蒙定中原電力部生產(chǎn)司教授級高工、國際大電網(wǎng)委員會(huì)CIGRE和美IEEE會(huì)員2015年6月30日

一、交直流運(yùn)行的相互影響

“強(qiáng)直弱交”問題研究首先應(yīng)弄清交直流的相互影響，因?yàn)閲W(wǎng)公司把三回直流同時(shí)雙極閉鎖停遠(yuǎn)作為系統(tǒng)規(guī)劃的前提條件（2013年5月國網(wǎng)公司“華東電網(wǎng)發(fā)展情況調(diào)研材料”第33頁和國網(wǎng)公司華東分部“華東電網(wǎng)發(fā)展情況匯報(bào)”第28頁）。南網(wǎng)公司、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院和西南、中南、廣東電力設(shè)計(jì)院的有關(guān)南網(wǎng)規(guī)劃報(bào)告則把兩回直流同時(shí)雙極閉鎖停遠(yuǎn)作為系統(tǒng)規(guī)劃的前提條件。

前提條件對系統(tǒng)規(guī)劃的安全、經(jīng)濟(jì)的影響非常重要；應(yīng)按三十多年來我國包括世界的直流輸電運(yùn)行實(shí)踐研究，到底是怎么原因發(fā)生過雙極閉鎖？何種原因會(huì)使直流只能一回發(fā)生雙極閉鎖？何種原因會(huì)使直流多回發(fā)生雙極閉鎖？我國有史以來從未發(fā)生過兩回直流同時(shí)雙極閉鎖，將來也沒有可能發(fā)生？除非如我國唯一的云南—廣東的“同塔雙回”直流輸電才有可能發(fā)生。

多年運(yùn)行經(jīng)歷證明，造成直流輸電雙極閉鎖停遠(yuǎn)有兩種原因：

一是從歷史實(shí)踐證明，由于直流本身設(shè)備/線路問題造成雙極閉鎖全停只可能三、四年發(fā)生一次，只可能發(fā)生在一回直流輸電上，不可能如國網(wǎng)宣傳的兩回、甚至三回直流同時(shí)發(fā)生雙極閉鎖。另外由于交流系統(tǒng)故障導(dǎo)至長時(shí)電壓崩潰、造成直流低電壓保護(hù)動(dòng)作全停，只有巴西發(fā)生過，我國直流受端系統(tǒng)短路電流容量都很強(qiáng)大，繼電保護(hù)動(dòng)作快速，直流低電壓保護(hù)整定可靠，過去直流從不發(fā)生巴西式全停，今后更大大改進(jìn)直流低電壓保護(hù)整定值，且分區(qū)后故障只影響本區(qū)直流，不影響他區(qū)直流運(yùn)行。

二是交流系統(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)。如2012年8月11日廣東增穗線C相接地，遠(yuǎn)近不同的五回直流皆短時(shí)換相失敗，直流功率分別跌至故障前的0/0/39/65/70%，因切除故障快使其持續(xù)時(shí)間為40～80ms，故障切除后70～170ms時(shí)、直流功率即恢復(fù)到故障前的90%，在180～320ms時(shí)完全恢復(fù)100%。說明故障切除快，遠(yuǎn)低于直流低電壓保護(hù)的時(shí)間整定值，就不影響運(yùn)行。經(jīng)和南瑞和中電普瑞公司直流制造公司的博士、專家們研究，直流站的交流低電壓保護(hù)不需要，而直流低電壓保護(hù)的電壓定值可要求降到10%，時(shí)間增大為8秒以上。所以也不可能發(fā)生因交流系統(tǒng)故障造成多回直流同時(shí)雙極閉鎖故障停遠(yuǎn)。

如系統(tǒng)缺乏足夠的動(dòng)態(tài)無功儲(chǔ)備，嚴(yán)重故障后引起長時(shí)間電壓崩潰，直流

逆變站的直流低電壓保護(hù)又整定不合理，才會(huì)動(dòng)作造成雙極閉鎖全停。巴西

2009年直流受端電壓崩饋，電壓波動(dòng)性降低，兩回直流共四套直流低電壓保護(hù)

整定不合理（整定直流電壓48%；時(shí)間2秒），才陸續(xù)雙極閉鎖，造成了巴西重

大停電。我國大容量直流受電地區(qū)短路電流水平都達(dá)40～60千安，說明有足

夠的動(dòng)態(tài)無功儲(chǔ)備支持，不會(huì)發(fā)生電壓崩潰。

實(shí)際證明我國交流系統(tǒng)故障都將被快速切除，根據(jù)2006～2014年七年來廣東500kV線路共發(fā)生592次故障，占97.3%的單相故障大都在0.06秒內(nèi)切除，個(gè)別也不超過0.08秒，占4.6%的兩相故障都在0.05秒內(nèi)切除，從未發(fā)生三相故障。全國保護(hù)水平和廣東基本相同，即使發(fā)生三相故障也是個(gè)別的，但國網(wǎng)、規(guī)劃院和多個(gè)設(shè)計(jì)院又把三相故障同時(shí)開關(guān)拒動(dòng)作為規(guī)劃條件。

脫離實(shí)際、不弄清交、直流運(yùn)行的相互影響是為“不交不直”、“先交后直”創(chuàng)造條件。所謂兩回甚至三回直流同時(shí)雙極閉鎖停遠(yuǎn)，不僅為交流特高壓三華聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造理由，且對將來500kV電網(wǎng)規(guī)劃造成不合理的浪費(fèi)。

二、論證“強(qiáng)直弱交”，直流輸電根本不需要交流特高壓支持

直流輸電完全可以滿足我國電源基地遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸送的要求，不需要交流特高壓支持。2015年八個(gè)直流逆變站密集珠三角地區(qū)，容量達(dá)2560萬千瓦，占廣東負(fù)荷的28%，居世界首位，運(yùn)行安全，根本不需要交流特高壓支持。

2010年6月電科院“受端電網(wǎng)構(gòu)建研究”報(bào)告，借用2008年國際大電網(wǎng)委員會(huì)(CIGRE)發(fā)表的直流B4-41工作組專門為直流多落點(diǎn)安全的報(bào)告，提出故障時(shí)影響電壓降的“多饋入直流短路比”理論，認(rèn)為只有交流特高壓才能支撐多饋入直流安全受電。該報(bào)告還指出，500kV網(wǎng)如發(fā)生兩回路“N－2”故障，電壓低使直流運(yùn)行難以恢復(fù)。2010年6月國家電網(wǎng)公司也已將上述內(nèi)容列入《關(guān)于我國電網(wǎng)發(fā)展若干重大問題研究》的國網(wǎng)報(bào)告。

2011年6月30日電監(jiān)會(huì)主持的《特高壓座談會(huì)》上，電科院代表重申500kV電網(wǎng)無法解決多饋入直流帶來的受端電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題。主要是兩個(gè)問題：一是兩回直流同時(shí)雙極閉鎖故障引發(fā)的連鎖反應(yīng)；二是交流“N-2”故障。

國網(wǎng)/電科院借外短路比理論宣傳，但南網(wǎng)專家則科學(xué)務(wù)實(shí)論定，末達(dá)目的；電科院又以“兩回直流同時(shí)雙極閉鎖”和交流“N-2”故障來宣傳，這都是不考慮安全經(jīng)濟(jì)又脫離科學(xué)實(shí)際的方法來蒙蔽不熟悉直流輸電的人們，以爭取交流特高壓起步工程得到批準(zhǔn)。

1. 直流輸電的運(yùn)行經(jīng)歷

直流輸電在運(yùn)行中經(jīng)歷過兩種故障。

(1)直流本身造成的單極/雙極閉鎖

主要是直流站設(shè)備或直流線路故障造成，單極閉鎖每年可能發(fā)生1～2次，只中斷一半輸電電力。雙極閉鎖相當(dāng)全停，但機(jī)率很低，例如南網(wǎng)2001年3月8日天平直流、2001年4月4日天廣直流、2002年8月14日天廣直流和2005年5月8日貴廣直流各發(fā)生一次，既然一次雙極閉鎖也很難得發(fā)生，為什么電科院卻以“兩回直流同時(shí)雙極閉鎖”來宣傳交流特高壓？不是脫離科學(xué)實(shí)際嗎？

(2)交流系統(tǒng)電壓崩潰造成直流雙極閉鎖全停

巴西最嚴(yán)重的1999年3月11日和2009年11月10日重大停電，都是依泰普Itapu水電站送出三回交流750kV線路跳閘（1999年是由于5回交流440kV線故障造成失穩(wěn)使之跳閘；2009年是由于本身故障跳閘），造成受端失穩(wěn)/電壓崩潰，Itapu送出的兩回直流受端低電壓保護(hù)（整定直流電壓0.48p.u.；2秒）陸續(xù)跳閘，造成了巴西重大停電。

我國直流逆變站都接在短路容量強(qiáng)大為50千安（有的發(fā)展為63千安）的500kV電網(wǎng)，對應(yīng)300/500/720萬千瓦直流輸電的短路比(SCR)為14/9/6，SCR＞5即為高短路比，具備較高的安全基礎(chǔ)，而且我國保護(hù)水平高、故障切除特快，又有大量發(fā)電機(jī)快速勵(lì)磁支持，并有低壓/低頻減載作后備，自行解決，根本不需要交流特高壓。

2. 國網(wǎng)借助“多饋入直流短路比”宣傳交流特高壓才能支撐直流的安全？

2008年國際大電網(wǎng)直流輸電的總報(bào)告發(fā)表了直流B4-41工作組專門為多饋入直流受電而制定“直流相互影響系數(shù)MIIF”，和“直流相互影響短路比MIESCR”：

直流短路比=（系統(tǒng)短路容量）/[某一直流容量i+∑（MIIFji×另一直流容量j）］

認(rèn)為強(qiáng)大的交流電網(wǎng)會(huì)得到較低的MIIF值和較高的短路比，直流站相互影響不大，可以理解這僅僅是直流落點(diǎn)相互影響的一個(gè)系數(shù)。

2010年6月國網(wǎng)公司和電科院報(bào)告，都片面的用這理論大做文章，成為多饋入直流受電必須要有交流特高壓才能保安全，都把華東11個(gè)直流逆變站的交流特高壓和500kV方案按短路比理論列出比較，結(jié)果認(rèn)為特高壓方案短路比高，支撐能力強(qiáng)；500kV方案短路比低，支撐能力弱，所以得到多饋入直流受電必須要有交流特高壓才能保安全的結(jié)論。

2010年8月底在巴黎召開的國際大電網(wǎng)會(huì)議，南方電網(wǎng)專家專門針對直流B4-41工作組的這個(gè)理論，發(fā)表了B4-304《直流多落點(diǎn)系統(tǒng)的直流強(qiáng)度相互影響》報(bào)告，認(rèn)為這個(gè)理論對分析多饋入直流的安全不起有效作用。結(jié)論認(rèn)為“它們的新短路比與原有的比較對研究直流閉鎖沒有優(yōu)點(diǎn)；也不能有效確定電壓降造成直流輸電損失；它只是模擬參數(shù)，對電網(wǎng)規(guī)劃和直流選址都不會(huì)提供有用信息”，這是南網(wǎng)專家們一個(gè)實(shí)事求是又科學(xué)的正確結(jié)論。

短路比(SCR)高低主要決定于直流逆變站交流側(cè)的短路容量，我國直流逆變站短路容量大，都具備SCR＞5的條件，一是故障時(shí)各逆變站交流側(cè)電壓不致過低，二是故障切除后有更多的發(fā)電機(jī)輸出無功支持，使直流在故障瞬時(shí)換流失敗后快速恢復(fù)。目前全國直流逆變站大都接在500kV網(wǎng)，隨著大量發(fā)電機(jī)組的增設(shè)，其短路容量一般都已達(dá)到50千安上下，而且增長勢頭不減，以至近年不斷裝設(shè)遮斷容量為63千安的斷路器，斷路器的遮斷容量成了限制電網(wǎng)短路容量繼續(xù)增加的決定因素，電網(wǎng)短路容量將來最高只能達(dá)到在斷路器遮斷容量限值63千安以下。逆變站500kV網(wǎng)的短路容量已經(jīng)足夠大了，為限制短路容量，還得增設(shè)可控硅控制的限流器和改善網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。因此，500kV網(wǎng)的短路容量，不論網(wǎng)上有無疊加交流特高壓，仍決定不能超出斷路器切斷電流值，不受交流特高壓的影響。這就是所謂的500kV方案，其短路容量基本都應(yīng)在50～63千安上下而變動(dòng)范圍較小。

什么是國網(wǎng)/電科院稱可大大提高短路容量/短路比的特高壓方案？是否就是把直流逆變站交流側(cè)直接接到1000kV特高壓？只有這樣的才能大增短路容量，但這樣作從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上判別都是不科學(xué)、不實(shí)際又不合理的：

(1)受端負(fù)荷都在500kV網(wǎng)，如直流送到1000kV網(wǎng)，則必須花大量投資去建1000/500kV降壓變電站，若按輸送300萬千瓦估算，則浪費(fèi)約25億元，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。

(2)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)上都是不可行的，風(fēng)險(xiǎn)太大，且大增投資，毫無必要。

(3)何況增大短路容量/短路比并不是解決直流安全的關(guān)鍵，為什么要浪費(fèi)大量投資和難以解決的風(fēng)險(xiǎn)僅僅就是增大短路容量？這樣的特高壓方案真是異想天開。

南網(wǎng)專家己判別上述短路比毫無實(shí)用價(jià)值，而且南網(wǎng)根本不用交流特高壓，多年實(shí)踐證明直流逆變站接入500kV網(wǎng)已是既安全又經(jīng)濟(jì)的最佳方案。

3. 國網(wǎng)/電科院又以兩回直流雙極閉鎖和交流“N-2”故障，宣稱只有交流特高壓才能支持直流安全運(yùn)行

在2011年6月30日電監(jiān)會(huì)主持的“特高壓座談會(huì)”上，電科院代表宣稱了下述理由。

(1) 兩回直流同時(shí)雙極閉鎖故障引發(fā)的連鎖反應(yīng)

直流輸電雙極閉鎖有兩種情況：一是直流本身設(shè)備、控制保護(hù)異常和直流線路故障引起。按上述南網(wǎng)的直流輸電運(yùn)行為例，直流輸電雙極閉鎖罕見，對國內(nèi)絕大多數(shù)的直流單回塔輸電，更不可能由于直流本身問題造成兩回直流同時(shí)發(fā)生，除非是目前唯一的同塔雙回直流云南溪洛渡～廣東輸電(2×320萬千瓦)。二是由于交流系統(tǒng)電壓崩潰引起多個(gè)直流雙極閉鎖。電科院指的兩回直流同時(shí)雙極閉鎖故障引發(fā)的連鎖反應(yīng)，應(yīng)指的是前一種情況，就完全不符合實(shí)際，因?yàn)榈诙N情況是電科院所指的交流“N-2”故障。

(2) 交流“N-2”故障

靠近直流站的交流系統(tǒng)故障必將造成直流雙極閉鎖，但故障都將在短于0.1秒快速切除，如系統(tǒng)的短路比大時(shí)，我國都為大于5的高短路比，交流系統(tǒng)電壓即瞬時(shí)恢復(fù)，直流瞬時(shí)雙極閉鎖后立即恢復(fù)運(yùn)行。只有短路比低的系統(tǒng)電壓恢復(fù)需要時(shí)間，相當(dāng)于直流短時(shí)雙極閉鎖，只要這個(gè)短時(shí)不超過直流輸電的直流低電壓保護(hù)的整定時(shí)間，國網(wǎng)按ABB設(shè)計(jì)只在整流側(cè)裝設(shè)的直流低電壓整定為50%電壓，動(dòng)作時(shí)間為4秒，另有帶電流段保護(hù)則整定為低電壓50%，過電流30%，動(dòng)作時(shí)間0.4秒；南網(wǎng)按西門子對整流/逆變側(cè)直流低電壓整定均為25%，動(dòng)作時(shí)間分別為1/3秒。從防止電壓崩潰造成直流全停的條件比較，國網(wǎng)/南網(wǎng)直流閉鎖的最短動(dòng)作時(shí)間分別為0.4/1.0秒，均大于交流側(cè)故障切除0.1秒時(shí)間，低電壓整定分別為50/25%；可見南網(wǎng)的防止電壓崩潰能力比國網(wǎng)強(qiáng)。

電科院利用仿真來表示非“強(qiáng)交”不可，但所謂交流“N-2”故障是單/雙/三相中的何種故障？故障是多長時(shí)間切除的？短路比又是多少？故障后系統(tǒng)電壓為什么不能立即恢復(fù)？有何不正常的原因？如果按正常短時(shí)切除“N-2”故障，多年實(shí)踐證明直流即恢復(fù)運(yùn)行，這根本和交流特高壓毫無關(guān)系。

2006年7月1日華中電網(wǎng)事故經(jīng)歷了“N-6”造成全網(wǎng)失穩(wěn)振蕩，不旦不影響直流運(yùn)行，各個(gè)直流既發(fā)揮失穩(wěn)不能波及華東、華南和西北的作用，又發(fā)揮了促進(jìn)恢復(fù)同步運(yùn)行的作用。

4.500kV電網(wǎng)是支撐多饋入直流既安全又經(jīng)濟(jì)的最佳方案

30多年來實(shí)踐已證明貫徹《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的〈三分結(jié)構(gòu)〉〈三道防線〉以及〈無功分層分區(qū)就地平衡〉等規(guī)定的500kV電網(wǎng)是支撐多饋入直流既安全又經(jīng)濟(jì)的最佳方案。

(1)〈分層〉〈分區(qū)〉〈分散外接電源〉的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

半個(gè)世紀(jì)以來全世界發(fā)生了25次重大停電(≥800萬千瓦)，為什么我國除臺(tái)灣1次外，從不發(fā)生？因?yàn)槲覈瀼亓恕斗€(wěn)定導(dǎo)則》。而『三華特高壓聯(lián)網(wǎng)』首先違反導(dǎo)則〈三分結(jié)構(gòu)〉的規(guī)定，本身不安全，更不可能安全支撐多饋入直流輸電。

我國目前發(fā)展直流輸電規(guī)模居世界首位，按〈分散外接電源〉規(guī)定包括兩部分，分散之一是「點(diǎn)對網(wǎng)」結(jié)構(gòu)，即直流必須獨(dú)立直送受端網(wǎng)，不應(yīng)和交流并列輸電，否則當(dāng)直流雙極閉鎖必然將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到交流系統(tǒng)而失穩(wěn)，光依靠安全自動(dòng)裝置是不可靠的，2006年7月1日華中電網(wǎng)失穩(wěn)事故中，大部安全自動(dòng)裝置都不起作用。分散之二是一回直流（包括同塔雙回）的輸送容量應(yīng)小于受端負(fù)荷中心負(fù)荷的1/10，即使其雙極閉鎖，也不會(huì)造成受端頻率崩潰。建議目前各電網(wǎng)必須貫徹《穩(wěn)定導(dǎo)則》此項(xiàng)規(guī)定，尤其發(fā)展特高壓直流電壓愈高、容量愈大，必須和受端負(fù)荷中心相配合。

(2) 加強(qiáng)500kV電網(wǎng)切除故障水平，是防止電壓崩潰，保直流安全的首位措施

表1列舉了廣東500kV電網(wǎng)9年來從不發(fā)生三相短路，即使發(fā)生占4.6%的兩相短路也能在50毫秒內(nèi)切除，說明既保直流安全，又有根據(jù)的可以充分發(fā)揮現(xiàn)有和將來規(guī)劃的500kV電網(wǎng)輸電的潛力？

表12006～2014年廣東500kV電網(wǎng)故障類型和切除時(shí)間分析

故障

(次數(shù)；%) 故障類型

(次數(shù)；%) 各側(cè)斷路器切除次數(shù) 故障切除時(shí)間(毫秒ms) 分析

   40 50 60 70 80 

線路

592；

100% 單相瞬時(shí)

433；73.1% 862 445 201 53 4 4 單相故障占95.4%；重合成功率為76.6%；97.3%單相故障都在60ms內(nèi)切除

 單相永久

132；22.3% 357 208 101 13 5 2 

 兩相故障

11；4.4% 58 44 13 - - - 無三相故障；兩相故障僅占4.6%，且都能在50ms內(nèi)切除

 三相故障

0；0% 0 - - - - - 

母線5 單相接地5 7 5 2 - - - 100%為單相接地，都在50ms內(nèi)切除

變壓器24 單相接地23，三相1 25 5 12/1 4 1 1 95.8%為單相接地，個(gè)別為80ms切除

線路電抗器3 單相接地3 7 3 - - - - 40ms切除

按30多年來暫態(tài)穩(wěn)定以100（后改90）毫秒切除三相短路的規(guī)定，必然長時(shí)間限制了長距離線路的輸送潛力，并浪費(fèi)投資。即使長線路的輸送不考慮三相短路而萬一發(fā)生，一旦失穩(wěn)也會(huì)約在1秒內(nèi)恢復(fù)同步，不會(huì)造成大停電。

(3)充份發(fā)揮發(fā)電機(jī)的「自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)」瞬時(shí)輸出緊急無功電力-解決暫態(tài)電

壓崩潰

廣東60萬及以上千瓦發(fā)電機(jī)組共29臺(tái)，除核電和沙角C廠外，一共22臺(tái)（占76%）都采用了「自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)」，系統(tǒng)出問題使發(fā)電機(jī)出口電壓異常下降時(shí)，它們即快速反應(yīng)，即瞬時(shí)（0.02秒）高起始響應(yīng)，輸出緊急無功電力，防止暫態(tài)電壓崩潰，對支撐多饋入直流遠(yuǎn)行特別有效。所以，我國大機(jī)組都宜采用自并勵(lì)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)，由發(fā)電機(jī)出口經(jīng)變壓器及可控硅整流后直供轉(zhuǎn)子電流，結(jié)構(gòu)簡單，沒有過去旋轉(zhuǎn)的勵(lì)磁機(jī)，既可靠又縮短發(fā)電機(jī)軸。但另一類為「他勵(lì)式勵(lì)磁系統(tǒng)」，不論它用直流勵(lì)磁機(jī)或交流勵(lì)磁機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)出問題，卻要在其出口電壓降低到80～85%時(shí)才起動(dòng)強(qiáng)行勵(lì)磁，反應(yīng)慢，作用較差。系統(tǒng)中如裝有靜止無功補(bǔ)償器STATCOM，也能快速反應(yīng)作動(dòng)態(tài)無功支援，但其價(jià)格昂貴，需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，即使采用，其容量有限。

(4)無功分層分區(qū)就地補(bǔ)償-提供巨大的無功緊急儲(chǔ)備

主要的目的是為電網(wǎng)提供巨大的緊急無功儲(chǔ)備，特別適合直流多落點(diǎn)的需要，

同時(shí)在科學(xué)上達(dá)到最合理的大降線損的目的。

國際大電網(wǎng)SC38工作組報(bào)告—發(fā)電機(jī)低勵(lì)磁運(yùn)行（高力率甚至進(jìn)相）提供無功緊急儲(chǔ)備，但有降低暫態(tài)穩(wěn)定水平的矛盾，但在密集受端系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電機(jī)這一問題并不突出。1987年日本東京電壓崩潰事故后，裝設(shè)盡多的電容器，使發(fā)電機(jī)高力率運(yùn)行，常時(shí)備有大量無功緊急儲(chǔ)備。

目前珠三角處于多個(gè)直流輸電的受端，主網(wǎng)內(nèi)部主要為電壓穩(wěn)定問題，因此

主要發(fā)電機(jī)宜低勵(lì)磁運(yùn)行（高力率甚至低谷時(shí)進(jìn)相），在事故時(shí)提供快速無功緊急儲(chǔ)備。只是對周圍邊緣地區(qū)遠(yuǎn)距離外送的部分機(jī)組使其在較高勵(lì)磁（低力率）運(yùn)行。

《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》和《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》早已作

出“無功補(bǔ)償應(yīng)分層分區(qū)就地平衡”的規(guī)定，原則上己明確電網(wǎng)各區(qū)、各層電壓（包括10～2千伏）的力率應(yīng)為1.0。但后一導(dǎo)則卻允許力率有較大的靈活性，如220kV為0.95～1.0，35～110kV為0.9～1.0，不同用戶可在0.8/0.85/0.9以上，結(jié)果很多電網(wǎng)按其規(guī)定的低力率執(zhí)行，反而達(dá)不到應(yīng)貫徹的原則規(guī)定。

真正實(shí)現(xiàn)分層、分區(qū)的合理無功就地補(bǔ)償，可增加緊急送到系統(tǒng)無功（發(fā)電

機(jī)）和半動(dòng)態(tài)無功（開關(guān)投切電容器）儲(chǔ)備，以應(yīng)付任何特殊情況，防止電壓崩潰。

怎樣作到嚴(yán)格無功分層就地平衡？低谷時(shí)500kV線路負(fù)荷如低于自然功率（100萬千瓦），則線路的剩余無功，送端應(yīng)由發(fā)電機(jī)吸收，目前只有沙角C/B廠和廣州蓄能在需要時(shí)主要起吸收無功作用；而受端應(yīng)由500kV變電所低壓電抗器吸收（或長線路的高壓電抗器吸收）。高峰時(shí)500kV線路負(fù)荷如超出自然功率，送端應(yīng)由發(fā)電機(jī)送出無功補(bǔ)償送端的線路無功損耗，受端應(yīng)由500kV變電所投切電容補(bǔ)償。各級電壓的變壓器抽頭和配備的自動(dòng)投切電容器/電抗器都應(yīng)按就地?zé)o功完全補(bǔ)償（原則上無功也盡量不通過變壓器），不應(yīng)將無功電力送給用戶。

5.小結(jié)

支撐多饋入直流受電安全的關(guān)鍵是防止交流電網(wǎng)電壓崩潰，國網(wǎng)/電科院宣傳要交流特高壓才能提高短路比/短路容量的借口，根本不是防止電壓崩潰的可行措施。因?yàn)楦鱾€(gè)500kV電網(wǎng)發(fā)展比較成熟，短路容量接近并已受到斷路器遮斷容量限制，反而需要研究限制短路容量的措施，因此研究提高短路比來支撐直流多落點(diǎn)是不符合實(shí)際的。

電科院又以兩回直流雙極閉鎖和交流“N-2”故障，宣稱只有交流特高壓才能支持直流安全運(yùn)行，歷史證明由于直流的本身設(shè)備和線路問題從來不會(huì)發(fā)生兩回直流同時(shí)雙極閉鎖的事實(shí)；交流“N-2”故障也是一種虛假的“仿真”手法來宣傳只有“強(qiáng)交”才能支持“強(qiáng)直”，國網(wǎng)為了“強(qiáng)交”得到政府的批準(zhǔn)，又提出“先交后直”的要求，這似乎是一種“不交不直”的壓力。

南方電網(wǎng)成功采用直流輸電遠(yuǎn)距離西電東送，而且已為多饋入珠三角的直流受電安全作了大量工作，積累了大量寶貴的建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，所以南網(wǎng)專家們對國網(wǎng)/電科院宣傳的短路比理論認(rèn)為毫無實(shí)用價(jià)值。多年實(shí)踐證明南網(wǎng)公司8個(gè)直流逆變站密集珠三角地區(qū)，總?cè)萘窟_(dá)2560萬千瓦，占廣東負(fù)的28%，居世界首位，運(yùn)行安全，根本不需要交流特高壓。華東和其他地區(qū)的直流逆變站都不如廣東那么密集的大容量，更不需要交流特高壓。

三、批判國網(wǎng)公司以“強(qiáng)交強(qiáng)直”“先交后直”構(gòu)建交流特高壓電網(wǎng)的錯(cuò)誤主張

國家電網(wǎng)公司從2005年3月以來，為了達(dá)到建設(shè)以交流特高壓為核心的國家電網(wǎng)，利用高度壟斷管理體制和過度集中的手中權(quán)力，通過各種媒體和會(huì)議不斷宣揚(yáng)“一回百萬伏交流特高壓輸電線路輸送功率可達(dá)500萬千瓦，為500kV的5倍”，“試驗(yàn)示范工程投產(chǎn)，標(biāo)志著我國在遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗特高壓核心技術(shù)取得歷史性重大突破”，“采用特高壓交流聯(lián)網(wǎng)，不僅不危害電網(wǎng)安全，反而會(huì)顯著提高電網(wǎng)穩(wěn)定水平”等等言過其實(shí)、混淆視聽之詞，國網(wǎng)公司的錯(cuò)誤行為，理所當(dāng)然的遭到業(yè)內(nèi)專家的強(qiáng)烈質(zhì)疑和反對，據(jù)了解還有許多從事實(shí)際工作的工程技術(shù)人員贊成我們的觀點(diǎn)，只是因?yàn)槊媾R壓力不便公開表態(tài)，但同時(shí)也確實(shí)蒙蔽了許多不明真相的同志。經(jīng)過十年來實(shí)踐檢驗(yàn)，在客觀事實(shí)面前，國網(wǎng)公司原來高調(diào)宣揚(yáng)的效果，已無法兌現(xiàn)。如1000kV交流特高壓試驗(yàn)示范工程，只能送200萬千瓦左右，特別是大容量、遠(yuǎn)距離、高效率日益顯示出直流輸電比交流特高壓具有明顯的優(yōu)勢，在這種背景下，國網(wǎng)公司又提出“發(fā)展特高壓必須堅(jiān)持‘強(qiáng)交強(qiáng)直’、‘先交后直’的論調(diào)，（國網(wǎng)公司這里指的是交流特高壓）針對這個(gè)問題，我們作了認(rèn)真地研究與討論。報(bào)告如下：

1.國網(wǎng)公司提出“強(qiáng)交強(qiáng)直”、“先交后直”的基本原則，作為發(fā)展特高壓直流輸電的前提，沒有理論和實(shí)踐的依據(jù)，違背了科學(xué)發(fā)展的本質(zhì)要求。其目的就是要擾亂政府決策，捆綁政府政策，為構(gòu)建“三華電網(wǎng)”、“全國一張網(wǎng)”開綠燈，繼續(xù)編造輿論。

(1)實(shí)踐證明，直流輸電在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的明顯優(yōu)勢和越來越廣泛的應(yīng)用，已成為目前電網(wǎng)中、長距離輸電技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。

繼上世紀(jì)我國葛洲壩到上海、天生橋到廣東兩項(xiàng)工程建成之后，最近我國的直流工程已發(fā)展到世界首位，而且當(dāng)今世界上電壓±800KV最高，輸送容量（800萬千瓦）最大的多個(gè)工程在我國已投入運(yùn)行，為“十二五”提出的發(fā)展大容量、遠(yuǎn)距離、高效率先進(jìn)輸電技術(shù)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明，直流輸電具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性，它沒有多個(gè)交流系統(tǒng)相連帶來的穩(wěn)定性問題，已充分顯示了它比交流特高壓輸電有明顯的優(yōu)勢。

(2)國網(wǎng)公司為了推行交流特高壓建設(shè)，利用手中權(quán)力，極力阻止建設(shè)交流500kV輸電工程，執(zhí)意要國家核準(zhǔn)存在極大爭議的交流特高壓工程。如“三西”和錫盟能源基地的電力就近送京津冀魯豫、四川的水電送重慶、浙江與福建的聯(lián)網(wǎng)工程，用交流500kV輸電是經(jīng)濟(jì)合理的。該上的項(xiàng)目阻止上，卻對不該上的交流特高壓工程硬要上，結(jié)果造成有電的地區(qū)送不出去，缺電的地區(qū)用不上，最后把責(zé)任推給國家，大叫電網(wǎng)建設(shè)滯后。

(3)國網(wǎng)公司以“沒有堅(jiān)強(qiáng)的交流特高壓電網(wǎng)作支撐的直流輸電是不安全、不可行的”錯(cuò)誤結(jié)論為依據(jù)，堅(jiān)持要將交流特高壓工程先于直流特高壓工程捆綁式發(fā)展。

最近國網(wǎng)公司及其所屬科研單位提出的《我國電網(wǎng)穩(wěn)定及安全性研究報(bào)告》利用國家推進(jìn)直流輸電工程建設(shè)的時(shí)機(jī)，以錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)論為依據(jù)，硬要將交流特高壓工程與直流特高壓工程捆綁發(fā)展。如對建向家壩—上海、錦屏—蘇南、錫盟—江蘇，溪洛渡—浙西等特高壓直流工程，提出相應(yīng)需建淮南—浙北—上海，淮南—南京—上海，錫盟—南京，四川雅安—皖南，蒙西—長沙、靖邊—連云港等交流特高壓工程，最終于2020年形成“三華”“五縱六橫”的交流特高壓網(wǎng)架。據(jù)我們了解、分析，這個(gè)研究報(bào)告的結(jié)論是根據(jù)許多不合理的基礎(chǔ)條件和錯(cuò)誤的計(jì)算得出的。根本不能作為科學(xué)決策的依據(jù)。

至今為止，世界所有大型電網(wǎng)，都沒有提出要交流特高壓電網(wǎng)作為發(fā)展直流工程的前提。

國網(wǎng)公司現(xiàn)在提出“強(qiáng)交強(qiáng)直”、“先交后直”發(fā)展特高壓基本原則是錯(cuò)誤的。其實(shí)質(zhì)仍然是要為構(gòu)建“三華電網(wǎng)”、“全國一張網(wǎng)”開綠燈，造輿論，并以此來擾亂政府決策，捆綁政府政策。希望決策部門為人民用好權(quán)，對國網(wǎng)公司強(qiáng)勢推行的錯(cuò)誤作法堅(jiān)決予以制止。

2.南方電網(wǎng)多年來西電東送實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，沒有交流特高壓電網(wǎng)，500kV電網(wǎng)完全能夠有效地解決多饋入直流帶來的受端電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題。

南方電網(wǎng)是我國采用直流輸電最多的電網(wǎng)，西部水火電送廣東用電中心，距離一般在1000-1500公里，“十二五”規(guī)劃，廣東將接受省外遠(yuǎn)距離8回直流輸電2560萬千瓦，根本不需要用交流特高壓作為建設(shè)直流特高壓的支撐。南方電網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)，可供借鑒：

一是，受端電網(wǎng)是直流輸電的立足點(diǎn)，要有結(jié)構(gòu)合理的500kV堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架。

最近研究廣東以直流隔離分東西兩小區(qū)，更適應(yīng)多回直流的安全饋入。

二是，直流輸電也必須把安全放在第一位。輸電電壓和輸電規(guī)模取決于受端電網(wǎng)的承受能力，如云南小灣水電站送電廣東，直流電壓為±800KV，最大送電能力可達(dá)640萬千瓦，但結(jié)合廣東實(shí)際，從供電安全出發(fā)，決定送電能力控制在500萬千瓦。又如溪洛渡水電站送電廣東，沒有采用一條±800KV直流輸電640萬千瓦方案，而是采用±500KV同桿并架雙回直流輸電2×320萬千瓦的方案。

國網(wǎng)公司及所屬科研單位在決定直流輸電規(guī)模時(shí)存在概念性的錯(cuò)誤：認(rèn)為一條線路或一條走廊的送電能力只要不超過受端電網(wǎng)最大負(fù)荷的10%都是可行的，電壓定得越高越先進(jìn)。沒有把安全放在首位，忽視了受端電網(wǎng)承受能力，混淆了網(wǎng)和點(diǎn)的區(qū)別。不研究網(wǎng)的承受能力，這就是國網(wǎng)及其所屬電科院發(fā)生錯(cuò)誤的根本原因。

國網(wǎng)公司最近提出“強(qiáng)交強(qiáng)直”“先交后直”，其實(shí)質(zhì)是又一次要為構(gòu)建交流特高壓“三華電網(wǎng)”甚至于“全國一張網(wǎng)”制造新的輿論。對其弊端和危害決不要掉以輕心。

一是全盤否定了我國幾十年來電網(wǎng)建設(shè)總結(jié)的基本經(jīng)驗(yàn)。二是徹底打亂和破壞了我國長期形成安全合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。三是重蹈國外龐大交流自由聯(lián)網(wǎng)頻繁發(fā)生重大停電事故的覆轍。四是必將為電網(wǎng)發(fā)生連鎖故障，多米諾骨牌效應(yīng)，為電網(wǎng)的崩潰瓦解，導(dǎo)致大停電埋下嚴(yán)重隱患。

我們曾多次呼吁國家有關(guān)決策部門，對“三華電網(wǎng)”給全國經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)和造成的危害、埋藏的隱患決不要掉以輕心，希望從維護(hù)黨和國家全局利益出發(fā)，對國網(wǎng)多年來散布的一系列錯(cuò)誤論調(diào)、錯(cuò)誤主張不能再遷就，以防止國家重大經(jīng)濟(jì)政策，重點(diǎn)工程項(xiàng)目決策失誤。我們確信，國網(wǎng)公司要堅(jiān)持構(gòu)建交流特高壓“三華電網(wǎng)”是一個(gè)導(dǎo)致重大失誤的錯(cuò)誤主張。不惜花國家萬億元巨額投資和納稅人血汗錢，爭世界電壓最高，同步電網(wǎng)規(guī)模最大的世界第一的“政績工程”，弊端甚多，危害甚大，希望決策部門堅(jiān)決予以制止。目前對交流特高壓“三華電網(wǎng)”爭議仍大，但我們堅(jiān)信，真理總是會(huì)越辯越明。

3.任何最大直流饋入華東電網(wǎng)根本不需要交流特高壓支持

如果有1000萬千瓦直流送到華東，落點(diǎn)必然在浙江、上海、江蘇，如2015年三處的負(fù)荷/裝機(jī)為21283/16725千瓦，這個(gè)直流全停只占4.5%/6.0%，事故時(shí)因有其他直流可以110%過負(fù)荷支援，500kV系統(tǒng)又應(yīng)有6%的緊急備用電源，根本沒有問題。和交流特高壓毫無關(guān)系，為什么要交流特高壓才能解決呢？

即使按本人建議，華東電網(wǎng)將<浙江/上海><江蘇><安徽><福建>分四大區(qū)，已考慮分區(qū)后，原來根據(jù)華東電網(wǎng)規(guī)劃最大一回直流為800萬千瓦計(jì)算，一旦它閉鎖停運(yùn)，失去的電力被區(qū)內(nèi)其他直流和分區(qū)背靠背支援的電力沖抵后，其值不超過原供電的6%。如上海和浙江都單獨(dú)分區(qū)，一旦容量最大的一回直流閉鎖停運(yùn)，則2015年沖抵后的損失電力分別占原供電的15.7%和9%，但將上海和浙江合為一個(gè)區(qū)就降到3%，特別安全。如將來再增設(shè)更大容量為1000萬千瓦的饋入直流也沒有問題，一是直流落點(diǎn)增多了，增大了相互支援的能力；二是將來負(fù)荷/電源增大，最大一回直流閉鎖全停所占的比例也逐步減少。

四、總結(jié)

1.“強(qiáng)直弱交”是最合理模式，而“強(qiáng)交強(qiáng)直”“先交后直”是為構(gòu)建交流特高壓寵大電網(wǎng)一個(gè)導(dǎo)致重大失誤的錯(cuò)誤宣傳，應(yīng)當(dāng)予以摒棄。我們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)繼續(xù)強(qiáng)化以現(xiàn)有六大區(qū)域交流電網(wǎng)為基礎(chǔ)的合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，“分層、分區(qū)、分散外接電源”區(qū)內(nèi)設(shè)三道防線，區(qū)域電網(wǎng)之間，用直流互聯(lián)。隨著發(fā)展如南網(wǎng)那樣還應(yīng)以直流隔離再分多個(gè)分區(qū)，又如本人研究華東如應(yīng)用直流再分四個(gè)區(qū)則更為安全，而且投資僅為交流特高壓的十二分之一。對將來不斷增長的負(fù)荷/電源，既解決短路電流超標(biāo)，又加強(qiáng)分區(qū)電網(wǎng)安全運(yùn)行，又溝通了電網(wǎng)之間聯(lián)系，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)效益，同時(shí)也控制同步電網(wǎng)規(guī)模，這樣的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)就可以從源頭上阻斷相鄰電網(wǎng)故障傳播，控制事故范圍，防止發(fā)生全網(wǎng)崩潰瓦解的大停電事故。

2.沒有必要為了“強(qiáng)交強(qiáng)直”“先交后直”耗費(fèi)巨資建設(shè)交流特高壓的寵大不安全電網(wǎng)。因此，全面分析“強(qiáng)直弱交”的優(yōu)勢十分必要。“強(qiáng)交強(qiáng)直”違反現(xiàn)行【電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則】已構(gòu)成了堪稱當(dāng)今最復(fù)雜最不安全的電磁環(huán)網(wǎng)，我國有史以來最嚴(yán)重的2006年7月1日華中電網(wǎng)失穩(wěn)事故就因電磁環(huán)網(wǎng)發(fā)生的，損失負(fù)荷380萬千瓦，占全網(wǎng)6.3%。

3.綜上分析可知，饋入直流的安全問題，與交流特高壓毫無關(guān)系，依靠超高壓就足能規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，保障安全。也就是說“強(qiáng)直弱交”是最佳模式，足能保障直流的安全問題，無需用耗資巨大的“強(qiáng)交強(qiáng)直”來解決，其效果反而遜于“強(qiáng)直弱交”。

放眼國內(nèi)外，歐美電網(wǎng)都用500KV等超高壓、即“強(qiáng)直弱交”模式保障了外饋直流的安全問題。外饋直流規(guī)模不亞于華東電網(wǎng)的我國南方電網(wǎng)否定了交流特高壓，依靠“強(qiáng)直弱交”，保障了電網(wǎng)長治久安，而且得了國家能源局的審定。

4.“強(qiáng)直弱交”不但遠(yuǎn)比“強(qiáng)交強(qiáng)直”安全，而且可以節(jié)省巨量資金

“強(qiáng)交強(qiáng)直”與“強(qiáng)直弱交”兩種模式的投資差值，就是前者交流特高壓工程投資與后者相對應(yīng)的那部分直流工程投資差值，說到底也就是就是交流特高壓與直流投資的比較。迄今己投和經(jīng)中咨公司評審的7個(gè)交流特高壓工程，每千瓦、每公里的平均造價(jià)約為5.5元/公里×千瓦；而已投的10個(gè)直流工程為1.27~2.75元/公里×千瓦之間。