2012年02月13日22:22 发布

老曾博客10

业界同仁稿件选登（1）

为什么以“假仿真”的手段

来骗取政府对交流特高压工程的批准？ 

蒙  定  中

 原电力部生产司教授级高工,国际大电网委员会CIGRE和美IEEE会员

  2011年9月2日 

  一位多年支持国网公司的权威人士，在2011年4月22日於电科院会议后，近日提出及早建设跨区特高压输电线路的报告，“认为各种意见均应以科学计算论证为依据”，实际上却以毫无实践根据的“假仿真”计算为依据。继续采取一贯的专制垄断、违反科学、压制民主手段，还特别对政府提出“今后不再爭议要不要建设特高压输电线路的问题,…可尽快批准实施”。政府的决策应以什么为依据？“7.23”动车事故后政府部门高度重視安全，「交流特高压三华联网」的安全问题更为严重，完全破坏我国历经30年的电网安全基础。应以世界电网交流特高压的实践经历和世界重大停电事故教訓为依据，特别是为什么中国电网除台湾外从不发生重大停电的实践经验？是继续坚决贯彻保持中国电网30年来运行安全的《电力系统安全稳定导则》？还是违反《导则》重走俄、日、美、欧经历的交流特高压失败道路？千万不能按这位权威人士要“尽快批准实施”，迫使中国将来步入重大停电又难已挽救的困境？

• 1、怎样从实践经验认识世界上最安全的中国电网结构？

  中国30年来建立以直流互联的六大区域电网已经历史证实成为全世界最安全的电网结构。1965年以来，全世界共发生了23次重大停电(每次负荷损失≥800万千瓦) 。为什么中国除台湾一次外，从不发生重大停电？因为中国按《电力系统安全稳定导则》建成了‘分层’‘分区’‘分散外接电源’的“三分”安全合理电网结构。为什么北美、欧洲、巴西停电事故最严重？因为它们交流电网区域过于庞大，又自由联网，不是“三分”结构，一旦有故障必然波及全网，所以发生重大停电、后果严重。

  「交流特高压三华联网」则完全破坏我国安全的“三分”安全电网结构，从装机/区域范围/自由联网都走上美、欧、巴西的不安全电网结构道路，特别是国网公司采用的交流特高压(100万伏)比美欧等只采用的超高压(76.5/50/40万伏)更不安全。这位权威人士报告还称“中国电网技术已跻身国际先进水平”，实际上这应是直流互联的六大区域超高压电网的世界创新技术，而「交流特高压三华联网」应是国际上从实践证明为早已废弃的最不安全、又最不经济的落后电网技术。

• 2、科学论证以什么为根据？

  权威人士报告称“国家能源委专家咨询委员会认为各种意见均应以科学‘计算’论证为依据”。“仿真计算”只是一种计算方法，关键在计算的边界条件是否正确？包括计算2020年是什么样的电网结构？总之，计算的边界条件可真可假、未经实践验证为正确的仿真边界条件，怎能作为决策依据？当前将近半个世纪的世界电网实践经验才能作为决策的依据。

  一是中国直流互联的六大区域超高压电网结构经30年来实践证明最为安全。

  二是从半个世纪实践证明俄、日、北美、欧建设和研究交流特高压是不可行、是失败的。如俄罗斯的一回120万伏线事故频繁，只能送160万千瓦，和国网示范工程送200万千瓦相当，皆低於两回50万伏线输送能力；根本上远低於国网公司宣传的500万千瓦输送能力。

  三是2005年联合国经济社会部在纽约发表的报告指出：“交流120万伏曾在俄罗斯的西伯利亚长线路使用，无论如何，超出100万伏时，能承受如此高电压的实际难度、设备和绝缘的代价，都过高而难以采用。” 联合国文件所指包括两个风险：一个是技术难度风险，另一个是经济代价风险，这是世界上从技术经济上判别交流特高压失败的结论。此外，联合国文件还从电网结构上指出：“长距离输电应用直流，和交流比较，超出600公里都是直流输电的经济距离，而且直流输电比较安全、可靠，有优良的特点。”联合国文件还指出不同交流电网通过直流联网，可以避免同步网本身运行出现的很多技术问题。又引证损失7000万千瓦的2003年美加大停电事故，任何一处故障都影响整个同步网，同步网愈大、线路愈长，电压崩溃和稳定问题愈严重，更会连锁反应导至全网大停电。

  3、用“仿真”根本不能评估电网重大停电

  世界上发生的23次电网重大停电经历的‘连锁跳闸’根本不是一两次(称N-1, N-2)，而是4至10多次以上,即N－4~N－10以上，才失稳振荡。

  任何计算仿真和控制预想不能改变结构的根本性质，一个自由的交流联网的线路故障跳闸时, 负荷必然不断乱蹿到并联回路上, 造成失稳振荡, 这些问题都是难以为自动稳控装置控制，而主要由电网结构决定。三华交流同步网愈大, 线路愈多、愈长、愈复杂，愈会出现包括低频振荡、电磁环网等一系列复杂又不安全的问题, 易於失稳且后果严重, 因为一旦发生将立即波及整个三华电网, 有发生整个同步网大停电的高风险, 即使研究任何高深的智能控制方法，它也是不可靠、不受控制的、不能解决的。

  潘家錚院士曾引用卢强院士就“三华”系统的安全稳定问题答记者的一段话：“我们进行了五、六百种情况的仿真试验，回答是：这样一个电网的安全稳定性是有保障的。”就算三华联网各级支路元件以500～600計，这仅相当於N-1计算条件，如按N-2条件，就得作25000～36000种情况的仿真试验。

  庞大的自由联网失稳振荡都不是N-1就造成的，所以用N-1，N-2来评估交流特高压联网是不能保障安全的。如2003年美加大停电经历了N-14, 美1965年纽约大停电经历了N-5, 1996年7、8月美西部两次大停电分別经历了N-11和N-15,  2003年意大利大停电经历N-5，才引起全网失稳振荡。因此，自由联网结构、特别是比超高压更为危险的交流特高压三华联网的失稳是难以分析评估，也是难以预防、难以挽救的。只有如我国按《电力系统安全稳定导则》确立的〈分层〉、〈分区〉、〈分散外接电源〉的《三分》结构才能防止重大停电，以交流特高压实行三华联网完全破坏已建成的三分结构，成为比经历重大停电的北美、欧、巴西电网结构更为危险，违背《导则》，光应用仿真对如此复杂的电网根本不能判别它的安全、可靠性；根据2010年6月电科院「受端电网构建研究」报告，包括2011年及历年所有报告，都祗能用N-1、N-2 仿真计算, 因此这位权威人士怎能“认为各种意见均应以科学‘计算’论证为依据”呢？

  4、“仿真”可以‘真仿真’，也可以‘假防真’

  权威人士报告中所称的“仿真”模拟根本不能作为科学根据。因为仿真计算只是一种计算方法，计算的对象是2020年中国的电力规划设计具体方案，这个方案只应由电力规划设计总院和各大设计院规划制作, 包括在设计过程通过仿真验算设计内容的合理性，这是建国以来的事实根据和規定，其他部门是从来不作的，包括科研部门。权威人士报告称“电科院构建了三种方案…进行仿真模拟故障计算”，实际上电科院自2010年6月制定了的「受端电网构建研究」根本就不符合电力规划设计总院的规定内容，因为电科院没有条件、没有基础、没有资格去作电力规划设计。电科院的构建研究目的正如权威报告所称：“三华特高压同步电网不是优和劣的比选问题，而是电网发展的必然选择”。所以制作2020年50万伏电网方案问题多多，虚假的前提条件通过“仿真”当然可以得到国网公司所需要的结果，这就是‘假仿真’。

  仿真软件是系统规划、设计和运行必要的计算工具，但必须认清它的局限性、准确性、真实性才能有效应用，不真实的应用则成为‘假仿真’。

  5、以直流输电的‘假仿真’来宣传“强交强直”

  直流‘假防真’之一指2回直流同时双极闭锁，实践证明由於直流本身问题造成的双极闭锁即使发生，每回直流最多也不会超过一年一次，除非是两回直流采用同塔双回的输电线路，目前国内直流大部为单回输电塔则不可能2回直流同时发生双极闭锁，世界历史上从末有这个事实，证明这是‘假防真’。

  直流‘假防真’之二是电科院仿真让大多数正常都运行的发电机调速器不动作，这是即使国调下令也作不到的，只让国网直调的发电机调速器（极少数）动作, 导致50万伏方案故障失稳，完全是欺骗手段。根据规划院介绍的相同仿真与电科院的结果不同，所有发电机包括其调速器(因为不可能停用)都正常运行，没有发生不稳定。

  直流‘假防真’之三指交流系统发生“N－2”故障会连锁反应导致电网崩溃。其实目前各50万伏电网短路容量都高达50～63千安，如广东50万伏电网2006～2010年共发生251次N－1故障，都在0.08秒内切除。即使发生N－2故障都将在0.5秒内切除。在能源局8月10日召开的仿真计算座谈会上，南网直流输电李立浧院士称三相故障在0.5秒内切除、单相故障在0.8秒内切除，不会影响直流运行，更不会导致电网崩溃。

  南方电网成功采用直流输电远距离西电东送，五个直流逆变站密集珠三角地区，包括2010年6月投运的±80万伏云广直流特高压输电，总容量达1580万千瓦, 占广东负荷的23%，居世界首位, 运行安全，根本不需要交流特高压支持。南网专家们对国网/电科院宣传的短路比仿真理论认为毫无实用价值。华东和其他地区的直流逆变站都不如广东那么密集的大容量，更不需要交流特高压。

  6、结语

  政府部门高度重視“7.23”动车事故的同时，宜高度重視当前“交流特高压三华联网”更为严重的问题。信号缺陷作为动车事故主因之一，事前未有察觉。但交流特高压的严重安全问题已被充分揭发，一旦实施，必将比北美、巴西发生更严重祸国殃民的庞大又严重停电事故；而且必将大大浪费人民财产。动车事故后，铁道部令动车不断数次减速运行；但如建成「交流特高压三华联网」, 一旦事故严重，确不可能像动车那样降压运行, 难以废物利用，只能像俄、日那样浪费投资，被批准的交流特高压起步工程越多，浪费的人民财产越严重。

  在政府决策上，千万不要听从这位多年支持国网公司的权威人士所谓“今后不再爭议要不要建设特高压输电线路的问题,…可尽快批准实施”。建议政府部门和领导吸取动车事故教訓，对此重大问题，应按科学发展观进行民主讨论，多个方案充分论证，继续贯彻30年来对我国电网安全起重要作用的《电力系统安全稳定导侧》，慎重决策，避免将来造成难以挽回的近万亿元的国家损失。    

  注：

  1、本文第一版曾于2011年09月06日22:44首次发布。

  2、网友参与技术交流的方式参见《博客平台改版告白—落实开博宗旨的无奈举措》的博文。