我国特高压电网的发展战略分析

张勇

国网山东省电力公司经济技术研究院

我国特高压电网的发展战略分析

张勇

国网山东省电力公司经济技术研究院

1　引言

我国的能源资源和能源消耗在地图上呈现着明显的不均衡现象，能源分布表现为东少西多、南少北多的地域差异。随着社会的不断发展，呈现的这种能源差异也越来越明显，为满足未来经济社会发展和人民生活对电能的需求，需要依赖庞大的电网来实现能源的大范围资源优化配置。但是地域差异上的过渡开采并不能解决能源不均问题，所以建设具有远距离、大容量、低损耗输电能力的特高压输电系统成为我们国家解决问题的良策。这项工程不仅能够促进水电，煤电，核电，以及一些新能源电能的相互间的互补，还大大提高了电网的安全性和可靠性，另一方面，还大大降低了电网建设成本、节约了土地资源开发，保护了地球环境的原生态。因此发展特高压电网是符合中国国情，是全面建设小康和和谐社会的优良战略。本文将从全局战略的高度出发，从各个方面进行分析我国特高压电网的发展战略，希望对读者有一定的帮助。

2　特高压输电系统的输送能力分析

在国家电网规划中，特高压输电一般采用1000kV特高压交流输电和正负800kV的特高压直流输电两种输电方式。这两种输电方式都有其适用的范围和场所，具体分析有以下几点：（1）从输送能力方面来看，1000kV交流线路输送的自然功率与正负800kV直流输送功率基本相当，但由于网络结构的单一简单、输送中的电压低等原因，导致实际输送能力大大地受系统稳定问题影响，这样将导致达不到自然功率；（2）从输电距离方面来看，特高压交流与直流输电间各自有其输电适用距离，当输电距离在一千千米以内，交流输电经济性优于直流输电，当输电距离超过这个值时，直流输电方案优于交流输电；研究表明当输电距离超过一千五百千米时，正负800kV级直流输电方案在经济性方面的优势将更加明显；从电网特点方面看，特高压交流电输送方式可以形成结构复杂的稳定网络，其理论上可以无限扩大，而直流虽传输交换灵活，但是其也存在安全隐患。

综合考虑，特高压交流输电方式一般应用在需要高电压等级的电网骨干网架和跨大区联网系统中，而正负800kV特高压直流输电将主要定位于我国西部大水电基地和大煤电基地电力的超远距离大容量外送上。在技术、输电能力和稳定性三个方面存在优势的特高压电网的系统深受市场欢迎。交流输电方式具有覆盖范围广，节省架线，中间可落点，输电容量大，以及有功功率损耗与输送功率的比值小等优点。虽然直流输电中间不落点，但具有可以大量输送电力至大负荷中心的优点。在选择交流或直流输电的问题上主要取决于不同的需求和场所。

3　全国电力流的合理流向研究

全国电力流的合理流向研究主要从国民经济和社会发展预测以及电力需求方面预测。全国的电力流合理流向要结合能源条件和地区分布，能源生产和消费特点，以及全国装机分布特点，参照受端市场分析以及电力平衡计算的基本原则来制定和分析出电力流的合理流向，并对研究的流向进行合理的可行性分析。

结合能源与电力可持续发展战略，综合考虑多方面的因素预测出我国未来的电力流的合理流向，这项工作不仅是一个系统工程管理，更是一场最优化管理的试验，它结合了我国能源资源分布情况和用电需求供应情况，充分分析出了未来电力流向，这对未来的经济发展起到了预测性作用和指导作用。详细分析了我国各地区电网电量流动平衡方式，分析出了一个我国电力流的合理流向规模图，这个图为未来的特高压电网建设打下了良好的基础。

4　国家电网特高压骨干网架的规划研究

我国建立特高压电网骨干网架的规划主要坚持以国家电力中长期发展战略为指导的原则；坚持科学论证、示范先行、自主创新、加快推进的原则；坚持统一规划和整体性原则；贯彻适度超前、远近结合的原则。力争建设一个稳定性极高的复杂庞大电力系统，充分利用系统边界条件，电气计算和分析，稳定性条件，潮流计算等分析计算方法，预测出了2020年的年前后，我国特高压电网的交流同步电网，在中国地图上形成四横六纵多受端的交流主网架结构，特高压直流输电配合一些大型水电站群的建设，规划建成多回西电东送特高压直流输电通道直接注入各地区负荷中心。为西南水电及北部煤电资源在全国更大范围内的优化配置创造了条件的国家交直流特高压主网架的形成，将会给特高压骨干网架提供结构稳定的网络平台。

5　全国特高压同步电网构建方案的研究

我国电力建设在投运初期，一些电网系统中存在低频振荡，阻尼很小的问题，对系统的安全稳定运行有很大影响，使系统运行方式受到较多限制。纵观世界大型同步电网结构，它们存在多种优点：同步联网不仅提高了输电效益，还能够利用水电与火电互补，综合利用备用容量的目的，达到了削峰填谷的作用，整体提高了资源利用率；大范围的电网同步互联可以提高整个电网的稳定性运行水平；利用电网同步可以使电力供应紧张的国家和地区跨国界从电力充裕的地方得到补充，这不仅提高了能源利用率，还有利于提高国与国之间的友好关系。互联同步电网从一开始投运时弱联到后面的结构复杂的加强互联阶段过程中，不仅提高了电网的稳定性还有利于提高电网输送的电压等级，使得电网输送等级更加多样化，有利于提高电网效益。结合我国特高压电网发展规划国情提出了“十二五”初期到2020年前后我国同步电网构建方案，即建设形成华北一华中一华东特高压同步电网、东北电网、西北电网、南方电网四个主要同步电网。

6　结论

结合我国国情和社会时代的发展趋势，综合我国的资源分布状况和全国的能源供需分布情况，我国要致力于加快大规模的特高压骨干网架的国家电网工程建设，只有建立电压等级更高，网架结构更牢的大电网结构才能够满足未来的发展需求。因此研究我国特高压电网的发展战略是一项亟待解决的问题，它不仅关系着我国电力发展的走向，还影响着我国国民经济的发展。

［1］杜至刚.中国特高压电网发展战略规划研究［D］.山东大学，2008.

［2］王兆权.特高压电网规划环境影响评价及风险防范研究［D］.华北电力大学，2015.

［3］印永华.特高压大电网发展规划研究［J］.电网与清洁能源，2009，10∶1-3.