中國儲能網(wǎng)訊:交流特高壓示范工程(晉東南-南陽-荊門)已運行一年多,標(biāo)志交流特高壓輸電設(shè)備運行可行。示范工程是用作在電網(wǎng)中輸送電功率的,不僅技術(shù)上要可行,更需要在電網(wǎng)運行中與各種輸能輸電方式比較,進(jìn)行工程技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)選,為今后的三華(華北、華東和華中)特高壓同步網(wǎng)建設(shè)提供借鑒。本文重點討論示范工程在電網(wǎng)中的表現(xiàn),希望能對交流特高壓和三華同步網(wǎng)的論證決策提供參考。
1. 示范工程的設(shè)計輸電容量只有宣稱值的60%,給三華同步網(wǎng)輸送能力提出質(zhì)疑。
交流特高壓廣為宣傳:輸電能力強,宣稱達(dá)到400萬—500萬千瓦。三華同步網(wǎng)也是按此設(shè)計規(guī)劃的,“單回線有功功率為300萬—400萬千瓦,部分線路達(dá)到500萬千瓦”。而示范工程的設(shè)計輸電容量只有280萬千瓦,約為宣稱值的60%。這樣,走廊占地和工程投資的特高壓優(yōu)勢都會成比例下降。國網(wǎng)提出的五項交流特高壓輸電優(yōu)勢中,有三項(其他兩項為輸電距離和損耗)差距如此大,給規(guī)劃中的三華同步網(wǎng)的輸電能力提出質(zhì)疑。 輸電的設(shè)計容量是技術(shù)可行、經(jīng)濟優(yōu)化的容量,超過設(shè)計容量就會出現(xiàn)欠電壓引發(fā)的技術(shù)問題,也會使經(jīng)濟性降低。設(shè)計輸電容量是按今后長期運行設(shè)計的,與初期的低載和網(wǎng)架無關(guān)。我們注意到,在示范工程以后的交流特高壓輸電的設(shè)計容量都約為250萬千瓦/回線(淮南到上海、錫盟到上海兩條輸電線),說明交流特高壓的設(shè)計輸電容量小不是個案,是系列工程設(shè)計的結(jié)果,對三華同步網(wǎng)具有普遍意義。
2. 示范工程實際運行容量限制在宣稱值的50%(190萬—200萬千瓦),給三華同步網(wǎng)建設(shè)過程的網(wǎng)間互聯(lián)帶來困難。
根據(jù)示范工程錄波分析,280萬千瓦設(shè)計功率在調(diào)試時的運行時間僅幾秒鐘。原因是有20%幅度的功率波動,而實際運行容量被調(diào)度限制在200萬千瓦。這說明在交流特高壓進(jìn)行網(wǎng)間互聯(lián)出現(xiàn)了低頻弱阻尼振蕩,限制了輸電能力的發(fā)揮。三華網(wǎng)不是短期幾年中建成的,不可避免會出現(xiàn)互聯(lián)電網(wǎng)的過程。這種弱阻尼振蕩在同步互聯(lián)華北、東北網(wǎng)已有經(jīng)驗教訓(xùn),說明采用超高壓同步互聯(lián)不能解決問題,最后只有用背靠背非同步互聯(lián)才得到根本解決。在示范工程采用特高壓同步互聯(lián)華北、華中網(wǎng)之前,也已有超高壓互聯(lián)發(fā)生弱阻尼低頻振蕩問題,說明網(wǎng)間同步互聯(lián)都有問題。華北電網(wǎng)與東北、華中網(wǎng)互聯(lián)的正反實例,都說明同步互聯(lián)發(fā)生低頻振蕩不是個案,而是有普遍意義的規(guī)律。在建設(shè)三華同步網(wǎng)工程網(wǎng)間互聯(lián)的過程中,面臨著出現(xiàn)低頻弱阻尼振蕩的干擾,對于互聯(lián)輸電線的運行和電網(wǎng)穩(wěn)定都不利。如果改用直流互聯(lián)電網(wǎng)的超高壓擴建網(wǎng),就不會出現(xiàn)這種問題。
3. 示范工程和后續(xù)的工程設(shè)計說明三華同步網(wǎng)的經(jīng)濟性差。
示范工程輸電容量280萬千瓦、距離644公里,投資58.6億元,約合3.25元/公里·千瓦。根據(jù)示范工程進(jìn)行的此后交流特高壓工程設(shè)計,655公里的淮南到滬西的工程單位造價是6.39元/公里·千瓦,2215公里的錫盟到上海西的單位工程造價是7.02/千瓦·公里,都遠(yuǎn)高于示范工程。說明此后的工程設(shè)計吸收了示范工程的經(jīng)驗,需要把單位造價提高一倍。對比直流輸電的超高壓擴建網(wǎng),三華同步網(wǎng)的造價至少要高一倍。
4. 示范工程加大了超高壓網(wǎng)短路電流,給選擇三華同步網(wǎng)減少了一個理由。
對于華北和華中網(wǎng),示范工程相當(dāng)引入一個新的提供短路電流的大電源,已經(jīng)造成山西網(wǎng)超高壓網(wǎng)短路電流過大的問題。如果采取直流互聯(lián)超高壓擴建電網(wǎng),就沒有這樣的問題,而且造價低、沒有弱阻尼振蕩的干擾,走廊占地小、輸電距離長,為什么不優(yōu)先采用呢?
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