中國特高壓電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃研究.pdf

1、中國能源資源和能源消費很不均衡，能源豐富地區(qū)遠(yuǎn)離經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，一次能源在地域分布上呈現(xiàn)“北多南少、西多東少”的格局，西南水電基地、西北煤電基地距離中東部地區(qū)800～3000多公里。為滿足未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民生活的用電需求，客觀上要求通過堅強(qiáng)的電網(wǎng)，實現(xiàn)能源的大范圍資源優(yōu)化配置。由于現(xiàn)有500千伏電網(wǎng)遠(yuǎn)距離、大容量輸電能力有限，西南部水電基地、西北部煤電基地的電力難以經(jīng)濟(jì)高效地輸送到負(fù)荷密集的中東部地區(qū)，造成中東部地區(qū)不得不大量建設(shè)煤電

2、項目，加劇了煤炭供應(yīng)、交通運輸和環(huán)境保護(hù)的緊張局面，降低了能源配置效率。 因此，建設(shè)具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗輸電能力的特高壓輸電系統(tǒng)，是中國能源和經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展的必然要求，有利于促進(jìn)大煤電、大水電和大核電基地的集約化開發(fā)，優(yōu)化能源生產(chǎn)和消費布局；有利于西部地區(qū)將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展；有利于改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)的安全性和可靠性；有利于降低電網(wǎng)建設(shè)成本，節(jié)約土地資源，減輕運輸和環(huán)保壓力，提高運營效率，促

3、進(jìn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)。發(fā)展特高壓電網(wǎng)是符合中國國情，是實現(xiàn)能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略選擇，對全面建設(shè)小康社會和構(gòu)建和諧社會具有十分重要的意義，對促進(jìn)世界電力工業(yè)發(fā)展也有巨大的推動作用。在前期階段性研究成果的基礎(chǔ)上，本文從全局戰(zhàn)略的高度出發(fā)，對我國國家電網(wǎng)特高壓骨干網(wǎng)架的發(fā)展與建設(shè)問題進(jìn)行了研究、論證和規(guī)劃。 主要工作和創(chuàng)新性成果包括以下幾個方面： (1)研究定位了特高壓交流和直流系統(tǒng)兩者各自的適用場合：采用

4、數(shù)學(xué)分析的方法，對影響交流輸電系統(tǒng)輸送能力和輸送距離的幾個主要因素進(jìn)行了分析，包括同步運行的穩(wěn)定性、電壓和無功控制、串聯(lián)電容補(bǔ)償和并聯(lián)電抗補(bǔ)償?shù)龋?yīng)用了交流輸電系統(tǒng)的短路比概念，比較確切地刻劃了兩端交流系統(tǒng)對交流輸電系統(tǒng)運行特性的影響：通過對交直流系統(tǒng)相互作用特性的分析，研究了影響特高壓直流輸電系統(tǒng)輸送能力的主要因素，詳細(xì)討論了最大功率曲線和最大可送功率的概念；通過對特高壓交流和特高壓直流輸電方式進(jìn)行綜合評估，定位了兩者各自的適用場合

5、。 (2)提出了我國跨區(qū)西電東送、北電南送電力流向和規(guī)模：根據(jù)我國能源資源分布特點，結(jié)合我國近期各省區(qū)域電網(wǎng)用電需求狀況，考慮東部市場空間的變化，以及“三西”(即山西、陜西和蒙西)、寧夏、哈密、呼盟煤電基地前期工作等因素，一方面研究了西南水電的戰(zhàn)略定位，校核了西南水電開發(fā)外送能力；另一方面遵循市場環(huán)境下輸煤輸電并舉的發(fā)展思路，考慮適時加大大型煤電基地建設(shè)力度，研究了“三西”煤電基地向華中、華東送電的可行性；根據(jù)新調(diào)整的負(fù)荷水平和

6、電源規(guī)劃，對各區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行電力電量平衡分析，提出了全國電力流的合理流向及規(guī)模，實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置。這部分是規(guī)劃論證特高壓目標(biāo)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和跨大區(qū)聯(lián)網(wǎng)格局的基礎(chǔ)。 (3)提出了合理的國家電網(wǎng)特高壓骨干網(wǎng)架的規(guī)劃方案：根據(jù)全國電力流的合理流向研究結(jié)果，以及對國家電網(wǎng)基本功能的要求，提出了我國特高壓中長期目標(biāo)網(wǎng)架方案，主要包括2010年和2020年兩個目標(biāo)水平年的網(wǎng)架方案；電氣計算結(jié)果表明，各目標(biāo)水平年的特高壓網(wǎng)架方案線路潮流分

7、布合理，母線電壓可控制在允許范圍內(nèi)，任一特高壓交流線路的三相故障可保持系統(tǒng)穩(wěn)定，能滿足電力流輸送的要求；針對遠(yuǎn)景煤電基地建設(shè)規(guī)模和負(fù)荷發(fā)展的不確定性，對2020年特高壓骨干目標(biāo)網(wǎng)架分別進(jìn)行了電源和負(fù)荷敏感性分析，研究結(jié)果證明了所構(gòu)建的特高壓電網(wǎng)將具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性，能夠滿足我國電力工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。 (4)提出了特高壓骨干電網(wǎng)背景下全國同步電網(wǎng)的合理構(gòu)建方案：在對我國同步電網(wǎng)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國特高壓電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，