老曾博客39

业界同仁稿件选登(20)

华北电网交流特高压网架方案

存在严重的技术经济问题

国家电网规划中心以落实《大气污染防治行动计划》的名义，打捆提出了华北电网交流特高压网架建设方案，这一规划设想存在严重的技术经济问题：

一、锡盟到北京东356公里，规划中心提出采用交流特高压两回线送电880-940万千瓦，技术上存在严重问题，根本送不了880-940万千瓦电力

1、一回线送电500万千瓦、二回线送电1000万千瓦的概念是错误的

在此，我们假设一条1000KV交流线路可以送500万千瓦，以此计算再增加不同回路数的送电能力，见表1。

表1  送电能力分析

                                           单位：万千瓦

注：送电能力的正常储备取20%。

表1说明：第二回线的送电能力比第一回线仅增加33.7%（即增加：173万千瓦）；第三回线的送电能力比第二回线又增加12.7%（即增加：87万千瓦）；而第四回线的送电能力比第三回线只增加了6.7%（即增加：52万千瓦）。结论：随着回路数的增加，新增的送电能力是递减的。

规划中心又提出线路出口增加40%串联电容补偿，但仍旧不能解决问题。增加40%串补后的计算结果如表2。

表2  增加40%串补后的送电能力分析

                                  单位：万千瓦

从上述计算结果看，加串补后两回线的送电能力仅为793万千瓦，所以采用两回线的送电方案，在技术上是根本不可行的。此外，正常的送电方案还必须考虑N-1后的送电能力。这样看来，锡盟送出决不是两回线加串补方案，而应该是四回线以上的送出方案。具体方案还需进一步论证。

2、事故损失的无功补偿将有可能对电网稳定造成威胁

当一回线路发生永久性切除，无功损失将大量增加：正常两回线运行，每条线送电450万千瓦，两条线故障将会损失无功2×165万万千伏安；当其中一回线发生永久故障停运，输送功率转移到另一条线路上，输送功率突增至900万千瓦，无功损失将会突增到650万千伏安，比两条线路时无功损失要增加320万千伏安。补偿损失的无功从哪里来？这是运行中严重的技术问题。

有人提出在送受两端升降压变电站大量增加并联电容补偿，按电压要求自动投切。这样会出现两个问题：（1）变压器会出现较严重的过激磁，谐波将大量增加；（2）这部分并联电容器长期处于备用状态，在紧急状态下能否正确启动将事关重大。如果不能正确启动，电网也会发生稳定性破坏。

二、晋北至京西266公里，采用交流特高压两回线送电1000万千瓦，具有与前述锡盟送出同样的问题

表3  晋北至京西送电能力分析

                                    单位：万千瓦

从以上计算结果看，仅依靠增加回路数也是不可行的。因为线路长度将大大增加，受送受端阻抗制约，要解决无功缺失，最有效的办法仍然是在送受端加设大量的并联电容补偿，但同样具有变压器过激磁和由于长期备用有可能造成的失效问题。这种措施在调试中短时期可以发挥一定作用（如试验示范工程），但正常运行是难于实施的。

三、规划中心提出的华北电网1000KV规划，不是受端网络型结构的合理选择

规划中心提出的“两横一纵”结构，受京津地区城镇布局和地域经济发展的制约，新建变电站选点受到极大限制，建站经济代价大，受端几个特高压变电站，一个变电站的受电规模达到400~750万千瓦，占地区负荷比重过大；如：北京东变电站受电500万千瓦，占北京地区负荷30%以上，天津地区也是如此，一旦失去电源，电网要承担崩溃瓦解的风险。“两横一纵”结构也远远达不到受端安全供电网络结构的要求。

四、经济上是投资陷阱

根据规划中心的报告，华北电网1000KV交流网架线路全长2×2265公里，总投资356亿元，折合（同杆双回）每公里1572万元；变电站11座，总投资259.8亿元，折合变电站单位造价23.6亿元/座。从实际需求分析，这是远远不够的：（1）锡盟-京东、晋北-京西、晋中-石家庄的线路回路数需要大大增加，线路投资将可能翻倍；（2）1000KV变电站的500KV配套工程需大大增加；（3）电源发电侧的配套送出等等。每增加100公里线路就要投资16亿元，每增建一座变电站就要20-25亿元。设想若真正形成华北1000KV网架功能，可能需要再增加上千亿元。所以，华北1000KV网架方案将是个巨大的“钓鱼项目”，是个投资陷阱。

我们认同采用跨区向京津地区送电，是解决雾霾的有效手段之一。但采用1000KV方案是一个错误的选择。规划中心应当站在国家利益层面，以对国家、对人民、对历史负责的态度，提出直流、500KV（紧凑型）交流的合理建设方案，以期采用较小的经济代价达到同样的送电目的。

科学发展理论所阐述的统筹兼顾，就是要求做到技术和经济的统一，没有经济效益的规划不可能保证可持续发展。那种将技术与经济对立起来、坚持要送电就必须采用交流特高压的理念是极端错误的。“交流特高压是战略，战略是算不出来的”的言论，不应该是一个工程技术人员说出的话，经不起推敲，也经不起实践和历史的检验。 

2014年2月13日

注：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。