建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在更大范圍內(nèi)合理開發(fā)資源，提高電能的使用效率和供電的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，改善電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性能，緩解環(huán)保及運(yùn)輸壓力，取得良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。因此，我們要認(rèn)真總結(jié)世界電網(wǎng)發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)，充分認(rèn)識(shí)和把握電網(wǎng)發(fā)展的客觀規(guī)律，實(shí)現(xiàn)高效和安全可靠的目標(biāo)。

我國(guó)各區(qū)域電網(wǎng)全部采用直流相聯(lián)的觀點(diǎn)是與電網(wǎng)發(fā)展客觀規(guī)律相違背的

電力系統(tǒng)中的發(fā)電和用電均為交流，交流輸電適用于不同距離和容量的電力輸送，因此，采用交流輸電技術(shù)形成同步電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上有很大的優(yōu)越性。（1）同步電網(wǎng)可以形成堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，電力的傳輸、交換十分靈活。向輸電通道中間地區(qū)供電或匯集電力方便，對(duì)電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分布和電力流的變化適應(yīng)性強(qiáng)。我國(guó)正處于一個(gè)快速發(fā)展的階段，負(fù)荷增長(zhǎng)和地區(qū)間經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化大，電網(wǎng)必須要有經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展靈活性、適應(yīng)性。全部采用直流輸電對(duì)發(fā)展的適應(yīng)性差、且將來還要建設(shè)大量電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)二次再分配。（2）當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，同步電網(wǎng)內(nèi)所有機(jī)組、負(fù)荷共同響應(yīng)擾動(dòng)，具有受到擾動(dòng)后維持系統(tǒng)同步運(yùn)行的自然特點(diǎn)，從而減輕擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響；同步電網(wǎng)規(guī)模越大，擾動(dòng)帶來的波動(dòng)越小，承受能力越強(qiáng)。（3）我國(guó)地域遼闊，東西時(shí)差大，南北季節(jié)差別明顯，不同地區(qū)負(fù)荷特性、電源結(jié)構(gòu)差異較大，客觀上決定了我國(guó)電網(wǎng)東西之間、南北之間存在錯(cuò)峰、調(diào)峰、水火互濟(jì)、跨流域補(bǔ)償調(diào)節(jié)、互為備用和調(diào)節(jié)余缺等聯(lián)網(wǎng)效益。因此，在更大范圍內(nèi)形成交流強(qiáng)聯(lián)系同步電網(wǎng)，解決大區(qū)間電力交換受限的瓶頸，可以充分獲取上述聯(lián)網(wǎng)效益。（4）在一個(gè)地域廣闊的大電力系統(tǒng)中，不同地域的重要受端系統(tǒng)可以有幾個(gè)，這些受端系統(tǒng)之間已有或遲早會(huì)有較強(qiáng)的高一級(jí)電壓的聯(lián)絡(luò)線，而且會(huì)隨著系統(tǒng)的發(fā)展，日益加強(qiáng)各受端系統(tǒng)間的聯(lián)系，逐漸把這些受端系統(tǒng)聯(lián)系成為更大的受端系統(tǒng)。這些受端系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)線路，將成為溝通各大受端系統(tǒng)所在區(qū)域的電力交通要道。這些強(qiáng)大交通要道的形成，使大電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)方大電源能夠得到更合理的開發(fā)和充分發(fā)揮它們的作用。通過這些強(qiáng)大的交通要道，可以交換由于各區(qū)域電力建設(shè)容量與負(fù)荷增長(zhǎng)容量之間在時(shí)間上的不完全對(duì)應(yīng)，因電源短時(shí)多余而需向其他區(qū)輸出或因電源短時(shí)不足而需由其他區(qū)域供給的電力。"電力系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則"也指出："受端系統(tǒng)愈強(qiáng)，愈有能力接受外部遠(yuǎn)方大容量坑口電廠和大型水電基地送入的大量電力，也比較容易解決因電源建設(shè)和負(fù)荷發(fā)展的不定因素給電力系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行帶來的困難。"因此，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的大同步受端電網(wǎng)，是接受大容量電力輸入的客觀需要。我國(guó)各區(qū)域電網(wǎng)全部采用直流相聯(lián)的觀點(diǎn)是與電網(wǎng)發(fā)展客觀規(guī)律相違背的。實(shí)際上，我國(guó)目前已形成東北－華北－華中跨區(qū)同步電網(wǎng)，今后應(yīng)根據(jù)我國(guó)國(guó)情，特別是西南水電和北方煤電采用特高壓輸電的需要，對(duì)同步電網(wǎng)的構(gòu)建在發(fā)展中進(jìn)行合理調(diào)整。華中電網(wǎng)水電比重大（約占40%），其東部四省能源匱乏；華北電網(wǎng)是純火電系統(tǒng)（約占96%），該地區(qū)是我國(guó)重要的煤炭基地；華東地區(qū)以火電為主（約占86%），嚴(yán)重缺能，電力需求旺盛，市場(chǎng)空間大。這三大電網(wǎng)地理位置相互毗鄰，互補(bǔ)性強(qiáng)，采用特高壓交流形成堅(jiān)強(qiáng)靈活的同步電網(wǎng)，將為促進(jìn)能源資源的優(yōu)化配置和高效利用奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，可以獲得錯(cuò)峰、水火互濟(jì)、互為備用等聯(lián)網(wǎng)效益，從而減少裝機(jī)和棄水電量，降低電力成本，也有利于環(huán)境容量的合理分配。北方煤電基地和西南水電基地是我國(guó)未來主要的電力輸出地區(qū)，遠(yuǎn)景北方煤電基地和西南水電基地各有約1億千瓦電力外送，接受這樣大規(guī)模的電力，需要更大規(guī)模的受端電網(wǎng)。按照這一送、受電格局，初步分析同步電網(wǎng)的規(guī)模在5億～7億千瓦，以適應(yīng)接受北方煤電基地和西南水電基地大規(guī)模電力送入需要，也為未來進(jìn)一步接受西藏水電、新疆火電和跨國(guó)輸電創(chuàng)造必要條件。以特高壓交流形成華北－華中－華東同步電網(wǎng)，與東北、西北和南方三個(gè)電網(wǎng)采用直流方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，有利于提高互聯(lián)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能，協(xié)調(diào)西北750千伏電網(wǎng)和1000千伏電網(wǎng)的連接，便于運(yùn)行管理。按照此格局，全國(guó)形成華北－華中－華東、西北、東北、南方四個(gè)主要的同步電網(wǎng)，而不是形成一個(gè)大同步電網(wǎng)。

華北－華中－華東同步電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性能符合"電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則"的要求

從國(guó)外電網(wǎng)近年來發(fā)生的大面積停電事件的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和機(jī)理看，無論大規(guī)模電網(wǎng)還是小規(guī)模電網(wǎng)，都可能發(fā)生大停電事故。電網(wǎng)崩潰往往是在電網(wǎng)安全充裕度下降的條件下，由發(fā)電、輸電設(shè)備的連鎖反應(yīng)事故誘發(fā)的，都有一定的發(fā)展過程。這種事故通過采取正確的控制策略，提高電網(wǎng)的充裕度，切斷惡性連鎖反應(yīng)鏈，將系統(tǒng)狀態(tài)導(dǎo)向良性的恢復(fù)過程，是可以有效控制的。我國(guó)電網(wǎng)體制的特點(diǎn)是統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一調(diào)度。實(shí)踐證明，這樣的體制，有利于規(guī)劃建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的骨干網(wǎng)架，對(duì)于保障大電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是十分有利的。為了充分發(fā)揮我國(guó)電網(wǎng)"統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度"的優(yōu)勢(shì)，有效防止大停電事故的發(fā)生。在規(guī)劃和調(diào)度運(yùn)行中要堅(jiān)持以下原則：（1）按照分層分區(qū)原則規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。電網(wǎng)合理分區(qū)并不意味著要形成我國(guó)六個(gè)大區(qū)電網(wǎng)徹底獨(dú)立的格局。而是要加強(qiáng)受端電網(wǎng)的建設(shè)，形成堅(jiān)強(qiáng)的受端電網(wǎng)主網(wǎng)架；對(duì)大電源（群）向受端網(wǎng)送電要做到合理的分散接入；要增強(qiáng)輸電通道的建設(shè)，合理兼顧向中間地區(qū)安全可靠供電的需要。（2）在規(guī)劃階段，應(yīng)該按照我國(guó)電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，充分考慮電網(wǎng)在發(fā)生各種嚴(yán)重故障下的安全穩(wěn)定水平，避免形成可能引發(fā)低頻振蕩的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，形成靈活性和適應(yīng)性均很強(qiáng)的合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。在同步電網(wǎng)構(gòu)建及特高壓電網(wǎng)規(guī)劃論證工作中，對(duì)"十二五"期間和2020年前后我國(guó)同步電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行了詳細(xì)的潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、小干擾穩(wěn)定和短路電流計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，華北－華中－華東交流特高壓同步電網(wǎng)方案結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平較高，不存在影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的弱阻尼區(qū)域低頻振蕩模式。系統(tǒng)中發(fā)生單一交流故障，正常清除故障，可以保持穩(wěn)定。受端系統(tǒng)中發(fā)生嚴(yán)重的多重故障或失去一個(gè)特高壓交流通道，電網(wǎng)可以承受較大的功率轉(zhuǎn)移，仍可以保持穩(wěn)定；電源送端輸電通道發(fā)生類似的嚴(yán)重故障時(shí)只需切除送端部分機(jī)組即可保持系統(tǒng)穩(wěn)定。因此，該同步電網(wǎng)方案能夠滿足"電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則"的要求，具有較高的安全穩(wěn)定水平。（3）綜合采取各種應(yīng)對(duì)策略，提高特高壓電網(wǎng)的安全性。為進(jìn)一步提高特高壓電網(wǎng)的安全性，避免可能出現(xiàn)連鎖反應(yīng)故障，經(jīng)過深入細(xì)致的計(jì)算分析，提出如下的多種應(yīng)對(duì)策略：加強(qiáng)統(tǒng)一調(diào)度，合理安排全網(wǎng)的運(yùn)行方式。建設(shè)完善的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，防范故障擴(kuò)大化。加強(qiáng)故障應(yīng)對(duì)措施的預(yù)先研究，提高快速應(yīng)對(duì)能力。優(yōu)化同步電網(wǎng)的規(guī)模，與電網(wǎng)輸電能力相適應(yīng)。積極采用新技術(shù)提高特高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平。總之，無論大規(guī)模還是小規(guī)模同步電網(wǎng)，都必須通過合理規(guī)劃和采取必要的措施，來保障電網(wǎng)的安全和可靠運(yùn)行。片面強(qiáng)調(diào)大同步電網(wǎng)發(fā)生大停電的高風(fēng)險(xiǎn)，從而認(rèn)為只有六大區(qū)域電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行才能保證安全穩(wěn)定運(yùn)行的觀點(diǎn)是不科學(xué)的。

我國(guó)遠(yuǎn)距離大容量輸電工程全部采用直流輸電是不可行的

80年代初期以來，我國(guó)電力工作者在三峽電站及其輸電系統(tǒng)規(guī)劃、西電東送和全國(guó)聯(lián)網(wǎng)研究中，對(duì)交、直流輸電的特點(diǎn)和適用范圍進(jìn)行過大量全面深入的研究工作，為電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行提供了技術(shù)指導(dǎo)和依據(jù)。基本的共識(shí)可歸納為：交、直流輸電方式各有所長(zhǎng)，本身沒有排他性，而是互相補(bǔ)充的；在電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中要注意發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，使兩種輸電方式各盡所能，相得益彰。目前，隨著遠(yuǎn)方水、火電基地的開發(fā)和外送，直流輸電已成為主要的輸電方式之一。但是由于直流輸電的結(jié)構(gòu)比交流輸電要復(fù)雜，因此對(duì)于直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行初期的故障率和可靠性問題、直流故障對(duì)送受端電網(wǎng)沖擊引發(fā)的穩(wěn)定問題、多回直流集中落點(diǎn)對(duì)受端系統(tǒng)安全存在的不利影響、直流輸電換流站接地極址選擇困難等問題，需要認(rèn)真加以研究解決。特別要注意的是：一個(gè)受端系統(tǒng)接受直流輸電落點(diǎn)的數(shù)目是有限度的；并且大火電基地采用直流輸電點(diǎn)對(duì)網(wǎng)直接送出，對(duì)火電機(jī)組的技術(shù)要求苛刻，在世界上尚沒有先例，還需要進(jìn)行深入的專題試驗(yàn)研究。因此，鑒于我國(guó)水、火電基地規(guī)模巨大，其遠(yuǎn)距離大容量輸電工程全部采用直流輸電是不可行的。如前所述，特高壓交流與±800千伏級(jí)直流在電網(wǎng)中的應(yīng)用是相輔相成和互為補(bǔ)充的。特高壓交流輸電系統(tǒng)具有交流電網(wǎng)的基本特征，可以形成堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，因此，特高壓交流的發(fā)展除了可應(yīng)用于大電源基地的外送外，主要將定位于高一級(jí)電壓電網(wǎng)的建設(shè)。而±800千伏級(jí)直流輸電將定位于我國(guó)西部大電源基地的遠(yuǎn)距離大容量外送，并將依托于堅(jiān)強(qiáng)的交流輸電網(wǎng)發(fā)揮作用。目前，西電東送基本上都采用直流輸電方案，現(xiàn)已有6回大容量直流輸電線路投入運(yùn)行，成為世界之最。在建設(shè)和規(guī)劃中的大容量直流輸電線路則更多。但是，西部大型電站送出清一色地采用直流輸電會(huì)造成電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)性缺陷。因此，在西部電源基地外送中采用特高壓交流與±800千伏級(jí)直流相互配合，形成"強(qiáng)交流和強(qiáng)直流"并聯(lián)輸電結(jié)構(gòu)，可為西電東送提供多樣化的選擇，將有助于改善我國(guó)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

在大容量、遠(yuǎn)距離輸電中，特高壓交流輸電工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能全面優(yōu)于500千伏緊湊型同塔雙回輸電工程

交流1000千伏與500千伏同塔并架緊湊型輸電技術(shù)有各自的適用場(chǎng)合。從安全性和經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)籌考慮，500千伏同塔并架緊湊型輸電技術(shù)僅適用于輸電距離中等、輸送容量適中的情況。在大容量、遠(yuǎn)距離輸電中，特高壓交流的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能全面優(yōu)于500千伏緊湊型同塔雙回線路。（1）隨著特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展，1回特高壓線路的輸電能力將提高到450～500萬千瓦，輸電距離可達(dá)1000公里以上。而500千伏交流輸電距離超過500～700公里時(shí)，受系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定影響，1回同塔雙回緊湊型線路即使采用加裝串補(bǔ)等措施，實(shí)際輸電能力最多能達(dá)到250～300萬千瓦，無法與1000千伏交流相提并論。（2）特高壓交流輸電比500千伏交流輸電走廊占地少，可以大量節(jié)約土地資源。1000千伏同塔并架雙回輸電線路走廊寬度約90米，500千伏同塔并架雙回緊湊型輸電線路走廊寬度約44米，前者為后者的約2倍。1000千伏同塔并架雙回輸電線路輸電能力為500千伏同塔并架緊湊型輸電線路的3．5～3．8倍。在同樣輸送1000萬千瓦功率的情況下，特高壓輸電僅需要1回同塔并架線路，而500千伏同塔并架緊湊型輸電需要4回，特高壓占用的輸電走廊寬度僅為500千伏緊湊型的50%。經(jīng)過研究，如特高壓緊湊型和串補(bǔ)技術(shù)得到應(yīng)用，特高壓輸電線路占用的輸電走廊寬度可進(jìn)一步壓縮30%左右，與500千伏相比，節(jié)約走廊的效益更加明顯。（3）特高壓輸電損耗低，符合建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求。從輸電損耗看，特高壓輸電提高了電壓等級(jí)，減少了線路電流，線損較500千伏輸電線路大大降低。經(jīng)計(jì)算，當(dāng)同塔雙回特高壓線路送電1000萬千瓦、輸電距離1000公里時(shí)，線損率僅為2．9%（8×630平方毫米截面導(dǎo)線）；如果采用4組同塔雙回緊湊型500千伏輸電線路（6×300平方毫米截面導(dǎo)線），則相應(yīng)的線損率將達(dá)到8．3%。特高壓輸電比500千伏線損率降低約65%。隨著燃料價(jià)格的上漲，特高壓輸電降低損耗的效益將更加突出。綜上所述，在大容量、遠(yuǎn)距離輸電方面，特高壓交流輸電工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能全面優(yōu)于500千伏緊湊型同塔雙回輸電工程，500千伏同塔并架緊湊型輸電技術(shù)是無法代替交流特高壓輸電技術(shù)的。