庫偉

【摘 要】根據(jù)大電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律，新的更高一級電壓電網(wǎng)發(fā)展初期，將是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的高風(fēng)險期。在構(gòu)建特高壓電網(wǎng)的過程中，我國電網(wǎng)將出現(xiàn)與輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的新的技術(shù)問題，典型的包括多級電磁環(huán)網(wǎng)問題、短路電流超標(biāo)問題、多饋入直流相互影響問題和可再生能源大規(guī)模送出問題。如果解決不好這些問題，將給特高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重的隱患。為避免不合理的輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的穩(wěn)定破壞事故，深入開展對特高壓輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的研究，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】特高壓電網(wǎng) 輸電網(wǎng)架 運(yùn)行規(guī)劃

發(fā)展電網(wǎng)是世界各國電力的共同趨勢。作為電力系統(tǒng)重要組成部分的電力網(wǎng)絡(luò)，其任務(wù)不止是在正常情況下能將所發(fā)出的電源容量全部送出，還在于它是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的最重要的基礎(chǔ)。大電網(wǎng)相比小電網(wǎng)具有很多明顯的優(yōu)勢，但是大電網(wǎng)對可靠性要求更高，如果發(fā)生惡性連鎖反應(yīng)，可能造成嚴(yán)重的社會影響和經(jīng)濟(jì)損失。國內(nèi)外重大系統(tǒng)事故的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)充分證明，合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。

1特高壓輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究存在的主要問題及優(yōu)化

（1）建立輸電網(wǎng)架綜合評價體系。現(xiàn)階段，影響輸電網(wǎng)架機(jī)構(gòu)評價的因素有很多，特別是現(xiàn)代的評價模型所包含因素較多，不僅使評價過程較為復(fù)雜，還使權(quán)重系數(shù)取值存在困難，影響了最終的評價結(jié)果。為了解決這一問題，就要建立新型輸電網(wǎng)架綜合評價體系，使其能夠清晰反映出其中存在的主要矛盾，并具有一定的實(shí)用價值和工程意義。主要評價方法則為模糊綜合評價法，這種方法不僅含有專家工程經(jīng)驗(yàn)，還能將定性分析和定性計算結(jié)合在一起，減少錯誤的發(fā)生。

（2）送端系統(tǒng)的輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究。我國對能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行戰(zhàn)略性調(diào)整以后，能源資源和負(fù)荷需求的逆向分布格局并沒有發(fā)生重大變化，未來輸電網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)研究發(fā)展方向要放在如何開展風(fēng)力發(fā)電，如何進(jìn)行光伏發(fā)電大規(guī)模輸送工作上。由于現(xiàn)階段的特高壓電網(wǎng)規(guī)劃重點(diǎn)是受端系統(tǒng)，對于送端系統(tǒng)的研究較少，更缺乏對送端系統(tǒng)未來形態(tài)設(shè)計，針對這種情況，我國未來的工作重點(diǎn)應(yīng)放在輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)送端系統(tǒng)的未來形態(tài)設(shè)計中，以此來完善特高壓電網(wǎng)規(guī)劃。

（3）分析特高壓多級電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式?，F(xiàn)階段對于電磁環(huán)網(wǎng)的研究主要是500千瓦和220千瓦的兩級電壓，對于1000千瓦、500千瓦和220千瓦的多級電磁環(huán)網(wǎng)研究涉及過少。由于多級電磁環(huán)網(wǎng)所涉及的電壓等級較多，最高電壓和最低電壓的線路在功率傳輸上的差距較大，但網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系較頻繁，這樣一來就使功率轉(zhuǎn)移和短路電流超標(biāo)問題更加嚴(yán)重，因此，要分析特高壓多級電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式。要實(shí)現(xiàn)多級電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式，就要斷開電磁環(huán)網(wǎng)的中低壓等級輸電開關(guān)，實(shí)現(xiàn)開環(huán)運(yùn)行。

2未來電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形態(tài)

為了滿足社會發(fā)展需要，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)升級換代，以美國為首的發(fā)達(dá)國家和以歐盟為首的國際組織，紛紛開始研究分布式電源、可再生發(fā)電能源和微電網(wǎng)技術(shù)，由此也開始了智能電網(wǎng)研究。

2.1可再生發(fā)電能源電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

2010年，位于歐洲游北海沿岸的國家紛紛進(jìn)行了可再生發(fā)電能源電網(wǎng)結(jié)構(gòu)計劃，主要方式是將各國風(fēng)力、光伏、水利發(fā)電等整合在一起，試圖構(gòu)建北海沿岸清潔能源的超級電網(wǎng)。當(dāng)北海電網(wǎng)建成以后，英國海上風(fēng)電、德國光伏發(fā)電就會與挪威水電鏈在一起，以滿足歐盟國家用電需求。同時北海電網(wǎng)和德國在中東、北非等國家的沙漠地區(qū)構(gòu)建太陽能發(fā)電項(xiàng)目，充分利用太陽能，這樣一來不僅能緩解歐洲的能源危機(jī)，減少溫室企業(yè)的排放，還能為歐盟國家提供可靠的電力輸出。電壓源換流器（Voltage Source Converter， VSC）以全控型功率器件為基礎(chǔ)，電流能夠自關(guān)斷，可以工作在無源逆變方式，與電流源換流器（Current Source Converter，CSC）有本質(zhì)的區(qū)別，因此被認(rèn)為是未來直流輸電中電流源換流器的理想替代者。

2.2直流異步互聯(lián)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

這種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是由美國展開的一種活動，主要由東部、西部、Texas系統(tǒng)的直流互聯(lián)電網(wǎng)構(gòu)成，但這三大電網(wǎng)卻是互為自由的聯(lián)網(wǎng)，也就是指不分層、不分區(qū)的聯(lián)絡(luò)線路，實(shí)現(xiàn)大功率輸送電。近年來，美國又對該輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，并設(shè)想在2030年要將美國未來電網(wǎng)覆蓋面將是從美國東岸直到美國西岸，南至墨西哥，北至加拿大，這樣既能提升事故支援能力，又能使輸電設(shè)備的利用率充分發(fā)揮出來。

2.3特高壓同步電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

特高壓電網(wǎng)宜盡快形成堅(jiān)強(qiáng)的主環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有利于保障電網(wǎng)安全性，充分發(fā)揮特高壓電網(wǎng)的輸電效益。我國對于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的計劃是預(yù)計在2020年，實(shí)現(xiàn)以華北——華中——華東為中心，東北、南方、西北電網(wǎng)為輔的特高壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，“三華”作為中心電網(wǎng)，通過直流方式與東北、南方、西北電網(wǎng)形成互聯(lián)模式，以此緩解我國用電緊張問題。

3結(jié)語

合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。根據(jù)大電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律，新的更高一級電壓電網(wǎng)發(fā)展初期，將是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的高風(fēng)險期。在構(gòu)建特高壓電網(wǎng)的過程中，我國電網(wǎng)將出現(xiàn)與輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的新的技術(shù)問題，典型的包括多級電磁環(huán)網(wǎng)問題、短路電流超標(biāo)問題、多饋入直流相互影響問題和可再生能源大規(guī)模送出問題。如果解決不好這些問題，將給特高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重的隱患。為避免不合理的輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的穩(wěn)定破壞事故，深入開展對特高壓輸電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的研究，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)：

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