主题：特高压输电与超高压输电经济性比较



特高压输电与超高压输电经济性比较，一般用输电成本进行比较，比较2个电压等级输送同样的功率和同样的距离所用的输电成本。有2种比较方法：一种是按相同的可靠性指标，比较它们的一次投资成本；另一种是比较它们的寿命周期成本。这2种比较方法都需要的基本数据是：构成2种电压等级输电工程的统计的设备价格及建筑费用。对于特高压输电和超高压输电工程规划和设计所进行的成本比较来说，设备价格及其建筑费用可采用统计的平均价格或价格指数。2种比较方法都需要进行可靠性分析计算，通过分析计算，提出输电工程的期望的可靠性指标。利用寿命周期成本方法进行经济性比较还需要有中断输电造成的统计的经济损失数据。

一回1 100 kV特高压输电线路的输电能力可达到500 kV 常规输电线路输电能力的4 倍以上，即4-5回500 kV输电线路的输电能力相当于一回1 100 kV输电线路的输电能力。显然，在线路和变电站的运行维护方面，特高压输电所需的成本将比超高压输电少得多。线路的功率和电能损耗，在运行成本方面占有相当的比重。在输送相同功率情况下，1 100 kV线路功率损耗约为500 kV线路的1/16左右。所以，特高压输电在运行成本方面具有更强的竞争优势。



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特高压交流输电技术的主要特点


（1）特高压交流输电中间可以有落点，具有网络功能，可以根据电源分布、负荷布点、输送电力、电力交换等实际需要构成国家特高压骨干网架。特高压交流电网的突出优点是：输电能力大、覆盖范围广、网损小、输电走廊明显减少，能灵活适合电力市场运营的要求。

（2）采用特高压实现联网，坚强的特高压交流同步电网中线路两端的功角差一般可控制在20o及以下。因此，交流同步电网越坚强，同步能力越大、电网的功角稳定性越好。

（3）特高压交流线路产生的充电无功功率约为500 kV的5 倍，为了抑制工频过电压，线路须装设并联电抗器。当线路输送功率变化，送、受端无功将发生大的变化。如果受端电网的无功功率分层分区平衡不合适，特别是动态无功备用容量不足，在严重工况和严重故障条件下，电压稳定可能成为主要的稳定问题。

（4）适时引入1 000 kV特高压输电，可为直流多馈入的受端电网提供坚强的电压和无功支撑，有利于从根本上解决500 kV短路电流超标和输电能力低的问题。

特高压直流输电技术的主要特点


（1）特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或非同步联网，电网结构比较松散、清晰。

（2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。

（3）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。

（4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的暂态、动态稳定性能。

（5）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。

坚强智能电网：世界关注中国模式　



　　最近，在全球智能电网领域，重大新闻有两件。一是在5月18日，美国华裔商务部长骆家辉与华裔能源部长朱棣文联合宣布了美国智能电网建设的第一批标准，标志着美国智能电网建设正式启动。二是5月21日在2009特高压输电技术国际会议上，中国国家电网公司正式发布了举世瞩目的“建设坚强智能电网”的研究报告。

　　虽然国际上对智能电网研究和应用还处于初期阶段，但中国电力科学研究院高级工程师苗新认为，国际上正在形成发展智能电网的三极态势，即美加、欧洲和中印三种发展类型。中国，正在贡献出自己独特的发展模式。

　　抛弃“最后一千米”思维

　　电网是世界上最为复杂的人造系统，信息海量、控制复杂，这也决定了在不同国情下，各国发展智能电网的方向和重点也不同。

　　中国电科院副总工程师胡学浩指出，西方国家的电网架构趋于稳定、成熟，现在侧重于智能配电网，而我国输电网还需加强。美、英等国天然气发电蔚然成风，中国目前却受制于燃料短缺。欧洲和日本大力发展家庭太阳能发电装置，在中国，这种装置可能更多安装在西部沙漠地区。

　　再看中国，2020年发电总装机容量将超过16亿千瓦，煤、水、风等能源资源与生产力布局很不平衡，这决定了中国必须走大规模集中开发、远距离外送电之路，这需要输电网的保障。

　　聚思中国智能电网执行总监陈文龙认为，智能电网应当是涵盖整个发输配供用各个环节的，绝非仅仅与客户相连的“最后一千米”。每个国家发展计划宏大的智能电网，应该选取适合自身的应用模块。中国的输电网发展较快，因此我国的智能电网研究应关注这一领域，并非只专注于配电网。

　　从电力市场的角度来看，中国电力市场目前仅存在于发电和输电之间，尚形成不了以电价为反馈信号的电网与客户的互动机制，配电和客户侧难以单纯形成有效的智能电网。这和电力工业成熟度紧密相关。

　　2002年，美国电科院开展了世界上第一个智能电网框架研究项目，当时配电和客户侧是其研究重点。然而，清华大学电机系教授孙宏斌指出，2008 年，最早提出智能电网的美国电科院开始将智能电网的提法向输电侧转移。

　　“强壮”和“聪明”集于一身

　　“智能虽然讲的是整个电网的优美表现，但是，其主体是电网，电网首先需要坚强。我国正在实施的特高压输电工程就是要解决‘坚强’的一次电网问题。”清华大学教授张伯明认为。

　　特高压大大推动了智能电网概念的成熟。在2009特高压输电技术国际会议上，专家普遍认为，我国电网处于快速发展期，网架变化快。我国以大型能源基地为依托，通过“一特四大”战略，实现更大范围内能源资源优化配置，决定了我国构建智能电网必须具有中国特色。

　　张伯明还认为，智能电网将支撑特高压电网运行。从空间上来看，特高压输电使得两端系统之间的电气距离缩短，1000多千米的1000千伏特高压输电线路在电气距离上只相当于几百千米的500千伏输电线路，这使得大区电网之间电气距离缩短。

　　张伯明说，[B]中国电网引入特高压输电后，控制中心需要专门技术进行安全和经济目标的协调。需要更长时间来优化经济目标，例如水火之间的协调、梯级电站之间的协调、风电和快速响应电源之间的协调。[/B]还需要在更广域的空间范围来考虑安全约束目标，例如大区间传输功率的约束。随着进行安全分析的电网规模扩大，为满足实时应用的要求，就需要更高性能的计算机、更多计算机组成集群、更智能的多代理技术来实现。

　　“应该将‘强壮’和‘聪明’的优点集合在一个人身上。”这个观点正被更多人认可和接受。

　　发掘智能电网的价值

　　“Electronomics”一词正在美国火热着，这是美国全球智能能源计划负责人杰西·博斯特将“electricity”（电力）和“economics”（经济）两个词结合的杰作。他指出，[B]1950年，美国GDP的20%直接依赖于电力；今天，这个比例已超过60%，未来更加令人憧憬，因为现在是智能电网曙光初现。[/B]

　　建设智能电网，应把专注科技发展和创造更高的商业价值有机结合起来，才算把电网建好和用好。埃森哲公司的沃吉斯奇科认为，电力系统发电、输电、变电、配电、用电服务和调度等各个领域，均可从智能电网中获益。

　　一个利好消息是，在中国，工业和信息化整合已成趋势，电子信息产业振兴计划将提升各行业信息化水平。整合和集成企业资产管理和电网生产运行管理资源，从而为电网发展提供全方位的信息服务，这是发展智能电网的内部动力。

　　“建设坚强智能电网”研究报告透露，国家电网公司要通过建设坚强智能电网，实现各类电源和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化，提高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率，提高电能质量和供电可靠性，创新商业服务模式，提升电网与客户双向互动能力和客户增值服务水平。

　　清华大学校长助理宋永华指出，坚强智能电网的说法，崭新而富有挑战性，如果中国成功，有望为其他发展中国家提供经验。日本海外电力调查部副部长古野敏彦表示，在智能电网的探索之路上，中国步伐始终将是各国关注的焦点。（姚雷）



该贴内容于 [2009-10-22 23:10:40] 最后编辑

韩丰：充分发挥特高压的综合效益

韩丰
国网北京经济技术研究院总工程师

特高压交流试验示范工程正式投运以来，华北和华中两大电网之间实现了大规模的电量交换，并成功完成了2009年特高压交流试验示范工程输电年度交易。从经济角度看，这条电力高速路能够创造怎样的经济效益？

　　针对这个问题，国网北京经济技术研究院总工程师韩丰给出了自己的答案。她认为，特高压交流试验示范工程全面验证了特高压输电容量大、距离远、损耗低、占地省、经济性好的优势。从经济效益角度看，其一，试验示范工程电价具有较强的市场竞争力，未来商业化运营具有良好的市场空间。其二，试验示范工程财务指标良好，投资回收和偿债能力较强。其三，单纯从经济角度分析，综合考虑工程投资、输电损耗等差异，按照全运行周期进行年费用比较，特高压试验示范工程的经济性优于500千伏常规工程。

　　韩丰说，特高压交流试验示范工程能够取得的联网效益和社会效益，主要体现在互为备用、降低损耗和占地、推动技术进步及社会发展等方面。

　　那么，建设坚强智能电网对发挥特高压输电技术的优越性有什么作用？

　　韩丰认为，中国与国外，尤其是美国的智能电网最大的区别在于：美国的输电网已经发展得很成熟，因此智能电网重在和客户的互动，更多考虑市场因素，通过让新能源上网来拉动经济。

　　目前，中国的输电网还处于“爬坡”发展阶段，特殊的能源禀赋决定了必须建设坚强的远距离、大容量的输电网。同时，配电侧的智能基础非常薄弱。因此，中国的智能电网必须在坚强的输电网的智能化基础上发展。

　　韩丰说，将来建成的“三华”特高压电网是一个规模巨大的电网，在这个大电网中如果能实现各个电压等级间的互动和上下级调度之间的互动，就能显著提高能源的综合利用效率。(胡婧)