本文為丁道齊《1000千伏交流特高壓電網是中國電網發展的大倒退》節選第3部分：1000千伏交流特高壓是安全風險最高的。

（1）將1000千伏交流特高壓輸電能力和輸電距離吹捧為500千伏交流超高壓輸電的4～5倍是違背電力系統基本原理的胡言亂語。  

1)在送、受端系統不變的情況下，同一條輸電線路在1000千伏運行時的輸電容量PlU與500千伏運行時的輸電容量PlS之比TCR為：  

式中k為500千伏線路阻抗與同長度1000千伏線路阻抗之比，通常k=4～5；XCU為1000千伏輸電系統綜合阻抗；XCS為500千伏輸電系統綜合阻抗。  

由上式可知，因為輸電系統送、受端系統和特高壓升降變壓器阻抗的存在，1000千伏交流特高壓線路的輸電容量PlU永遠不可能達到500千伏交流超高壓線路輸電容量PlS的4～5倍。前者對后者的比值TCR完全由兩種電壓等級輸電系統的綜合電抗的比值所決定。  

以晉東南－荊門交流特高壓試驗工程為例，晉東南－荊門交流特高壓線路的最大輸電能力PlU為230萬千瓦。  

如果將晉東南－荊門交流特高壓線路降為500千伏電壓運行，同樣送、受端系統條件下，同樣距離的超高壓線路最大輸電能力PlS為108萬千瓦；這就是說，1000千伏特高壓的輸電容量僅為超高壓500千伏運行時的2.13倍，而不是4～5倍。  

同樣，在相同導線截面下，1000千伏線路的電氣距離（阻抗）雖然相當于500千伏線路1/k(1/5～1/4)，但在輸送相同功率的情況下，由于線路兩端特高壓變壓器的電抗的存在，1000千伏電壓的輸電距離也不是500千伏輸電線輸電距離的4～5倍。  

在輸送相同功率Pl的情況下，500千伏輸電距離l500與1000千伏輸電距離l1000的關系如下：  

l1000=kl500-lt  

式中l500、l1000分別為在輸送相同功率Pl條件下，500千伏線路輸送功率Pl時的允許輸電距離和在此功率Pl條件下1000千伏線路輸電距離；lt=(Xt1+Xt2)/X0為1000千伏輸電線路兩端升、降壓變壓器短路電抗的等值線路長度(公里)；X0為1000千伏輸電線路單位電抗(Ω/公里)；Xl1000、Xl500分別為1000千伏輸電線路和500千伏輸電線路的電抗(Ω)。  

由此可知，只要有特高壓變壓器的存在，1000千伏允許輸送的距離永遠達不到500千伏允許輸送距離的4～5倍。  

當晉東南～荊門特高壓交流試驗工程降壓至500千伏運行時，在輸送相同功率230萬千瓦的情況下，允許輸送的距離l500=279公里。特高壓輸電的距離僅是超高輸電距離的2.31倍。主要是因為送、受兩端升、降壓變壓器較大的阻抗，阻抗愈大，交流特高壓輸送的距離愈短。  

由上可知，因為交流特高壓輸電線路兩端升、降壓變壓器的存在，1000千伏線路的輸電容量永遠不可能按電壓的平方關系達到500千伏輸電能力的4～5倍；在輸送相同功率的情況下，1000千伏特高壓輸電線路的最遠送電距離也永遠達不到500千伏線路的4～5倍。交流特高壓試驗示范工程的數據證實，交流特高壓輸電的能力和輸電距離都不會超過500千伏線路的2.5倍。  

(2)1000千伏交流特高壓輸電線路輸電容量為500萬千瓦的穩定輸電距離約為300公里。  

在滿足靜態穩定裕度20%、線路受端電壓降落為5%和線路兩端高壓并聯電抗補償度為70%的前提下，按照送、受兩端500千伏系統最大允許短路電流50千安計算，全線安裝40%串聯電容補償，送、受兩端都裝設兩組300萬千伏安變壓器，可以計算出1000千伏交流特高壓輸電線路穩定輸送500萬千瓦的輸電距離約為300公里。因此，為了遠距離輸電，必須將長線路分段為300公里左右的短線路實行接力送電，在每一分段點必須得到500千伏系統的電壓支持才能保持交流特高壓較高的輸電能力。而接入交流特高壓輸電線路各分段點的每個500千伏電網的系統強度通常要求達到短路電流30～50千安水平(電網等效容量約2600～4330萬千瓦)。這種能力一般在大都市負荷中心才具有。  

如果不能達到這些要求，交流特高壓輸電正常運行的設計功率就可能落入不安全穩定的區域，電壓穩定性也可能受到威脅，示范工程的設計功率不能運行就是案例。  

這些都證明了交流特高壓遠距輸電和交流特高壓電網是效力十分低下的電網技術。交流特高壓分段落點輸電的要求不僅威脅電網安全，而且也嚴重地降低了交流特高壓輸電的經濟性。這也正是交流特高壓遠距離輸電建設成本居高不下的主要原因之一。  

國網公司為了掩飾交流特高壓輸電必須“分段落點”的這一固有弱點，偏偏將其美化為交流特高壓可以“靈活落點，而直流輸電卻不能”。問題的要害在于，如果沒有“靈活落點”，交流特高壓就不能實現遠距離、大容量、低效率輸電。  

比較直流輸電方式則沒有這種安全限制：交流特高壓示范工程輸電距離僅645公里，設計功率280萬千瓦不能運行，平時只能維持200萬千瓦運行，而向家壩至上海±800千伏直流輸電距離近2000公里，為示范工程的3.1倍；輸電功率高達700萬千瓦已經運行成功，為示范工程的3.5倍，兩者相比昭然若揭。  

(3)交流特高壓輸電的特性決定了交流特高壓電網必須永遠依賴于1000/500千伏電磁環網的存在，它破壞了500千伏超高壓電網的安全性，擴散了電網的脆弱性，成為寄生在500千伏超高壓電網上的怪胎。  

1)特高壓交流線路產生的巨大充電無功功率隨著線路潮流的變化引起1000/500千伏網架電壓的飄移浮動，將增加電壓穩定性破壞的風險。  

2)為保證交流特高壓穩定的輸電能力，必須在300公里左右就要有500千伏網絡的支撐，為此構成的1000/500千伏電磁環網，實際上是上弱（1000千伏網絡）下強(500千伏網絡)，而該電磁環網自投運之日始就基本不能解開，1000千伏系統必須寄生在500千伏超高壓系統上才能存活(參見圖5)。  

圖51000交流特高壓輸電必須取得500千伏超高壓電網的支撐，  

形成多重1000/500千伏電磁環網，破壞了分區分層的電網結構  

高低壓電磁環網的存在將使輸電線路的暫態穩定極限大幅度降低。正因為如此，已建、在建的三條交流特高壓輸電線的輸電功率只能按設計值的一半運行，極大地降低了原本效率就不高的交流特高壓輸電線的使用率。  

(4)交流特高壓及三華交流特高壓電網引發連鎖性大停電事故的概率將十余倍地增大。  

圖6“三華”UHV同步電網與華東／華中／華北三大區域電網  

發生超過800萬千瓦及以上停電損失k的概率p(k)比較  

在圖6中左邊藍色曲線表示現行中國“三華”電網中每個區域電網的冪律特性(負冪指數-γ=1.401)，形成“三華”交流特高壓電網后的冪律特性接近于美國東部電網的特性（右側黑色曲線，負冪指數-γ=1.0）。這樣在發生同樣損失800萬千瓦規模以上的大停電事故的情況下，“三華”特高壓同步電網發生事故的概率為現在分區運行情況下發生事故概率的15倍。  

從圖6中，還可以看出，正是由于中國原有500千伏區域超高壓電網規模不大、結構清晰、復雜性程度不高(負冪律指數大)，發生800萬千瓦以上規模損失的大停電事故的概率幾乎為零(約0.2%)。因此，安全可靠的分區分層的清晰電網結構和適度的超高壓同步電網規模才是中國至今未發生全國或全大區范圍的大停電事故的根本原因。  

正在積極推行中的“三華”特高壓聯網，以及特高壓交流聯網帶來難以解決的電磁環網問題，實質上都會將中國原來安全可靠的直流（個別弱交流聯網）聯網的分區分層結構變成一個分區不清、難以分層、電力通過電網對電網傳送，負荷任意轉移的不安全、不經濟、不環保的龐大的、更加復雜的交流同步電網結構，這樣的電網結構危害深遠。