特高压网架方案功能和可靠性分析

刘明跃常中华徐昕林阳

摘要：近年来，我国特高压网架方案论证工作备受我国政府、国内外相关专家学者、能源生产、传输和设备制造行业、银行业及投资参与者乃至新闻媒体及部分民众的关注，我国政府、学术界以及新闻媒体均多次组织持不同意见的学者对此项工作进行过讨论。然而，在特高压电网网架方案的选择方面至今未能达成共识，这种情况直接影响到我国多个五年建设发展计划的制定，对国民经济的发展已产生了不利的影响，因此亟需对特高压网架方案的功能和可靠性进行进一步论证。

关键词：特高压；网架方案；功能；可靠性

1特高压输电网架结构研究存在的主要问题及优化

1.1建立输电网架综合评价体系

现阶段，影响输电网架机构评价的因素有很多，特别是现代的评价模型所包含因素较多，不仅使评价过程较为复杂，还使权重系数取值存在困难，影响了最终的评价结果。为了解决这一问题，就要建立新型输电网架综合评价体系，使其能够清晰反映出其中存在的主要矛盾，并具有一定的实用价值和工程意义。主要评价方法则为模糊综合评价法，这种方法不仅含有专家工程经验，还能将定性分析和定性计算结合在一起，减少错误的发生。

1.2送端系统的输电网架结构研究

我国对能源结构进行战略性调整以后，能源资源和负荷需求的逆向分布格局并没有发生重大变化，未来输电网架的结构研究发展方向要放在如何开展风力发电，如何进行光伏发电大规模输送工作上。由于现阶段的特高压电网规划重点是受端系统，对于送端系统的研究较少，更缺乏对送端系统未来形态设计，针对这种情况，我国未来的工作重点应放在输电网架结构送端系统的未来形态设计中，以此来完善特高压电网规划。

1.3分析特高压多级电磁环网运行方式

现阶段对于电磁环网的研究主要是500千瓦和220千瓦的两级电压，对于1000千瓦、500千瓦和220千瓦的多级电磁环网研究涉及过少。由于多级电磁环网所涉及的电压等级较多，最高电压和最低电压的线路在功率传输上的差距较大，但网络联系较频繁，这样一来就使功率转移和短路电流超标问题更加严重，因此，要分析特高压多级电磁环网运行方式。要实现多级电磁环网运行方式，就要断开电磁环网的中低压等级输电开关，实现开环运行。

2提高电网运行的可靠性发展措施

2.1科学合理的设计特高压电网

只有科学合理的设计才可以保证特高压电网线路安全稳定的运行。我国特高压电网建设庞大而复杂，特高压电网设计之前需要进行合理的分析和调查，运行相关技术设计出科学的方案。一般来说，输电线路的设计，需要兼顾造价经济、施工方便、便于运行等原则。具体来说，在进行特高压电网设计的过程中应该注意以下问题。首先，杆塔基础的设计应该根据实际情况进行，要充分考虑当地的地形、地质等情况。杆塔基础的成本较高，是整个电网建设中的重要环节，也是保证电网安全稳定运行的重要基础。

2.2建立特高压电网应急机制及安全运行方案

为了避免特高压电网事故的发生和降低特高压电网事故的损失，需要增加特高压电网安全的投入，建立特高压电网应急机制，制定特高压电网安全运行方案。首先要优化电力体制，实现特高压电网调度的统一性，这是保障电力安全的基础。由于特高压电网安全事故难以事先预测，而且具有突发生，在短时间内可能会造成严重的损失。要想快速有效的应对和处理特高压电网事故，相关的企业及部门就必须在短时间内作出迅速反应，相互之间密切协作，有序的对事故进行处理，进而控制电网事故降低其来来的损失。由此可见，保证特高压电网调度的统一性具有重要意义。其次，适当的减少特高压电网运行波动，是确保特高压电网安全稳定运行的重要环节。主要从以下方面着手，首先要增强电网设备线路自身的质量、性能以及抵抗事故的能力，确保发电机组在安全运行状态，充分保证特高压电网内火电机的一次调频性能。其次，提高全网的发电质量、安全性和可靠性需要靠电源侧和调度侧的相互配合，根据完善调度侧的调频方式，增加调节手段的选择性，妥当地分配调节的负荷情况及加强调度软件技术及智能水平，以确保调频质量的一次改良，以及保证电源侧机组在配合方面合理的修正数据、调节速度、调节品质等。

2.3对于电网故障的发生，我们需要相应的措施来预防

在雷雨天时，要提高电网的防雷水平，在建设电网时要选择性能较好的避雷设备，提高避雷的可行性。要加强输电线路塔与地面的接触，使雷电可以顺利的被导入大地，注意减小避雷器接地的电阻，尽量降低损失和事故的发生。在雷雨季节要加强对避雷器的计划检修，对已经破坏的避雷器及时进行更换，并且要加强重要地区的避雷保护措施。

2.4要对交接班制度进行优化和完善

为电网管理工作的一项重要内容，交接班制度能够对电网调度工作的连续性和规范性进行保障，应该按照相关规范和要求交接各项工作，对电网及设备的工作运行情况进行准确、及时的掌握，对后续工作的统一性和连续性进行保障，最大限度地避免误送电、漏送电等情况。其次，要提高现场调度员的调度水平，减少指令错误，避免电网运行的混乱。要求调度员要提高重视，树立较强的安全意识和责任感，保障电网和设备的正常运行以及调度和管理人员自身的人身安全。

2.5加强电力设施的保护

电网是电力系统安全稳定运行最主要的物质基础，加强电网建设是保证电网架构坚强、可靠的最主要方法和手段。但近年来电力设施的破坏，不仅给电力企业造成巨大的损失，而且严重破坏了电网用户正常的用电秩序。电力设施保护是国家经济发展中面临的重要问题，国家相关部门应尽快制定一些可操作性强的办法，在修改现行的《电力法》、《电力供应与使用条例》等有关法规时，增加补充电力执法方面的具体内容，使电力执法进一步有章可循。电力企业要采取多种形式，进一步加大对《电力法》等法律法规的宣传力度，提高广大群众对安全供电重要意义的认识，自觉遵守有关法律法规。

结语

1）特高压交直流大同步输电网架方案在实现高效、灵活地大范围、大规模汇集、输送和分配电能方面具有较明显的综合功能优势，在受端系统安全可靠性方面也优于特高压异步多直流馈入大受端电网网架方案。应建立大规模交直流特高压输电网以满足我国大范围大容量电力汇集、输送和分配需求。

2）电网停电的规模与同步电网的规模有一定的关系，但导致世界上大停电事件发生较为频繁的主要原因是电网安全防御体系存在缺陷。为了充分降低大规模停电的风险，电力系统安全三道防线均需加强。

3）特高压交直流大同步输电网应从运行方式控制、保护及安全控制冗余配置、系统动态稳定器配置与整定、提高保护装置的可靠性以及完善用于防止连锁反应的监控系统等方面进一步扎实做好严防区域间大机群功角失稳的工作。

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