上世紀(jì)世界研究和實(shí)踐交流特高壓輸電技術(shù)失敗了，而直流輸電技術(shù)取得了成功；有史以來(lái)世界上90%的重大停電(每次損失>800萬(wàn)千瓦)都發(fā)生在龐大又自由相聯(lián)的交流電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中；我國(guó)(除臺(tái)灣一次外)為什么從來(lái)沒(méi)有發(fā)生重大停電？  

因?yàn)槎嗄陙?lái)我國(guó)電網(wǎng)貫徹了現(xiàn)行《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》，全國(guó)電網(wǎng)基本以直流隔離為六個(gè)大區(qū)，任一區(qū)事故都不影響鄰區(qū)；將全國(guó)聯(lián)成一個(gè)交流特高壓同步電網(wǎng)，嚴(yán)重違反《穩(wěn)定導(dǎo)則》分區(qū)規(guī)定，就會(huì)重走世界上其他國(guó)家經(jīng)歷的失敗道路，不但造成嚴(yán)重的浪費(fèi)，而且必然使我國(guó)電網(wǎng)發(fā)生重大停電事故。  

日本“東京電力”在1992—1999年建成的1000kV交流特高壓線路共426公里，但未建變電站，只能降壓到500kV運(yùn)行。國(guó)網(wǎng)公司在北戴河會(huì)議報(bào)告稱：“根據(jù)東京電力的預(yù)測(cè)，2010年期間南巖木特高壓干線有必要升壓運(yùn)行”。而“國(guó)際大電網(wǎng)委員會(huì)”在2007年底日本大阪召開(kāi)＜電力系統(tǒng)發(fā)展會(huì)議＞上，本人作為會(huì)員作大會(huì)報(bào)告，既介紹了中國(guó)防止重大停電的《穩(wěn)定導(dǎo)則》經(jīng)驗(yàn)，又以此來(lái)論證交流特高壓是不可行的。  

當(dāng)時(shí)從“東京電力”代表得到的回答是：“接受了教訓(xùn)，不再升壓了。”現(xiàn)日本經(jīng)歷了六年也沒(méi)再升壓，證明國(guó)網(wǎng)報(bào)告確是不實(shí)宣傳。  

北戴河會(huì)后南方電網(wǎng)公司做了認(rèn)真、深入的科學(xué)研究，確認(rèn)了遠(yuǎn)距離輸電應(yīng)采用直流，根本不應(yīng)采用既不經(jīng)濟(jì)又極不安全的交流特高壓。在此情況下，國(guó)網(wǎng)公司為了鞏固壟斷，即使明知構(gòu)建特高壓電網(wǎng)違反《穩(wěn)定導(dǎo)則》，將構(gòu)建<交流特高壓國(guó)家級(jí)電網(wǎng)>改為<交流特高壓三華電網(wǎng)>。  

八年以來(lái)，經(jīng)我們老專家有科學(xué)實(shí)踐理由的大力反對(duì)，“十二五”時(shí)間過(guò)半，三華聯(lián)網(wǎng)道路受阻、規(guī)劃未批。2013年7月8日，發(fā)改委能源局召開(kāi)標(biāo)有“特急”字樣的<促進(jìn)電網(wǎng)科學(xué)發(fā)展座談會(huì)>，時(shí)隔八年，再次邀請(qǐng)我們老專家參會(huì)，發(fā)改委能源局新領(lǐng)導(dǎo)聽(tīng)取我們老專家的意見(jiàn)。  

南方電網(wǎng)由于繼續(xù)認(rèn)真貫徹《穩(wěn)定導(dǎo)則》，在2013年7月能源局召開(kāi)的南網(wǎng)“十二五”規(guī)劃審查會(huì)上匯報(bào)了<南方電網(wǎng)2013-2020年規(guī)劃研究報(bào)告>的結(jié)論：“南方電網(wǎng)未來(lái)西電東送發(fā)展主要采用直流輸電技術(shù)。同時(shí)，“十二五”期以后不再對(duì)各省間電網(wǎng)的交流斷面加強(qiáng)。遠(yuǎn)景南方電網(wǎng)將以省區(qū)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，逐步分解為2～3個(gè)同步網(wǎng)格局”。結(jié)論僅討論了一天就得到專家們一致認(rèn)可，由能源局成文下達(dá)執(zhí)行。  

南網(wǎng)報(bào)批報(bào)告再次對(duì)現(xiàn)行直流和交流特高壓方案作比較，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上采用直流將南網(wǎng)劃分2～3交流區(qū)，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)清晰，完全控制交流電網(wǎng)規(guī)模，既解決了交、直流線路併列東送風(fēng)險(xiǎn)，又將交流遠(yuǎn)距離改為中、短距離輸電，而徹底解決原有的穩(wěn)定和低頻振蕩問(wèn)題，從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上大大提高安全可靠性。  

遠(yuǎn)距離輸電采用直流比交流特高壓更為安全可靠，世界重大停電經(jīng)歷證明，龐大交流電網(wǎng)必然會(huì)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，如嚴(yán)重的美加重大停電經(jīng)歷了N-14連鎖反應(yīng)才造成失穩(wěn)大停電。但直流輸電就避免連鎖反應(yīng)，如直流本身問(wèn)題只會(huì)出現(xiàn)一回直流雙極閉鎖全停(相當(dāng)于N-2)，由于交流系統(tǒng)故障僅影響直流短時(shí)換相失敗，不可能造成雙極閉鎖全停(相當(dāng)于N-0，詳見(jiàn)后面分析)，因此交流特高壓無(wú)法和高度安全可靠又更為經(jīng)濟(jì)的直流相比。  

采用交流特高壓相當(dāng)一個(gè)龐大交流電網(wǎng)，既違反《穩(wěn)定導(dǎo)則》<分區(qū)/分散外接電源>，又必然違反<分層>規(guī)定，要靠1000/500kV電磁環(huán)網(wǎng)才能最多送到300萬(wàn)千瓦(不是宣傳的500萬(wàn)千瓦)，龐大交流電網(wǎng)一旦故障，必將引起連鎖反應(yīng)，造成全停風(fēng)險(xiǎn)。而且南網(wǎng)證明采用交流特高壓在經(jīng)濟(jì)上也嚴(yán)重浪費(fèi)，總投資3067億元，而直流方案只為1968億元，所以再次否定交流特高壓的采用。  

本人認(rèn)為，華東應(yīng)學(xué)南網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，外來(lái)電力靠直流輸送，“分區(qū)”解決短路電。  

2012年3月國(guó)網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)劉振亞著＜中國(guó)電力與能源＞書(shū)中(第177～179頁(yè))，提出了構(gòu)建三華特高壓電網(wǎng)的必要性：“有利于大規(guī)模接受外來(lái)電力”；“采用三華特高壓同步方案，既能從根本上解決短路電流大面識(shí)超標(biāo)問(wèn)題，又徹底解決了因交直流系統(tǒng)相互作用而引發(fā)的華東500千伏電網(wǎng)不穩(wěn)定的問(wèn)題”。  

中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司受政府委托邀請(qǐng)20多位專家評(píng)估華東交流特高壓輸變電工程。2013年5月29～31日在上海召開(kāi)了“華東四省一市國(guó)民經(jīng)濟(jì)及電力發(fā)展規(guī)劃研討會(huì)”，2013年9月24～25日在北京召開(kāi)了“淮南～南京～上海特高壓交流輸變電工程評(píng)估會(huì)”。  

國(guó)網(wǎng)公司提交＜華東電網(wǎng)發(fā)展情況調(diào)研材料＞和國(guó)網(wǎng)公司華東分部提交＜華東電網(wǎng)發(fā)展情況匯報(bào)＞和該工程必要性等論證報(bào)告，包括其代表發(fā)言，皆按國(guó)網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)劉振亞提出的三大必要性作為構(gòu)建華東交流特高壓工程的主要理由：  

(1)華東建設(shè)交流特高壓電網(wǎng)就是為了接受區(qū)外交流特高壓來(lái)電。  

(2)華東500kV電網(wǎng)不能承受多回直流同時(shí)閉鎖的沖擊，特別是不能承受將來(lái)更大的直流(如±1100kV、1100萬(wàn)千瓦)閉鎖的沖擊，只能靠交流特高壓電網(wǎng)。  

(3)華東500kV電網(wǎng)不能解決短路電流超標(biāo)問(wèn)題，只能靠交流特高壓電網(wǎng)。  

針對(duì)這些理由，本人逐一進(jìn)行分析。  

1、區(qū)外遠(yuǎn)距離受電可主要依靠直流輸電解決。  

歐美俄日曾為“遠(yuǎn)距離輸電”研究應(yīng)用交流特高壓失敗，為什么國(guó)網(wǎng)公司要重走世界已失敗的道路？回顧上世紀(jì)前蘇聯(lián)為實(shí)現(xiàn)交流1200kV的長(zhǎng)距離(1905公里)輸電，在1985～1994的9年運(yùn)行中，電暈損耗特大，過(guò)電壓?jiǎn)栴}特嚴(yán)重，不得不在線路上都裝設(shè)100%補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，結(jié)果最多只能送電160萬(wàn)千瓦，實(shí)踐證明前蘇聯(lián)經(jīng)歷多年也不能解決其技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，又極浪費(fèi)投資，不得不永遠(yuǎn)降壓500kV運(yùn)行了。日本東京電力曾建1000kV線路，但未建變電站，只能500kV運(yùn)行。  

上世紀(jì)世界各國(guó)為“遠(yuǎn)距離輸電”，對(duì)直流輸電成功地應(yīng)用可控硅代替了水銀整流器，從而既安全又經(jīng)濟(jì)地達(dá)到了“遠(yuǎn)距離輸電”的目的，結(jié)果同為“遠(yuǎn)距離輸電”而研究的交流特高壓在世界上確無(wú)實(shí)用價(jià)值了。  

1965年以來(lái)世界上曾發(fā)生了25次電網(wǎng)重大停電，我們?yōu)槭裁磸牟话l(fā)生？上世紀(jì)70年代末，電力部工作組不僅調(diào)查分析國(guó)內(nèi)事故，還分析了全世界大停電，認(rèn)為：“連鎖反應(yīng)造成大停電的原因-不受控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和保護(hù)”，所以制定了《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》。  

改革開(kāi)放以來(lái)，建立了可靠的交/直流、“分層”“分區(qū)”的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，“分散外接電源”的電源結(jié)構(gòu)和控制不同故障的“三道防線”，系統(tǒng)失穩(wěn)可能偶而發(fā)生，但不能造成大停電；而且由于區(qū)間為直流聯(lián)網(wǎng)，任一區(qū)故障/失穩(wěn)都不會(huì)波及鄰區(qū)。但采用交流特高壓聯(lián)網(wǎng)就完全違反《導(dǎo)則》“分層”“分區(qū)”和“分散外接電源”的規(guī)定，所以必然步入重大停電的道路。  

輸送容量決定于全系統(tǒng)從送端到受端的全阻抗，因?yàn)殡娫春拓?fù)荷都在500kV電網(wǎng)，應(yīng)用交流特高壓必須疊加1000/500kV的升/降壓變壓器，就增大了總的聯(lián)系阻抗，差不多抵消了交流特高壓線路電抗的減少。實(shí)際以600公里輸電計(jì)算證明，2回1000kV線路輸電的靜態(tài)穩(wěn)定只相當(dāng)于4回500kV線路；而暫態(tài)穩(wěn)定還不如4回500kV線路輸電。即使多投資采用串聯(lián)電容補(bǔ)償，一個(gè)同塔雙回特高壓線路的輸電能力，只能與2個(gè)同塔雙回的500kV線路相當(dāng)。根本不是國(guó)網(wǎng)公司宣傳的一回1000kV線路輸送能力可達(dá)到500kV線路的4～5倍。  

交流特高壓線路和設(shè)備更不安全，從2008年初我國(guó)南方冰雪災(zāi)害和2008年5月12日四川汶川里氏8級(jí)大地震災(zāi)害結(jié)果證實(shí)，交流電壓愈高的線路倒塔和變電站設(shè)備損壞愈嚴(yán)重。因此，可按線路倒塔和變電站設(shè)備損壞的原因分析，交流特高壓線路和設(shè)備最難抗冰雪災(zāi)害和地震。  

從華東電網(wǎng)負(fù)荷、裝機(jī)報(bào)告指出一次能源資源匱乏，需要從區(qū)外受入大量電力。采用交流特高壓輸電的致命弱點(diǎn)必將帶來(lái)停電災(zāi)害，又極其浪費(fèi)，600公里內(nèi)線路投資為交流500kV的3.8倍以上，700/1000/2000公里線路投資為直流的2.4/2.84/4.24倍。因此，不論輸電距離遠(yuǎn)近，應(yīng)用交流特高壓都是不可取的，區(qū)外遠(yuǎn)距離受電主要靠直流輸電，經(jīng)多年實(shí)踐證明既經(jīng)濟(jì)又安全。  

2.華東多回大容量直流饋入根本不需要交流特高壓支持  

2015年南網(wǎng)珠三角/華東長(zhǎng)三角的直流落點(diǎn)分別是2720/3980萬(wàn)千瓦，落點(diǎn)面積分別為40000/96000平方公里，每平方公里相當(dāng)落入直流為680/416千瓦，可見(jiàn)珠三角的直流密集秤堪比長(zhǎng)三角還高，南網(wǎng)早經(jīng)科學(xué)論證多回直流饋入和交流特高壓毫不相關(guān)。多年實(shí)踐證明，造成直流閉鎖停運(yùn)有兩種原因。  

(1)因直流本身設(shè)備/線路問(wèn)題造成全停的雙極閉鎖只能發(fā)生在一回直流輸電上  

如五回直流饋入珠三角從2009～2012年來(lái)，只是在2010/2011年各有一回直流發(fā)生雙極閉鎖全停，相當(dāng)每回直流經(jīng)歷四年以上才發(fā)生一次雙極閉鎖全停。一旦發(fā)生，對(duì)應(yīng)上海/江蘇/浙江，相當(dāng)損失3～4%的電源，即使將來(lái)分區(qū)，電網(wǎng)都能承受一回最大直流雙極閉鎖的沖擊。但國(guó)網(wǎng)公司卻以兩回、甚至三回直流輸電同時(shí)閉鎖全停來(lái)宣傳交流特高壓的必要性，從國(guó)內(nèi)外有史以來(lái)的直流輸電運(yùn)行實(shí)踐證明，因直流本身問(wèn)題從未造成過(guò)所宣傳的兩回、甚至三回直流輸電同時(shí)雙極閉鎖全停。  

(2)即使有更大容量直流送到華東也不需要交流特高壓  

國(guó)網(wǎng)公司最近又宣傳華東500kV電網(wǎng)特別是不能承受將來(lái)特大的直流(±1100kV、1100萬(wàn)千瓦)閉鎖的沖擊，只能靠交流特高壓電網(wǎng)。  

表一  

從圖表可以看出來(lái)，一回特大容量直流全停占原供電的比例遠(yuǎn)小于調(diào)度規(guī)定6%的旋轉(zhuǎn)備用，因此即使有更大容量直流送到華東也不需要交流特高壓。由于受端負(fù)荷都在500kV電網(wǎng)，如直流送到1000kV電網(wǎng)，則必須花大量投資去建1000/500kV降壓變電站，若按輸送1100萬(wàn)千瓦估算，則浪費(fèi)約60億元，也使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增大輸電阻抗和不必要的變電損耗。世界上直流換流變壓器從未逆變?yōu)榻涣?000kV，這么高電壓的換流變壓器及交流側(cè)所有輔助設(shè)備在技術(shù)上都沒(méi)有解決，風(fēng)險(xiǎn)太大，且大增投資，毫無(wú)必要。  

(3)從我國(guó)多年實(shí)踐證明交流系統(tǒng)故障不可能造成多回直流閉鎖同時(shí)停運(yùn)  

交流系統(tǒng)故障會(huì)造成故障點(diǎn)附近多回直流輸電同時(shí)瞬間換相失敗(不是閉鎖停運(yùn))，國(guó)內(nèi)500kV網(wǎng)所有故障都可在0.1秒內(nèi)快速切除后、再經(jīng)0.15秒直流即恢復(fù)運(yùn)行；即使開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，故障也可在0.3秒切除，直流再經(jīng)0.25秒恢復(fù)運(yùn)行，很可靠的不會(huì)造成本身直流低電壓閉鎖保護(hù)動(dòng)作停運(yùn)。  

經(jīng)多次和南瑞繼保電氣公司和中電普瑞電力公司的高級(jí)科技專家們研究，直流站已具備相當(dāng)耐受交流側(cè)低電壓的能力，原來(lái)的直流低電壓保護(hù)的整定值可以相適應(yīng)的改進(jìn)，只要逆變站接入的交流電網(wǎng)不出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間電壓崩潰，就可完全避免直流站閉鎖全停。  

中電普瑞電力公司制造的世界電壓最高(±800kV)、容量最大(720萬(wàn)千瓦)、由錦屏送到江蘇蘇南的直流輸電設(shè)備，其整流/逆變站直流電壓降到0.1p.u。(10%)時(shí)可承受178秒，這相當(dāng)可取消其直流低電壓保護(hù)，就等于不存在巴西式的直流閉鎖停運(yùn)問(wèn)題。經(jīng)南網(wǎng)初步和其他直流設(shè)備制造部門(包括西門子、許繼)研究，現(xiàn)有直流逆變站的電壓整定可改為電壓0.3p.u?；蚋停瑫r(shí)間4秒或更長(zhǎng)，也不易因電壓大幅度降低而跳閘。  

3.罩上交流特高壓網(wǎng)必將使500kV電網(wǎng)短路電流有增無(wú)減  

罩上交流特高壓網(wǎng)相當(dāng)縮短500kV電網(wǎng)各處間的電氣距離，必然增大其短路電流，國(guó)網(wǎng)稱可降低500kV電網(wǎng)短路電流完全是錯(cuò)誤宣傳，實(shí)際上是怎樣降低呢？從國(guó)網(wǎng)2013年5月“華東電網(wǎng)發(fā)展情況調(diào)研材料”報(bào)告稱“通過(guò)交流特高壓電網(wǎng)發(fā)展，為長(zhǎng)三角500kV電網(wǎng)解環(huán)和分片運(yùn)行創(chuàng)造條件，可從根本上解決短路電流超標(biāo)問(wèn)題”。  

可見(jiàn)國(guó)網(wǎng)的回答還是要靠500kV電網(wǎng)自行解環(huán)、分片才能解決。實(shí)際上靠羽毛球拍式的薄弱1000kV網(wǎng)架，將原有堅(jiān)強(qiáng)的500kV電網(wǎng)解環(huán)、分片來(lái)解決短路電流超標(biāo)問(wèn)題，嚴(yán)重降低運(yùn)行可靠性。變電站所有變壓器可能分裂成單組運(yùn)行，降低了主變壓器的利用率，降低了運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。  

結(jié)語(yǔ)：  

南方電網(wǎng)貫徹《穩(wěn)定導(dǎo)則》的決策值得借鑒，云南以直流輸電東送外，所有500kV交流也通過(guò)直流背靠背東送，采用直流隔離分云南、貴州/廣西、廣東三個(gè)大區(qū)，徹底解決長(zhǎng)距離交直流併列東送風(fēng)險(xiǎn)，將原近2000公里輸電的500kV交流線路經(jīng)直流隔離，縮短為中、短距離線路，也徹底解決原有的穩(wěn)定和低頻振蕩問(wèn)題。  

初步設(shè)想廣東用直流背靠背再分兩個(gè)小區(qū)，直流分別饋入各小區(qū)，既能控制短路容量增長(zhǎng)，又適合于多回直流安全饋入，還將解決將來(lái)更多直流饋入和裝設(shè)更多電廠等一系列安全和短路電流問(wèn)題。上述措施建議按實(shí)際需要盡快實(shí)施、才能盡早發(fā)揮其重要作用。  

國(guó)網(wǎng)公司有關(guān)華東電網(wǎng)發(fā)展的主要目的就是要走出三華交流特高壓聯(lián)網(wǎng)的第一步，如果建成，就可迫使政府批準(zhǔn)三華聯(lián)網(wǎng)，否則對(duì)華東投資744億元的交特工程就等于作廢，因此，要從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展、重新慎重研究。  

交流特高壓輸電的致命弱點(diǎn)必將帶來(lái)停電災(zāi)害，又極其浪費(fèi)，600公里內(nèi)線路投資為交流500kV的3.8倍以上，700/1000/2000公里線路投資為直流的2.4/2.84/4.24倍。因此，不論輸電距離遠(yuǎn)近，應(yīng)用交流特高壓都是不可取的。  

從2015/2020年華東各省市負(fù)荷需要和電源規(guī)劃證明，將來(lái)包括安徽省都缺電，各個(gè)省市通過(guò)繼續(xù)靠遠(yuǎn)方直流輸電和在各城鎮(zhèn)負(fù)荷中心附近建新電源，各區(qū)都各自作到電源/負(fù)荷基本平衡，互相之間不需要大量交換電力，現(xiàn)有500kV電網(wǎng)已滿足要求，建成的交流特高壓設(shè)施面臨無(wú)電可送，能有電力流嗎？相當(dāng)作廢了！  

為了保證華東500kV系統(tǒng)的安全，解決短路電流超標(biāo)問(wèn)題和適應(yīng)更多直流饋入，將長(zhǎng)距離的交流輸電改為中、短距離，最經(jīng)濟(jì)有效和安全可靠的辦法，就是學(xué)習(xí)南網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，按《穩(wěn)定導(dǎo)則》提出〈華東分四大區(qū)域電網(wǎng)〉的設(shè)想，將來(lái)可隨電源和短路電流發(fā)展需要逐步實(shí)現(xiàn)四大〈分區(qū)〉，總投資不超過(guò)62億元，為華東交流特高壓聯(lián)網(wǎng)靜態(tài)投資(744億元)的十二分之一(8.3%)。  

因此，華東應(yīng)學(xué)南網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，“分區(qū)”既解決短路電流/直流饋入問(wèn)題，各區(qū)電源/負(fù)荷平衡、根本不需要交流特高壓。建議政府對(duì)已批準(zhǔn)的華東交流特高壓工程應(yīng)慎重從新審議，未作出決定前現(xiàn)立即停工。  

因?yàn)榇斯こ虒?shí)際是三華交流特高壓工程的一個(gè)組成部分，因?yàn)樵瓉?lái)多年本來(lái)安全可靠的華北、華中、華東三個(gè)分區(qū)，由違反科學(xué)的交流特高壓聯(lián)成三華聯(lián)網(wǎng)，嚴(yán)重違反《穩(wěn)定導(dǎo)則》的〈分區(qū)〉〈分層〉〈分散外接電源〉規(guī)定，必將構(gòu)成更極度危險(xiǎn)又極其浪費(fèi)，且難以挽回的嚴(yán)重后果。