中國儲能網(wǎng)訊：交流特高壓輸電建設(shè)成本最高且沒有經(jīng)濟實用輸電距離，世界各國幾十年前就棄用交流特高壓遠距離輸電采用直流遠距離輸電。采用交流特高壓遠距離輸電及組網(wǎng)比采用特高壓直流遠距離輸電加超高壓交流加強受端電網(wǎng)的組網(wǎng)就貴2倍以上。
交特高壓輸電建設(shè)成本最高且沒有經(jīng)濟實用輸電距離。
中國500千伏超高壓區(qū)域電網(wǎng)具有持續(xù)發(fā)展的廣闊空間
完全沒有必要再建一個1000千伏交流特高壓電網(wǎng)
原國家電力監(jiān)管委員會、國家能源局于2012年10月發(fā)布的《“十一五”電網(wǎng)運營情況調(diào)研報告》(下稱《電網(wǎng)調(diào)研報告》) 稱，“從國際范圍看，電網(wǎng)與中國情況最為接近的非美國莫屬。比較說明，中國220千伏及以上電網(wǎng)線路利用率太低，與國外差距太大，浪費嚴(yán)重”。
同直流特高壓相比
交流特高壓輸電在經(jīng)濟性、環(huán)保性方面是最差的
(1) 交特高壓輸電建設(shè)成本最高且沒有經(jīng)濟實用的輸電距離。
圖1 ±500、±660千伏超高壓直流、±800千伏特高壓直流和
從圖1中可以清晰的得出如下規(guī)律：
a、交流輸電的單價成本不論電壓高低均隨著輸電距離的增加而增加;反之，直流輸電的單價成本不論電壓高低均隨輸電距離的增加而減小。
遠距離、大容量的交流特高壓輸電工程單位成本約為直流特高壓輸電工程的3.7～4.7倍。換句話說，遠距離、大容量的直流特高壓輸電系統(tǒng)是一個技術(shù)先進、高效率的輸電系統(tǒng)，其效率約為遠距離、大容量的交流特高壓輸電系統(tǒng)的3.7～4.7倍。
b、圖1中500千超高壓交流與±500千伏超高壓直流輸電的單價成本變化趨勢線在大約600公里處相交，該點稱為交、直流輸電的經(jīng)濟臨界輸送距離。這標(biāo)志著輸電距離在600公里以內(nèi)，采用500千伏超高壓交流輸電比較經(jīng)濟;而超過600公里釆用超高壓直流輸電比較經(jīng)濟，而且愈遠愈經(jīng)濟。
c、比較圖1中交、直流特高壓建設(shè)單位成本的變化趨勢來看，無論輸電距離多少，交流特高壓的建設(shè)成本永遠高于特高壓直流;在可能的應(yīng)用輸電距離范圍內(nèi)，交流特高壓建設(shè)成本也遠高于±500千伏超高壓直流輸電;在500千伏超高壓交流輸電的適用范圍(800公里～900公里)內(nèi)，交流特高壓建設(shè)成本也遠高于500千伏超高壓交流輸電。這就驗證了交流特高壓輸電在任何條件下都沒有經(jīng)濟適用的輸電距離，
近距離不如500千伏超高壓交流，中長距離不如±500千伏或±660千伏超高壓直流，長遠距離不如±800千伏特高壓直流。
晉東南-南陽-荊門交流特高壓試驗示范工程驗證了1000千伏特高壓交流輸電系統(tǒng)相對于其他輸電系統(tǒng)方案在經(jīng)濟上是最差的，更無市場競爭力。
正因為如此，世界各國幾十年前就棄用交流特高壓遠距離輸電，而普遍采用直流遠距離輸電。中國南方電網(wǎng)和內(nèi)蒙電網(wǎng)規(guī)劃也驗證了：采用交流特高壓遠距離輸電及組網(wǎng)方案比采用特高壓直流遠距離輸電加超高壓交流加強受端電網(wǎng)的組網(wǎng)方案就貴出2倍以上。
(2) 1000千伏交流特高壓遠距離大容量輸電除了建設(shè)成本高昂，在其它方面，如線路損耗、占用土地以及環(huán)保等方面也無經(jīng)濟性可言。
比較交、直流兩種輸電功率損失的大小最基本的初始條件是在同一個電壓等級水平下進行，這才能得出客觀公正的結(jié)論。
在輸電功率1200萬千瓦、輸電距離2000公里的條件下，±800千伏特高壓直流輸電的功率損失率為1.5%;±1000千伏特高壓直流功率損失率為1%。而1000kV交流特高壓輸電線路的功率損失率為2.3%(投資為±800千伏特高壓直流1.36倍，功率損失卻是±800千伏特高壓直流的1.53倍)。
由此可知，同樣電壓等級下的交、直流輸電，直流輸電的損耗總是比交流低。但是這還不是最終的結(jié)論。由于影響輸電損耗大小的因素不僅與電壓有關(guān)，更與導(dǎo)線的截面積大小以及在輸送相同有功功率、相同距離的情況下，輸電線回路數(shù)才是決定交、直流輸電功率損失的決定因素，而這些因素最終會反映在輸電線建設(shè)的總成本上。
直流與交流輸電損失的比較必須緊緊以輸電系統(tǒng)的建設(shè)成本為前提才能得出客觀的結(jié)果。在綜合比較投資的差異后，實際上電壓比較高的交流輸電損失比電壓低的直流輸電還要高。
圖2表示在輸電距離為2000km、輸電容量為12000MW輸電方式下，不同電壓等級的AC/DC輸電的建設(shè)費用與線路功率損耗的關(guān)系。顯然±800KV的UHVDC輸電線路的建設(shè)費用或傳輸損耗都是最低的。
圖2 不同輸電方式下輸電線的費用相對于線路損耗的函數(shù)
由圖2可知：
a、在輸送同樣功率的情況下，要獲得相同的功率損失率，1000千伏交流特高壓輸電的建設(shè)成本要比±800千伏直流特高壓輸電成本高得多。例如要獲得3%的損失率，交流特高壓輸電的建設(shè)成本要比±800千伏直流輸電成本高達1.33倍;
b、在輸送同樣功率的情況下，用同樣的投資建成的交流特高壓輸電系統(tǒng)的功率損失率要比直流特高壓輸電系統(tǒng)的功率損失大得多。交流特高壓輸電系統(tǒng)的功率損失率最大的可以為直流特高壓的2.0倍。
因為直流架空輸電線只用兩根，導(dǎo)線電阻損耗比交流輸電小;沒有感抗和容抗的無功損耗;沒有集膚效應(yīng)，導(dǎo)線的截面利用充分。
1000千伏交流特高壓線路的電暈損耗，要比交流超高壓輸電高得多，超高壓輸電的電暈損耗一般為其電阻損耗的20%左右，而交流特高壓線路因為電壓等級高，線路所經(jīng)過的地區(qū)海拔高度和天氣情況復(fù)雜，有資料顯示，在壞天氣下單回路特高壓線路的電暈損耗高達每公里1600千瓦，而直流架空線路的“空間電荷效應(yīng)”使其電暈損耗和無線電干擾都比交流輸電線路小得多。
2) 交流特高壓大容量、遠距離送輸電，輸電線占地面積和消耗鋼材(3330, 4.00,0.12%)要比交流特高壓多得多。
1,000kV交流線路的走廊為直流輸電線路的2.8～3.3倍，又為同塔雙回500kV緊湊型線路的1.7～1.9倍。國家電網(wǎng)[微博]公司強調(diào)節(jié)省線路走廊是建設(shè)全國百萬伏聯(lián)網(wǎng)的主要理由之一，事實證明適得其反，1,000kV線路最浪費土地資源。此外，在輸送同樣容量的情況下，HVDC鐵塔的規(guī)模要比HVAC鐵塔小得多(參見圖3)。
圖3 相同的輸電容量，HVAC和HVDC線路鐵塔規(guī)模的比較。
3) 交流特高壓遠距離大容量輸電的CO2排放當(dāng)量比直流特高壓遠距離大容量輸電高1.0倍。
德國學(xué)者根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 對電力傳輸網(wǎng)絡(luò)進行生命周期評估 (LCA，Life CycleAssessment) 的14040 ff標(biāo)準(zhǔn)，開展了對在不同配置下，交直流特高壓輸電系統(tǒng)與420kV交流超高壓系統(tǒng)的生命周期評估比較研究，及其對全球暖化潛在的影響。
由圖4可知，±800千伏的特高壓輸電線的建設(shè)導(dǎo)致全球暖化潛在值(以CO2的排放當(dāng)量噸/年表示)是最低的，而1000千伏交流特高壓的CO2的排放當(dāng)量是±800千伏的特高壓輸電的1.0倍。
圖4 不同電壓等級的AC/DC輸電線路由于輸電損耗及相應(yīng)設(shè)備的制造引起的CO2排放量。
(3) 同交流輸電相比，直流輸電不提供短路電流，不需要電抗補償，降低系統(tǒng)建設(shè)成本，適合超長距離送電。
由此可見，通過對在建設(shè)和運行實踐中取得的這些大量數(shù)據(jù)分析可以看出，在遠距輸電和電網(wǎng)建設(shè)上，交流特高壓技術(shù)的應(yīng)用濫用了國家大量資源(涉及國內(nèi)電力、機械行業(yè)的科研、制造、設(shè)計、高校等100余家單位近5萬人)，不僅技術(shù)不可取，經(jīng)濟上也處于劣勢，其建設(shè)成本要比高壓直流輸電高出二倍以上，更嚴(yán)重的是交流特高壓極大地增加了電網(wǎng)發(fā)生連鎖性大停電事故的安全風(fēng)險。
1000千伏交流特高壓是安全風(fēng)險最高的
寄生在500千伏超高壓電網(wǎng)上的不穩(wěn)定電網(wǎng)架構(gòu)
(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(tǒng)基本原理的胡言亂語。
在送、受端系統(tǒng)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(tǒng)綜合阻抗;XCS為500千伏輸電系統(tǒng)綜合阻抗。
由上式可知，因為輸電系統(tǒng)送、受端系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(dǎo)線截面下，1000千伏線路的電氣距離(阻抗)雖然相當(dāng)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(guān)系如下：
公式二
式中l(wèi)500、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(dāng)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l 500=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(guān)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(shù)據(jù)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(wěn)定輸電距離約為300公里。
在滿足靜態(tài)穩(wěn)定裕度20%、線路受端電壓降落為5%和線路兩端高壓并聯(lián)電抗補償度為70%的前提下，按照送、受兩端500千伏系統(tǒng)最大允許短路電流50千安計算，全線安裝40%串聯(lián)電容補償，送、受兩端都裝設(shè)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(wěn)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(tǒng)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(wǎng)的系統(tǒng)強度通常要求達到短路電流30～50千安水平(電網(wǎng)等效容量約2600～4330萬千瓦)。這種能力一般在大都市負(fù)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(shè)計功率就可能落入不安全穩(wěn)定的區(qū)域，電壓穩(wěn)定性也可能受到威脅，示范工程的設(shè)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(wǎng)是效力十分低下的電網(wǎng)技術(shù)。交流特高壓分段落點輸電的要求不僅威脅電網(wǎng)安全，而且也嚴(yán)重地降低了交流特高壓輸電的經(jīng)濟性。這也正是交流特高壓遠距離輸電建設(shè)成本居高不下的主要原因之一。
國網(wǎng)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(xiàn)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(shè)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?！?00千伏直流輸電距離近2000公里，為示范工程的3.1倍;輸電功率高達700萬千瓦已經(jīng)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(wǎng)必須永遠依賴于1000/500千伏電磁環(huán)網(wǎng)的存在，它破壞了500千伏超高壓電網(wǎng)的安全性，擴散了電網(wǎng)的脆弱性，成為寄生在500千伏超高壓電網(wǎng)上的怪胎。
1) 特高壓交流線路產(chǎn)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(wǎng)架電壓的飄移浮動，將增加電壓穩(wěn)定性破壞的風(fēng)險。
2) 為保證交流特高壓穩(wěn)定的輸電能力，必須在300公里左右就要有500千伏網(wǎng)絡(luò)的支撐，為此構(gòu)成的1000/500千伏電磁環(huán)網(wǎng)，實際上是上弱(1000千伏網(wǎng)絡(luò))下強(500千伏網(wǎng)絡(luò))，而該電磁環(huán)網(wǎng)自投運之日始就基本不能解開，1000千伏系統(tǒng)必須寄生在500千伏超高壓系統(tǒng)上才能存活(參見圖5)。
圖5 1000交流特高壓輸電必須取得500千伏超高壓電網(wǎng)的支撐，形成多重1000/500千伏電磁環(huán)網(wǎng)，破壞了分區(qū)分層的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
高低壓電磁環(huán)網(wǎng)的存在將使輸電線路的暫態(tài)穩(wěn)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(shè)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(wǎng)引發(fā)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(wǎng)與華東/華中/華北三大區(qū)域電網(wǎng)發(fā)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(xiàn)行中國“三華”電網(wǎng)中每個區(qū)域電網(wǎng)的冪律特性(負(fù)冪指數(shù)-γ =1.401)，形成“三華”交流特高壓電網(wǎng)后的冪律特性接近于美國東部電網(wǎng)的特性(右側(cè)黑色曲線，負(fù)冪指數(shù)-γ =1. 0)。這樣在發(fā)生同樣損失800萬千瓦規(guī)模以上的大停電事故的情況下，“三華”特高壓同步電網(wǎng)發(fā)生事故的概率為現(xiàn)在分區(qū)運行情況下發(fā)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(qū)域超高壓電網(wǎng)規(guī)模不大、結(jié)構(gòu)清晰、復(fù)雜性程度不高(負(fù)冪律指數(shù)大) ，發(fā)生800萬千瓦以上規(guī)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(qū)分層的清晰電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和適度的超高壓同步電網(wǎng)規(guī)模才是中國至今未發(fā)生全國或全大區(qū)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(lián)網(wǎng)，以及特高壓交流聯(lián)網(wǎng)帶來難以解決的電磁環(huán)網(wǎng)問題，實質(zhì)上都會將中國原來安全可靠的直流(個別弱交流聯(lián)網(wǎng))聯(lián)網(wǎng)的分區(qū)分層結(jié)構(gòu)變成一個分區(qū)不清、難以分層、電力通過電網(wǎng)對電網(wǎng)傳送，負(fù)荷任意轉(zhuǎn)移的不安全、不經(jīng)濟、不環(huán)保的龐大的、更加復(fù)雜的交流同步電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這樣的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)危害深遠。
同步電網(wǎng)間的
異步互聯(lián)是世界現(xiàn)代大電網(wǎng)發(fā)展的主流趨勢
從世界范圍看，世界上不斷發(fā)生的大停電事故給社會經(jīng)濟和人類生活帶來的嚴(yán)重后果，以及世界性的能源危機的逼近和人類對能源需求的不斷增長，人們對新能源的廣泛開發(fā)和安全利用寄以巨大的希望。電網(wǎng)間實施同步互聯(lián)的發(fā)展趨勢已經(jīng)受到安全、經(jīng)濟和環(huán)保等條件的制約。同步電網(wǎng)不是電壓愈高、容量愈大愈安全，必須控制同步電網(wǎng)規(guī)模。這樣才能有效地控制系統(tǒng)的復(fù)雜性和脆弱性的擴散。
圖7表示按年度順序美加電網(wǎng)、歐洲電網(wǎng)、其它國家電網(wǎng)發(fā)生重大停電事故次數(shù)所占各相應(yīng)電網(wǎng)總事故次數(shù)的百分比(%)變化趨勢。
圖7 世界各國(地區(qū))電網(wǎng)發(fā)生事故次數(shù)占各自電網(wǎng)總事故的百分比(%)變化趨勢圖。世界電網(wǎng)大停電事故的發(fā)生日漸增加，其直接的原因可能是災(zāi)害性天氣或人為失誤，但事故的擴大基本上是電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴張導(dǎo)致的復(fù)雜性和脆弱性所致。
電網(wǎng)隨著復(fù)雜性的增加而導(dǎo)致的系統(tǒng)脆弱性同時迅速擴散，在包括災(zāi)害天氣或一個看起來“微不足道”的干擾下，所有積累的脆弱性，如電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，維修欠佳和不確定性的干擾和/或近臨界狀態(tài)的緩慢變化都可能被“激活”，從而導(dǎo)致更加嚴(yán)重甚至連鎖性事故的發(fā)生。
(1) 為將事故危害盡量控制在有限范圍內(nèi)，限制同步電網(wǎng)規(guī)模，發(fā)展同步電網(wǎng)間異步互聯(lián)，已成為世界大電網(wǎng)發(fā)展的主流趨勢。
現(xiàn)代電網(wǎng)技術(shù)的進步是一把雙刃劍。它給電網(wǎng)帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益的同時，隨著互聯(lián)電網(wǎng)的不斷擴大，其嚴(yán)重后果亦日漸顯現(xiàn)：
1)互聯(lián)電網(wǎng)內(nèi)各子電網(wǎng)EPS/ICS/MCS間相互依賴性日趨嚴(yán)重，電力系統(tǒng)及其關(guān)聯(lián)的控制和通信系統(tǒng)的任何一個脆弱部位都會遭到人為或自然的攻擊，而導(dǎo)致電力系統(tǒng)災(zāi)難性事故的發(fā)生;
2)隨電力市場發(fā)展，網(wǎng)間潮流交換頻度及數(shù)量將急劇增加，迫使電網(wǎng)經(jīng)常運行在趨于極限的臨界態(tài);
3)信息交換及信息量大幅增加，自動化系統(tǒng)及其管理更為復(fù)雜，事故風(fēng)險增大。
(2) 限制同步電網(wǎng)規(guī)模、降低電網(wǎng)復(fù)雜性、發(fā)展同步電網(wǎng)間異步互聯(lián)更有利于能源資源優(yōu)化配置和新能源的廣泛開發(fā)和安全利用，是當(dāng)今世界在安全、經(jīng)濟和環(huán)保等條件制約下各國發(fā)展大電網(wǎng)的最佳選擇，更是提高電網(wǎng)安全性和生存性，建設(shè)堅強國家電網(wǎng)的重大戰(zhàn)略舉措。
在《特高壓交直流電網(wǎng)》一書中稱“世界范圍內(nèi)的跨國、跨區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展趨勢，聯(lián)網(wǎng)范圍不斷擴大”。特別以美國和歐盟的“Grid 2030”和“Super grid”為例加以說明。但在說明中只字不提他們?yōu)橄拗仆诫娋W(wǎng)的擴大，而釆用直流輸電技術(shù)實現(xiàn)跨國、跨區(qū)互聯(lián)的事實;只字不提歐洲以異步互聯(lián)方式將已有的各國交流電網(wǎng)融合形成超級電網(wǎng)，實現(xiàn)將目前松散聯(lián)系的歐洲電力市場構(gòu)建為歐洲統(tǒng)一電力市場，而借“歐洲統(tǒng)一電力市場”之名推銷“必須建設(shè)交流特高壓電網(wǎng)才能形成中國統(tǒng)一電力市場” 的私貨。
1)美國電力改革的綱領(lǐng)性文件——《電網(wǎng)2030-電力下一個100年國家愿景》(GRID 2030)明確提出，以大容量高壓直流輸電線路及高溫超導(dǎo)輸電系統(tǒng)建立跨接美國東西海岸骨干環(huán)形網(wǎng)及其聯(lián)接支路的宏偉計劃，從而解決美國百年來形成的復(fù)雜交流自由聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)無法解決的根本問題。
為了降低電網(wǎng)的復(fù)雜性，提高電網(wǎng)的安全性，美國電力科學(xué)研究院EPRI和直流互聯(lián)公司DC Interconnect Co。研究了美歐多次重大停電的教訓(xùn)，建議實施改造舊電網(wǎng)的“綠色計劃”，采用“電網(wǎng)分割技術(shù)”，將美國規(guī)模巨大的東部同步電網(wǎng)(7.55億千瓦)用直流分隔為4個交流區(qū)，西部同步電網(wǎng)(2億千瓦) 用直流分隔為2個交流區(qū)。
2) 日本學(xué)者對日本的關(guān)西、中國、九州、四國的串行電力系統(tǒng)進行的研究表明，若通過在關(guān)西與中國、中國與九州、九州與四國、四國與關(guān)西間采用直流方式連接，將可大大抑制短路電流，并實現(xiàn)小系統(tǒng)向大系統(tǒng)的輸電，還可以極大地提高電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。
3)作為歐盟FP6框架計劃的一部分，由歐盟提出了以HVDC技術(shù)連接各國已有的交流電網(wǎng)，建設(shè)一個可使可再生能源電力遠距離傳輸?shù)拇笠?guī)模的“超級電網(wǎng)”(super grid，SG) 和超級智能電網(wǎng)(super smart Grid，SSG)的構(gòu)想。以實現(xiàn)
充分利用非洲北部沙漠地區(qū)豐富的太陽能和風(fēng)能資源，滿足地中海地區(qū)和歐洲大陸的電力需求SSG實際上是分布式和小型設(shè)施構(gòu)成的去中央化的可再生電力為主的區(qū)域性智能電網(wǎng)與超級電網(wǎng)相結(jié)合的產(chǎn)物。
超級智能電網(wǎng)SSG的基本架構(gòu)是新建密集的HVDC線路，以異步互聯(lián)方式將已有的各國交流電網(wǎng)融合形成超級電網(wǎng)，實現(xiàn)將目前松散聯(lián)系的歐洲電力市場構(gòu)建為歐洲統(tǒng)一電力市場，進而實現(xiàn)北非國家與歐洲電網(wǎng)的互聯(lián)，使電力系統(tǒng)更加可靠、電價更為低廉。
在面臨核電站將要關(guān)閉，進一步擴大風(fēng)能、太陽能及再生能源的開發(fā)和傳輸范圍的情況下，德國運營商在2014年年初公布了一系列相配套的以±400千伏高壓直流為主的輸電工程，例如為解決北部風(fēng)電向南部負(fù)荷中心送電的、長800公里的“南部鏈接”工程，德國運營商明確宣布，他們不采用1000 千伏特高壓交流輸電技術(shù)，而釆用超高壓直流，因為特高壓輸電資本要求太高。運營商們正在考慮將一些現(xiàn)有的交流輸電線路改造為直流輸電，以提高他們的輸電能力。
4)中國南方電網(wǎng)也將控制同步電網(wǎng)規(guī)模作為提高電網(wǎng)安全性和生存性的重要戰(zhàn)略措施。到2020年，現(xiàn)有的南網(wǎng)五省(區(qū))同步電網(wǎng)將逐步形成規(guī)模適中、結(jié)構(gòu)清晰、相對獨立的2個同步電網(wǎng)。其中以云南省電網(wǎng)為主體形成送端同步電網(wǎng)，其余4省(區(qū))電網(wǎng)形成一個同步電網(wǎng)?！兑?guī)劃》中，南方電網(wǎng)將主要采用直流輸電技術(shù)實現(xiàn)跨區(qū)域送電。
5) 2005年9月美國IEEE大會中，俄國科學(xué)院 L.S.Belyaev, 在《東亞電力基礎(chǔ)設(shè)施的前景》(Prospectsof Electricity Infrastructure in East Asia)論文中，提出一個為節(jié)省能源的亞洲聯(lián)網(wǎng)方案，聯(lián)網(wǎng)區(qū)域包括俄、蒙、中、日、南韓、北朝鮮，聯(lián)絡(luò)線輸電距離為470～3500km，全部用±500kV或±600kV直流輸電聯(lián)網(wǎng)，再也不提前蘇聯(lián)時期的交流特高壓了。這充分說明將來世界電網(wǎng)的發(fā)展是直流輸電愈來愈廣泛了，特別用於遠距離輸電和交流電網(wǎng)間互聯(lián)，根本不需要交流特高壓了。
6) 構(gòu)建分布式和小型設(shè)施構(gòu)成的去中央化的可再生電力(太陽能、風(fēng)能等新能源和可再生能源)為主的區(qū)域性智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)是保障社會基本用電、解決偏遠地區(qū)和居民分散區(qū)用電以及應(yīng)對自然災(zāi)害和戰(zhàn)爭環(huán)境下保持電網(wǎng)的生存性的最佳方案。
建設(shè)采用新能源供電的小型微電網(wǎng)，能夠解決偏遠地區(qū)和居民分散區(qū)的用電問題。在印度，約有40%的人口生活在電網(wǎng)觸及不到的地方。印度能源部門稱，作為一項長期解決方案，微電網(wǎng)是印度嶄新能源革命的重要組成部分。
在印度，目前幾乎所有的小型微電網(wǎng)都是由太陽能供電的，但也有20到30個微型電網(wǎng)是由水電站和生物質(zhì)電站供電的。據(jù)保守估計，迄今為止，小型微電網(wǎng)至少為印度12.5萬戶家庭提供了電力。
2003年“8.14”北美大停電事故讓美國東部大面積陷入一片黑暗之中，但一個一個裝備有分布式能源系統(tǒng)的企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院和政府機構(gòu)卻在“大停電”中一片燈火輝煌，顯示了電網(wǎng)應(yīng)有的頑強的生存性。而國網(wǎng)公司實施的以交流特高壓遠距離大容量輸電為核心的“一特四大”戰(zhàn)略在自然災(zāi)害和戰(zhàn)爭環(huán)境下都是無能為力的，更不能解決偏遠地區(qū)和居民分散區(qū)的用電問題。
