特高压交流同步电网和试验示范工程的安全稳定性问题探讨

电力18讯：    ■陈望祥

    国家电网公司提出要加快建设由１０００千伏级交流和＋－８００千伏级直流构成的“特高压国家电网”，并要求尽快核准建设“晋东南－南阳－荆门”“特高压试验示范”工程。近一年来，电力系统内外许多专家在报章、杂志和会议上发表不同意见，认为必须认真做好电力、电网全面规划和科学技术论证。最近，又有一些长期在电力部门从事电网工作的专家，针对特高压交流同步电网和特高压交流远距离输电的运行安全稳定性问题提出置疑，认为：为了确保电网安全，电网公司必须进一步做好论证、计算、试验工作，要提出可靠资料和数据来阐明特高压交流同步电网和远距离输电的安全稳定性。

    一、建设特高压国家电网潜伏着巨大的安全风险，加强区域电网建设，保证电网安全稳定运行乃是必然的选择

    （一）至今，世界上还没有一个国家要建设“特高压国家电网”，因为：电网范围越大，越容易受破坏，无论在战时或平时，一旦发生紧急事故，为了将可能影响范围和造成损失缩小到尽可能小和减少到尽可能低的程度，世界各国都保持能各自为战的区域性电网。例如，美国国土面积与我国基本相同，２００４年全国装机９．３８亿千瓦，分成中东部、西部、德州三大直流异步互联电网和十个安全运行管理区，独立管理运行；日本国土面积２０余万平方公里，全国装机２．６８亿千瓦，分成九大电力公司独立管理运行；西欧１０几个国家，全部装机４亿千瓦，虽然互联，但都独立管理运行。我国国土面积很大，由历史形成的六大区域电网独立运行是合理的。迄今为止，国家电网公司还拿不出充分的论证资料来说明必须建设华北和华中或东北、西北、华中、华东用１０００千伏特高压交流紧密联系的“特高压国家电网”。

    （二）近半个世纪，北美和西欧交流同步电网发生约十几次大面积或全国性的大停电事故，都是由于电网发生某一局部的事故如自然灾害或人为操作失误等原因引起交流线路功率转移，潮流改变，链锁反应，发电机负荷分配失衡，稳定破坏，系统瓦解而导致大面积停电。国外电力行业总结和吸取了这种教训，采取分区域控制管理的办法，如美国中、东部与西部电网的背靠背直流异步互联。英国和北欧都以直流异步与西欧大陆互联；日本关东和关西电网用不同频率分开。意大利的撒丁岛与意大利本土直流异步互联，保持了本岛安全发供电。而国家电网公司提出建设“特高压国家电网”，要将华北、华中以至东北、西北、华北、华中、华东等联成特高压交流紧密电网，是逆世界潮流，违背国际经验，实非明智之策，一旦发生事故，必将产生波及全国或几个大区电网大面积停电的危险。

    （三）到２０２０年，全国电力装机容量将达到１０亿千瓦左右，相当于美国当前的规模。在我国随着大水电站、大火电站的建设，已经形成的华北、华中、华东、南方、东北、西北六大区域电网，除东北、西北电网调度的容量稍少一些外，华北、华中、华东和南方电网都将成为调度１．６５亿－２．０亿千瓦的大电网。区域电网之间应以直流异步互联或交流弱联为宜而不宜搞交流同步紧密电网。特高压交流同步电网，无论在战时或平时都存在波及全国或相邻区域电网安全稳定运行的隐患。而区域电网间直流异步互联，若一旦事故发生，可以迅速切断，其互联两端区域电网之间可以避免功率转移、链锁反应，可将事故减少到尽可能小的范围内，不致波及全国或相邻电网。在各大区域电网内，也需要加强电网网架建设，采取保证安全稳定运行的技术措施，所以，加强区域电网的建设，乃是必然的选择。

    二、远距离输电采用特高压直流较特高压交流更为安全经济

    （一）国家电网公司绕开“全国电力规划和电网规划”。单独提出要求尽快建设“晋东南－南阳－荆门特高压试验示范工程”。按照投资体制改革的规定，任何一个申报核准的工程都必须要有规划作为依据。提出所谓“特高压试验示范工程”，需要在规划中论证：１、为什么要从晋东南送电到华中？为什么不从河南送？２、华中需要电，要先做电力电量平衡，并且要做在华中就地建电厂和从晋东南送电的输煤输电的经济比较；３、即使需要从晋东南输电到华中也要做采用直流或交流的比较；４、若需要采用交流也要做５００千伏和１０００千伏电压的技术经济比较。因此每一个工程，规划论证工作是必不可少的。

    （二）专家们研究，远距离特高压交流输电：线路的空载电压，随线路长度的增长而快速升高。当线路长度３００ＫＭ时，终端的空载电压为首端的１．０５倍，而当线路长度达１０００ＫＭ时，将升高到２．０６倍，过电压相当严重。充电功率随线路长度和电压的平方比例增长，要求充电功率很大，达到数倍于其正常输送功率。特高压交流输电的一次设备的绝缘裕度随电压等级的升高而降低。特