探索超遠距離大容量新型輸電技術占領世界電力科技制高點

半波長交流輸電技術(ha1f-wave-1ength a1ternating current transmission，HWACT)(簡稱半波長輸電)是指輸電的電氣距離接近一個工頻半波，即3000km(50Hz)或2500km(60Hz)的超遠距離的三相交流輸電技術。特高壓半波長交流輸電系統的穩態特性和暫態穩定研究是特高壓半波長交流輸電技術可行性應用研究的基礎。發表在2011年第31期《中國電機工程學報》上，在鄭健超院士的帶領下，中國電力科學研究院秦曉輝、張志強等撰寫的論文《基于準穩態模型的特高壓半波長交流輸電系統穩態特性與暫態穩定研究》對此相關問題進行了系統的研究。

在半波長條件下，交流輸電系統主要有以下優點：聯系阻抗極小，電氣距離很短，單回線輸電能力較高；全線無功自平衡，無需無功補償設備；輸變電設備大幅減少，且基于交流輸電的自然特性，無控制設備，簡單可靠；經濟性較好，在超長距離輸電領域，可與大容量直流輸電相比；可應用線路抽能技術向沿途貧困地區分流一部分電力，幫助該地區脫貧致富，這是當前直流技術難以辦到的。

半波輸電技術作為一種遠距離、大容量的交流輸電方式，具有很強的吸引力和前瞻性，近年來許多國家對此都展開了積極的研究。例如：巴西為把亞馬遜流域的大水電送到負荷中心，把半波輸電技術作為十分有競爭力的備選方案進行了研究；韓國也研究通過使用半波輸電技術把西伯利亞的水電送至本國。

由于我國能源資源與負荷呈逆向分布，所以在我國電力發展戰略中，遠距離、大容量的輸電方式不可避免。例如：一些西部的能源基地到沿海負荷中心距離約為3000km，輸電距離恰好接近半波輸電要求的工頻半波長范圍，因此可以考慮將半波輸電技術作為這些大容量電力送出的一種方案進行可行性研究。我國特高壓試驗示范工程的成功也為特高壓半波長交流輸電的工程應用創造了條件。完善特高壓半波長輸電技術的理論研究，不僅對我國電力系統的規劃和運行具有十分重大的意義，而且定將在世界范圍內具有重要的影響。

國家電網公司立項，組織中國電力科學研究院、國網電力科學研究院、國網經濟技術研究院、華北電力大學等單位，在鄭健超院士的帶領下，對特高壓半波長交流輸電的一系列關鍵技術問題進行了系統的專題研究。

《基于準穩態模型的特高壓半波長交流輸電系統穩態特性與暫態穩定研究》一文，推導出可用于潮流和穩定工程計算的特高壓半波長交流線路的準穩態模型；首次對半波長線路的特殊電壓分布特性從理論角度進行了深入分析，給出了科學合理的解釋，有助于進一步深刻理解交流輸電技術的本質；首次發現了半波長輸電線路的最嚴重故障點在距首端75%～90%之間，并首次研究了最嚴重故障點和頻率變化對系統暫態穩定極限的影響；在大量暫態穩定工程計算的基礎上，首次提出了特高壓半波長交流輸電系統的暫態穩定極限和輸電能力（點對網單回線可達5600～5700MW）。

該研究成果對于進一步加深對交流輸電技術本質的認識有深遠的意義，并對特高壓半波長交流輸電系統的可行性研究和未來試驗工程的實施提供了有力的技術支撐。

未來如果能夠結合西部能源基地的電力送出，在我國適時建成這種超長距離的大容量交流輸電工程，將是世界電網發展歷程中的又一個重要里程碑。