1. 示范工程的设计输电容量只有宣称值的60%,给三华同步网输送能力提出质疑。
交流特高压广为宣传:输电能力强,宣称达到400万—500万千瓦。三华同步网也是按此设计规划的,“单回线有功功率为300万—400万千瓦,部分线路达到500万千瓦”。而示范工程的设计输电容量只有280万千瓦,约为宣称值的60%。这样,走廊占地和工程投资的特高压优势都会成比例下降。国网提出的五项交流特高压输电优势中,有三项(其他两项为输电距离和损耗)差距如此大,给规划中的三华同步网的输电能力提出质疑。 输电的设计容量是技术可行、经济优化的容量,超过设计容量就会出现欠电压引发的技术问题,也会使经济性降低。设计输电容量是按今后长期运行设计的,与初期的低载和网架无关。我们注意到,在示范工程以后的交流特高压输电的设计容量都约为250万千瓦/回线(淮南到上海、锡盟到上海两条输电线),说明交流特高压的设计输电容量小不是个案,是系列工程设计的结果,对三华同步网具有普遍意义。
2. 示范工程实际运行容量限制在宣称值的50%(190万—200万千瓦),给三华同步网建设过程的网间互联带来困难。
根据示范工程录波分析,280万千瓦设计功率在调试时的运行时间仅几秒钟。原因是有20%幅度的功率波动,而实际运行容量被调度限制在200万千瓦。这说明在交流特高压进行网间互联出现了低频弱阻尼振荡,限制了输电能力的发挥。三华网不是短期几年中建成的,不可避免会出现互联电网的过程。这种弱阻尼振荡在同步互联华北、东北网已有经验教训,说明采用超高压同步互联不能解决问题,最后只有用背靠背非同步互联才得到根本解决。在示范工程采用特高压同步互联华北、华中网之前,也已有超高压互联发生弱阻尼低频振荡问题,说明网间同步互联都有问题。华北电网与东北、华中网互联的正反实例,都说明同步互联发生低频振荡不是个案,而是有普遍意义的规律。在建设三华同步网工程网间互联的过程中,面临着出现低频弱阻尼振荡的干扰,对于互联输电线的运行和电网稳定都不利。如果改用直流互联电网的超高压扩建网,就不会出现这种问题。
3. 示范工程和后续的工程设计说明三华同步网的经济性差。
示范工程输电容量280万千瓦、距离644公里,投资58.6亿元,约合3.25元/公里·千瓦。根据示范工程进行的此后交流特高压工程设计,655公里的淮南到沪西的工程单位造价是6.39元/公里·千瓦,2215公里的锡盟到上海西的单位工程造价是7.02/千瓦·公里,都远高于示范工程。说明此后的工程设计吸收了示范工程的经验,需要把单位造价提高一倍。对比直流输电的超高压扩建网,三华同步网的造价至少要高一倍。
4. 示范工程加大了超高压网短路电流,给选择三华同步网减少了一个理由。
对于华北和华中网,示范工程相当引入一个新的提供短路电流的大电源,已经造成山西网超高压网短路电流过大的问题。如果采取直流互联超高压扩建电网,就没有这样的问题,而且造价低、没有弱阻尼振荡的干扰,走廊占地小、输电距离长,为什么不优先采用呢?
(作者为清华大学退休教师)