关于特高压电网4个关键问题的认识

作者： 杨海涛

1.       1回1000kV交流特高压输电线路的输电能力

        在交流特高压电网建设初始阶段，受系统稳定性的约束，部分特高压输电线路输电能力较低，单回线路输电能力约为300万千瓦左右。随着特高压网格架构的形成，部分特高压输电线路每回线路输电能力可达到500万千瓦左右。当特高压电网形成坚强的网格架构时，在网格节点获得强电压支撑的区域，部分特高压加串补的输电线路每回线路输电能力可达700～800万千瓦。

2.       为什么要建设交、直流混联电网

        电网规划方案是否合理，需要依据其功能、经济性、可靠性、灵活性、适应性等多方面的综合协调程度来判断。因此电网规划方案优选问题属于多属性决策(MADM)问题，通常需要先对各个方案的各个属性进行分析和评价，然后在此基础上进行综合评价和排序。

我国对特高压电网的总体功能需求定位为：具有安全可靠、经济高效和调度灵活的大范围、大规模汇集、输送和分配电能的能力，为满足我国人民生活、社会发展以及节能减排的需求，促进东西部地区全面协调可持续发展服务。

      一方面，特高压直流输电适合送、受两端远距离大容量输电，但如果要形成可灵活多点汇集和分配电力的多端直流输电网络，其造价太高。而两端远距离大容量直流输电的功能较为单一，不能完全满足我国特高压电网的功能需求，因此考虑构建交、直流混联电网。另一方面，从电网可靠性的角度，如果采用20多回特大容量直流向华东地区送电，而部分用于大容量远距离输送水电的专用直流输电线路在枯水季节处于无电量可送状态，这时如果其余送火电的特高压直流输电线路和换流站有的需临时停运检修，那么会造成华东地区严重缺电，电网的可靠性较差。相对而言，特高压交流输电网可较为灵活地重新调集和配送电力，因此，适当地采用交直流输电搭配，电网的可靠性较好。此外，华东地区严重缺电，容易出现电网电压降低，发电机等设备电流过大，电网有功和无功功率损耗过大等问题，并引发连锁故障，从而导致电网的安全性较差。再者，如果采用20多回特大容量直流向华东地区送电，受端电网若发生短路和开关拒动故障，可能会出现受端多回直流同时持续换相失败甚至闭锁的情况，从而导致华东电网失稳崩溃，电网的安全性较差。因此，需考虑构建交、直流混联电网。

3．大规模同步电网的安全性问题

           从历史上实际发生过的大停电事件看，中小型同步电网更容易因频率、电压失稳等问题导致电网崩溃，例如日本东京、中国台湾、中国海南、中国西藏、新加坡、瑞典、英国、韩国、巴基斯坦、马来西亚、印度尼西亚、以色列、哥伦比亚、肯尼亚等电网均发生过电网崩溃性的大停电事件。

        大规模同步电网有可能发生更大规模的大停电事件，但实际发生的大规模停电事件是在电网陆陆续续地发生了多回线路和多台发电机因电压过低和电流过大问题停运后发生的。上述过程混杂着相继故障和连锁故障，其主要原因是没有建立针对上述问题的有效的电力系统安全监控系统。这个问题可通过建立分布式的多智能体安全监控系统，及时对系统运行方式和状态进行调控，避免线路和发电机群因电压过低和电流过大跳闸而得以解决。

        但大规模同步电网的大容量输电断面若出现失步解列，其后果是非常严重的。因此，需通过预控运行方式和配置冗余的稳定控制措施充分降低大容量输电断面失步的风险。当特高压电网形成坚强的网格架构时，由于单回线路故障跳开的影响减小，大容量输电断面出现失步解列的风险会进一步降低。

4．发展特高压电网对宏观经济的影响

        从社会宏观经济的角度看，经济萧条时期大量的人力、物力、财力处于无用武之地的局面会造成巨大浪费，并影响社会的稳定。这种情况下，适当对交通、电力等基础设施进行升级，可提升人类交通和开发运送能源的能力，从而直接获得一定的社会效益和经济效益；此外，还可带动社会经济的发展，避免部分企业因旧产品的产能过剩而倒闭，推动科学技术的进步，提升人类的技能，间接地获取巨大的社会效益和经济效益。

―――――――――本文作者杨海涛，在2006年4月6日，曾在《中国经济时报》发表“特高压输电：我国能源传输的新途径”一文（该文随后被《广西电业》刊出，但被署名为“尚稳哲”发表），阐述了在我国发展特高压电网的必要性；此外，杨海涛等编著的《电力系统安全性》一书最近已由中国电力出版社出版发行。

      2014年5月15日，全国政协召开“发展特高压输电，优化电力布局”双周协商座谈会，参加会议的人员包括政协领导、各地政协委员，还包括支持与反对交流特高压的相关部门负责人和专家学者。会上，两方就“特高压”的安全性、经济效益展开激烈的辩论。会议持续了三个小时四十分钟，俞正声在其间多次讲话，他表示，这是关系国家安全、发展方向和趋势的大问题，一定要集体研究、科学论证。

　　【俞正声会中表态】

　　全国政协主席俞正声在会上表示：“会议主要分岐是，如果要搞交流特高压，安全性怎样？如果强直弱交无问题，就不要搞交流特高压，请能源局回去后就组织论证，不要回避问题，要集体研究、科学论证，我们将这次会议写成报告送国务院。”

　　俞主席最后点出双方争论的共同点，即都觉得需要远距离输电，因此，他提出了三点建议：

　　一、强直弱交远距输电是否可行？

　　二、交流特高压输电是否还不如超高压？

　　三、三华电网安全如何估计？

　　他表示，前两个问题好解决，去调查，最后一问题将请能源局组织论证。