输电网的安全形势与对策

    1 电网技术现状  
    1.1 电力工业发展概况  
    电力工业是一个国家的经济命脉。改革开放以来，我国电力工业得到飞速发展，逐步缩小了与世界发达国家的差距。1996—2002年期间，我国新增发电装机容量1.37亿kW，年均1 957万kW，占世界新增发电装机容量的30%左右，居世界首位。2002年，我国发电量完成15 716.5亿kW?h，发电装机容量达到3.54亿kW?h，均居世界第二位，仅次于美国。  
    随着电力体制改革的深化，网厂分开，组建区域电力市场，我国电力工业管理体制发生了深刻变革。按照现行管理模式，我国电力工业主要由国家电网公司、南方电网公司，以及中国华能集团、中国大唐集团、中国华电集团、中国国电集团、中国电力投资集团五大发电集团公司负责运营，其他还有独资、合资、地方等多种投资形式的发电公司。国家电力监管委员会根据国务院授权，履行全国电力市场监管职能。  
    国家电网公司现已形成东北、华北、华中、华东、西北5个区域电网，按照2002年统计数据，售电量占全国总量的83.3%。目前华东和华中电网之间实现了跨大区直流联网，东北和华北实现了交流联网，另外华北—华中、华中—西北、西北—川渝、山东—华东和川渝—贵州等跨区联网工程正在建设或筹建之中。预计到2005年，将实现除新疆、西藏、海南和台湾省外的全国互联电网。因此，随着跨区电网工程建设步伐的加快，我国将逐步实现西电东送、南北互供和全国联网的格局，从而在全国范围内实现更广泛的资源优化配置，满足国民经济发展和全面建设小康社会的需要。
    经过几十年的发展，我国电力工业已取得举世瞩目的伟大成就，但与国外电力工业相比，目前还有很大的差距。  
    (1) 电气化程度低。我国人均用电量约为世界平均值的1/3。  
    (2) 单机容量小，供电煤耗高。我国平均单机容量为54MW，平均供电煤耗率为392 g/kW?h，高出世界先进水平约60～70 g/kW?h。  
    (3) 电网薄弱，供电　可靠性差。
    (4) 环境问题突出。我国发电能源构成中，煤电比例大，2002年火力发电量占发电总量的80.05%。因我国动力用煤灰分高、含硫量大，加之烟气除尘率低，SO2的排放处于失控状态，使得如何有效地控制污染成为电力工业可持续发展的关键问题之一。  
    1.2 电网技术现状  
    随着我国电　网建设和规模的发展，尤其是互联电网的发展，现代先进的输电技术、电力电子技术、信息技术、安全稳定控制技术得到广泛应用，保证了互联电网运行的安全性和经济性，这些技术的应用代表了目前电网技术的发展水平。  
    (1) 超高压交流输电技术得到普遍应用。目前我国东北、华北、华东、华中、南方电网已形成500 kV电压等级的主干输电网架。西北电网330 kV电压等级现已无法满足输电需要，经过论证和可行性研究，已开始建设高一级电压等级750 kV输变电工程。随着我国电力工业的持续发展，1 000 kV以上特高压输电也存在应用的可能性。  
    (2) 直流输电技术具有输电容量大、稳定性好、控制灵活等优点，在我国跨大区电网互联中具有广泛的应用前景。除已投入运行的葛—南线外，天生桥—广州、三峡—华东的直流输电工程也于近期建成投入生产运行，其中三峡—华东直流输送功率将达到300万kW，在500 kV直流输电领域居世界首位，对于加强我国资源优化、提高大电网的安全性和经济性具有重要意义。  
    (3) 灵活交流输电技术(FACTS)的应用可实现对交流输电功率和潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的安全稳定水平。我国于90年代以来开始对FACTS技术进行系统的研究和开发，其中对500 kV超高压输电线路可控硅串联补偿(TCSC)的研究已取得成果，静止同步补偿器(ASVG)的实际装置已投入试运行。  
    (4) 对电网互联运　行安全的最大威胁是运行稳定性的破坏。2001年我国颁布实施新的《电力系统安全稳定导则》，规定了三级安全稳定标准，提出建立防止稳定破坏的三道防线，用以指导电力系统设计、建设、运行和　管理。作为电力工业强制性标准，这个导则反映了目前我国电网安全稳定控制水平。  
    (5) 针对全国联网初期网络联系薄弱，大电源远距离输电问题比较复杂，采用技术先进的安全自动装置和稳定控制策略，保证互联电网的安全稳定运行。例如，福建—华东联络线、阳城电厂发输电系统都采用了复杂的自动切机装置，提高输电网络的传输能力。  
    (6) 自动化技术得到了迅速发展，华北、华东、东北、华中、西北电网的调度中心已采用了现代化能量管理系统(EMS)。继电保护和自动装置全面推进微机化。自主开发的电力系统计算分析软件在电力系统规划设计、调度运行部门得到全面推广应用。  
    (7) 农村电网经过技术改造，结构进一步优化，自动化程度进一步提高，全国已有507个县级电网调度自动化系统达到实用化要求，527个县供电企业实现了通信组网。六氟化硫和真空断路器、自动重合器、一点多址微波、光纤通信、配电自动化与负荷管理技术、无功动态补偿等新技术在农网得到了广泛应用。  
    （8）电网的数字化水平大幅提高。截止到2002年底，已建光纤通信电路长约85 000 km，微波通信电路长约73 200 km，电力专用通信网各级干线电路已全部实现了数字化，基本覆盖了全国36个网、省公司。以北京为中心连接各主要电网的电力通信、调度通信网络已基本形成。  
    2 电网安全现状与形势  
    2.1 电网安全现状  
    电力行业公用性和电力系统同时性的特点，决定电网事故影响大、速度快、后果严重。大电网事故不仅会给电力企业造成重大的经济损失，更严重地是会带来巨大的政治、经济影响，甚至会引起社会的混乱。例如，1996年美国、马来西亚、新西兰相继发生大停电事故，其中美国WSCC(Western Systems Coordinating Council)大停电事故波及美国本土十几个州和加拿大的两个省，导致电网解列成4个孤立系统，损失负　荷3 039万kW，影响749万用户；新西兰第一大城市奥克兰市停电事故，停电限电时间长达40多天，学校停课，商店停业，居民外迁，甚至准备实施紧急状态，进行军管。因此，从某种意义上说，电网安全关系到国家安全，关系到社会稳定，是电力企业生存和发展的根本。  
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