蒙定中原電力部生產司教授級高工、國際大電網委員會CIGRE和美IEEE會員

2015年6月30日

前言

國網公司在宣傳交流特高壓全國聯網時，就稱一回交流1000kV線路輸電能力為500kV線路的4～5倍(再按2012年劉振亞著[中國電力與能源]書第69頁核實)，所以號稱交流特高壓輸電節約投資又節省線路走廊。

從特高壓示范/起步工程表現它輸送能力還不到500kV線路的兩倍，而且它每段線不能長(約為300公里)，必需靠500kV電網聯接支持才能多送電，構成不安全的電磁環網。從基本原理上對同塔雙回的交流1000kV兩回線路和兩個同塔雙回緊揍型的4回500kV線路的600公里輸電計算分析，證實它輸送能力真不到500kV線路的兩倍，和500kV線路輸電相比，它極不安全，更極其浪費。600公里以內，采用交流500kV輸電既安全又經濟；600公里以外，采用直流輸電最佳。由於交流特高壓在基本原理上存在致命弱點，全世界都沒有實用價值。

一．交流特高壓與超高壓輸電

從交流特高壓實際工程和±800kV和同塔雙回±660kV直流輸電工程按同等輸電能力的單價比較為5.38/1.52=3.54倍；和±500kV直流輸電工程的單價比較為5.38/2.33=2.31倍。可見輸電距離愈長，交流特高壓愈不經濟。

三.交流特高壓的致命弱點難以解決

1.電壓問題

國網公司在宣傳交流特高壓的自然功率相當500kV線路的5倍，就稱一

回1000kV線路輸送容量相當500kV線路的5倍。其實這在原理上恰恰是其

致命弱點之一。因為它充電功率大，負荷突變難以控制電壓，突降時將出現過電壓，事故中負荷轉移而突增時，將造成電壓崩潰/系統失穩；不得不裝設100%（其中約20%在低壓）并聯電抗器去祗消充電功率，結果大大降低其輸電容量。

全世界過去只有前蘇聯交流1150kV特高壓線路運行，它們用接近100%并聯電抗器抵消線路的充電功率，雖能限制過電壓，但不能多送，結果一回線只能送150萬千瓦，相當一條500kV線路輸電水平。

交流特高壓線路要多送，就不得不研究采用自動可控高壓并聯電抗器，前蘇聯就未研究成功。線路滿載時可控高抗將自動控為零，受端跳閘立刻出現工頻過電壓，300公里為1.43p.u.，600公里為2.18p.u.，還會引起危險的操作過電壓，即使研究成功用可控高抗祗能延時增加電抗，難以保護規定工頻過電壓祗為1.3～1.4p.u.以及操作過電壓為1.7～1.8p.u.的交流特高壓設備安全。

國際大電網2007年10月變壓器會議指出，可控并聯電抗器因為有不斷轉換動作和諧波影響，其故障比一般變壓器又多又嚴重，如22年來南非765kV并聯電抗器38組運行就損壞過20組。又如魁北克735kV電網的并聯電抗器就可控失敗，一旦可控失敗，當可控的綜合電抗小於一定值，在單相重合閘單相斷開或斷路器操作有單/兩相斷開時，即發生極其危險的工頻串聯諧振過電壓，高達額定值的20～36倍，危害嚴重。

2.輸送容量問題

主要電源和負荷都在500kV網，應用交流特高壓必須疊加1000/500kV的升/降壓變壓器，增大了聯系阻抗。計算證明，2回1000kV線輸電的靜態穩定祗相當於4回500kV；而暫態穩定還不如4回500kV線輸電。

圖1可見，在無串補時，2回1000kV線才能輸送150～200萬千瓦，而不得不要靠500kV電磁環網支持，結果才能輸送300～330萬千瓦。所以，一回100萬伏線路輸送容量不如兩回500kV線，能用上串補才接近。

三華交流1000kV線路輸送超2000公里，構成所謂“五縱六橫”網架，實際上是故障時負荷自由轉移的不安全結構，每回線輸送能力難以超過300萬千瓦，永遠達不到國家領導部門的500萬千瓦要求。

3.總投資問題

由於交流特高壓輸送容量低，一回1000kV線路輸送容量最多等於兩回500kV線，按總投資計算前者為后者的2.6～2.8倍，兩者投資差162～188億元。

特別是有關部門違反世界公認的交直流輸電技術經濟決策，聯合國經濟社會

事務局2005年在紐約發表“國際電力聯網多方面要點頒布”文件指出，超出600公里都是直流輸電的經濟距離，而且直流輸電比較安全、可靠。但目前輸電超出1000～2000公里都不用直流，而用交流特高壓，結果圖3比較兩者投資：輸送1300公里為3.3倍，所以交流特高壓輸電毫無實用價值。

四.交流特高壓的回顧和展望

上世記前蘇聯、日、美、意和巴西對交流特高壓曾作大量研究，主要目的是為了“長距離輸電”，前蘇聯還共建1905公里1150kV在1985年投運，最大輸送160萬千瓦，因問題多在1994年降500kV運行。日本東京電力建426公里1000kV線路，但末建特高壓變電站，祗能降500kV運行。

在此期間，世界上對直流輸電研究成功‘晶閘管’，代替了原有不實用的‘水銀整流器’，使直流輸電更為安全/經濟適用於“長距離輸電”，交流特高壓就沒有實用價值了。

聯合國經濟社會事務局2005年在紐約發表“國際電力聯網多方面要點頒

布”文件指出，提到交流1200kV曾在俄羅斯的西伯利亞長線路使用，并指出：“達到交流百萬伏以上，無論如何，能承受如此高電壓的實際難度和設備和絕緣的代價，都過高而難以采用”；聯合國文件所指包括兩個風險：一個是技術難度風險，另一個是經濟代價風險。所以歐美俄日等將來都不考慮在現有交流電網上再疊加高一級電壓，更不考慮采用交流特高壓；而充分發揮直流輸電的作用。

國網公司用交流特高壓祗是為了全國聯網，在2005年北戴河會議上，更宣傳日本東京電力將在2010年升為交流特高壓運行，在2007年底日本大阪的國際大電網會中，東京電力回答根本不考慮升壓交流特高壓運行。

現有交流500/750kV電壓完全可以滿足中國將來發展的需要，按上述論證，交流特高壓極不安全，極為浪費投資和能源，根本沒有實用價值。如果批準交流特高壓工程走一步，國家經濟必將損失一大步。特請國家領導高度重視交流特高壓問題，應按科學發展觀進行民主討論，充分論證；并繼續貫徹30多年來對我國電網安全起重要作用的《電力系統安全穩定導則》，慎重決策，避免將來難以挽回的決策失誤而造成近萬億元的國家損失。