看出输送电力1000km用500kV线路要把华北、东北两系统联起来是不行的。我的体会联网通道的通过能力至少是其中小网最大负荷的15～20%。”

上述主张就是要电网向另一电网交流输电，就如欧美电网，这是50年来不断发生重大大停电在电网结构上的根本原因，这完全不是我国已证实可防止重大停电的导则分区原则。

清华大学研究联网发生振荡并非联系单薄，证明有二：

(1) 下表是结合东北、华北联网(2005年的运行情况)的仿真结果，说明用两回或三回500KV联络线，阻尼比都达不到5%的要求。如果用特高压，相当于4回500KV 联络线，按外推结果，肯定不能达到规程要求的阻尼比5%。

(2) 远距离输电都是弱联系，电源也有是小电网，但不会出现弱阻尼振荡。

现场的录波可知，所有的振荡都处于比一般更低的超低频范围（0.01到0.5Hz），而且都是持续振荡到10秒以上的弱阻尼，而其他由频谱分析到的振荡早已衰减不见了。经过理论分析知道：(1) 联网后出现低频频率是与联网前两侧中较小系统的发电机惯量总和负相关，惯量总和愈大频率愈低，当联网两侧的系统愈大、愈接近则频率愈低。所以两个相近的大系统互联，就出现了超低频。而联络线更像是提供了通道，标志联络特性的电抗大小，对振荡频率的大小和阻尼影响不大。

(2) 为什么超低频振荡的阻尼很差？ 这是因为现代电子励磁和调速的频率阻尼特性所决定的。即振荡的频率愈低，各个发电机的电子调节器提供的阻尼愈差。这样就出现了大区联网后的超低频弱阻尼现象，它将在故障后叠加上一个弱阻尼的超低频振荡，将原有的暂态稳定极限降低，东北、华北联网的仿真和实践也验证了这点。

(3) 如何解决超低频的弱阻尼振荡?

方法一：如果已经用交流500KV联网，可以采用远距的阻尼控制（广域阻尼控制）的方法，用百万元级投入即可解决。

方法二：采用背靠背联网，这样隔离的两个电网，就不会出现超低频振荡，而且容易实现稳态的电能调剂和故障中的电力互助。投入较方法一昂贵。

但不管哪一种，都会比用特高压联络线经济有效。

2. 关于500kV同塔双回紧凑型线路的输送容量

首先按输电距离决定超出500-600km时一般应用直流，而清华大学教授们论证交流特高压时，认为500kV同塔双回紧凑型线路相比既安全又经济，而且其输送容量达到600万千瓦，我理解如下：

(1) 一般用于独立的大电源(水、火、核)在输电距离短于500-600km时向负荷中心输电，输电电力为400万千瓦，不超过600万千瓦。

(2)在暂态稳定方面，需要加串联电容即可解决。

(3)在热稳定和降低损耗方面在技术经济上有很大的灵活性。

损耗问题与输电距离和导线截面直接有关，它是可以根据规划输电容量（可以做到按负载曲线）和距离进行计算的。导线截面愈大，电能损耗愈小，输电线投资愈大，折合到投资的回收年限愈长，总是可以找到一个经济合理的导线截面。按设计手册，可以提供更大的500KV导线截面可以达到8x1400平方毫米，就是按经济电流密度0.7计算，只要用6x1000的导线，同塔并架的500KV 输电线就可以输送630万千瓦。

当概率很低的其中一回线永久故障时，一般水电可切机，火电应持续快关，即使短时仍送600万千瓦，从热稳定按长期允许载流量，不考虑经济电流密度，仍可送出。

上述只是举例，当然还可以选更大截面，因此按经济选导线不是问题。断路器、刀闸和电流互感器额定电流不足易于改进，遮断容量则难以大增。

节能不是采用特高压的理由，各级电网只有相适应的电压等级最经济，不是愈高愈好。输电600万千瓦，600公里以内，如果采用交流特高压输电，就要用两回输电线，否则发生永久故障切除线路就全停。所以采用同塔双回500KV线路更为经济合理、又安全。那交流特高压输电用在哪里？