電網(wǎng)作為電力市場的載體和國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著優(yōu)化能源資源配置方式、保障國家能源安全和滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用。在分析我國同步電網(wǎng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合未來電網(wǎng)發(fā)展趨勢，提出以特高壓交流聯(lián)接形成華北─華中─華東同步電網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)想，對其科學(xué)合理性及技朮可行性進(jìn)行論述，并指出，抓緊實施試驗示范工程是驗証交流特高壓輸電技朮的關(guān)鍵。

自特高壓前期工作啟動以來，國家電網(wǎng)公司按照國家發(fā)展改革委的統(tǒng)一部署，組織電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、科研、運行及設(shè)備制造等方面的權(quán)威單位和科研機構(gòu)，在全面借鑒、汲取國際上特高壓輸電經(jīng)驗和總結(jié)國內(nèi)20多年研究成果的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地開展了我國同步電網(wǎng)構(gòu)建和特高壓工程研究論証工作。所謂同步電網(wǎng)，就是由交流輸電線路和變電所組成的傳輸交流電能的網(wǎng)絡(luò)。形成同步電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，在技朮、經(jīng)濟(jì)上有很大的優(yōu)越性。

借鑒國際上大電網(wǎng)互聯(lián)促進(jìn)電網(wǎng)發(fā)展的共同經(jīng)驗，主要是為了獲得送電效益及錯峰、水火互濟(jì)、互為備用、緊急事故支援等聯(lián)網(wǎng)效益，實現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置和高效利用，充分發(fā)揮大電網(wǎng)的技朮經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，提升總體安全穩(wěn)定水平。北美、歐洲和前蘇聯(lián)早在30多年前就實現(xiàn)了全國聯(lián)網(wǎng)和跨國互聯(lián)，聯(lián)網(wǎng)方式以交流為主，同步電網(wǎng)的電氣聯(lián)系由弱到強，聯(lián)網(wǎng)電壓等級逐步提高，目前國際上主要互聯(lián)同步電網(wǎng)的裝機容量和覆蓋面積都在不斷擴大。西歐和俄羅斯電網(wǎng)的運行經(jīng)驗表明，以合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，建立協(xié)調(diào)控制的安全穩(wěn)定防線，可以避免同步電網(wǎng)因連鎖反應(yīng)而導(dǎo)致大停電事故的發(fā)生。

為什么要構(gòu)建華北－華中－華東特高壓同步電網(wǎng)

我國電網(wǎng)目前已形成東北－華北－華中、華東、西北和南方4個同步電網(wǎng)。東北－華北－華中同步電網(wǎng)通過500kV弱聯(lián)系，形成典型的長鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性差，區(qū)域間功率交換能力低，嚴(yán)重限制了華北－華中電網(wǎng)水火互濟(jì)效益的發(fā)揮。從發(fā)展角度看，華中區(qū)域電網(wǎng)水電比重大，西南大水電有很大一部分集中在四川，而華中東部4省（湖南、湖北、江西和河南）能源匱乏，運輸條件差；華北電網(wǎng)屬于純火電系統(tǒng)，是我國重要的煤電輸出區(qū)域；華東地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，嚴(yán)重缺能，市場空間巨大。這三大電網(wǎng)地理上相互毗鄰，互補性很強，采用特高壓交流形成堅強靈活的同步電網(wǎng)，將為促進(jìn)能源資源的優(yōu)化配置和高效利用奠定堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。從我國能源供應(yīng)與保障的高度看，構(gòu)建華北－華中－華東交流特高壓同步電網(wǎng)是構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔能源供應(yīng)體系的重要環(huán)節(jié)。

北方煤電基地和西南水電基地是我國未來主要的電力輸出地區(qū)，規(guī)模效益顯著，送出電力總?cè)萘考s2億ｋＷ，初步分析同步電網(wǎng)規(guī)模在5億～7億ｋＷ才能更好地接受如此大規(guī)模的電力，為規(guī)劃中的10回左右超遠(yuǎn)距離特高壓直流送電提供堅強的網(wǎng)架支撐。華北－華中－華東負(fù)荷中心的受端特高壓環(huán)網(wǎng)的長度約2700ｋｍ，電氣距離僅相當(dāng)于500ｋＶ的600ｋｍ，與京津唐、華中中部和華東環(huán)太湖等受端環(huán)網(wǎng)的電氣距離相當(dāng)，但電力交換能力遠(yuǎn)高于500kV，能夠適應(yīng)更大規(guī)模電力受人和分配的需要。為此，建設(shè)堅強的華北－華中－華東交流特高壓同步電網(wǎng)，也是接受北部和西部大容量電力輸入的客觀要求。同時為俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等周邊國家能源資源納入我國市場進(jìn)行配置開辟了新的途徑。

構(gòu)筑華北－華中－華東交流特高壓同步電網(wǎng)只不過是對目前以500kV交流形成的東北－華北－華中同步電網(wǎng)所作出的戰(zhàn)略調(diào)整。未來全國電網(wǎng)仍由華北－華中－華東、東北、西北、南方4個同步電網(wǎng)組成，4個同步電網(wǎng)之間采用直流聯(lián)接。其中華北－華中－華東交流特高壓同步電網(wǎng)穩(wěn)定水平和區(qū)域電網(wǎng)間功率交換能力都很高，1000kV和500kV電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，不僅不會破壞大區(qū)電網(wǎng)的安全基礎(chǔ)，而且安全穩(wěn)定水平較原有電網(wǎng)有所提高。

2 構(gòu)建特高壓電網(wǎng)的實施步驟

2．1安全對策

我國電網(wǎng)具有"統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度"的優(yōu)勢，構(gòu)建特高壓電網(wǎng)后更能有效防止大面積停電事故的發(fā)生。通過采用安全對策不僅可以滿足電力的快捷供應(yīng)，而且能保障特高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。具體的安全對策是：（1）統(tǒng)一規(guī)劃，合理分層分區(qū)，形成結(jié)構(gòu)清晰、運行靈活、結(jié)構(gòu)合理及適應(yīng)性強的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；（2）強化統(tǒng)一調(diào)度，建立完善的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，防范故障擴大化；（3）加強故障應(yīng)對措施的預(yù)先研究，提高快速應(yīng)對能力；（4）積極采用新技朮提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平。

2．2試驗示范工程的意義

如何發(fā)展電網(wǎng)，要不要發(fā)展特高壓輸電技朮，關(guān)系到我國能源供應(yīng)和能源高效利用大局。發(fā)展特高壓輸電是我國電力工業(yè)發(fā)展到一定階段的必然要求。為實現(xiàn)上述戰(zhàn)略構(gòu)想，建設(shè)特高壓試驗示范工程是驗証特高壓輸電技朮和考核特高壓設(shè)備的唯一途徑。

建設(shè)特高壓試驗示范工程的作用是：

（1）考核特高壓輸電設(shè)備，提升裝備制造能力；（2）驗証特高壓電網(wǎng)性能，積累電網(wǎng)運行經(jīng)驗；（3）完善特高壓輸電技朮，夯實下一步工程應(yīng)用基礎(chǔ)；（4）促進(jìn)特高壓網(wǎng)架建設(shè)，推進(jìn)更大范圍的資源優(yōu)化配置。

經(jīng)科學(xué)論証，國家電網(wǎng)公司和中國電力工程顧問集團(tuán)公司一致推薦晉東南－荊門作為特高壓試驗示范工程，該工程以華北和華中兩大電網(wǎng)作為支撐，潮流調(diào)節(jié)靈活，安全性好，適應(yīng)性強，有利于全面考核設(shè)備、驗証性能，推進(jìn)自主創(chuàng)新。

3 晉東南－荊門交流特高壓試驗示范工程

晉東南－荊門特高壓工程聯(lián)接華北和華中區(qū)域電網(wǎng)，能有效避免1000kV╱500kV線路電磁環(huán)網(wǎng)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平，確保華北與華中電網(wǎng)聯(lián)合運行的安全。該工程投運后，系統(tǒng)穩(wěn)定水平較高，電網(wǎng)暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定水平滿足導(dǎo)則要求。該工程最大輸送功率近300萬ｋＷ（受單臺變壓器容量限制），僅占華北和華中兩大電網(wǎng)負(fù)荷的3%，不影響華北和華中電網(wǎng)的安全運行，線路發(fā)生事故或無故障斷開的情況下，系統(tǒng)頻率和電壓波動很小，可保証穩(wěn)定運行。華北、華中電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)生故障時，試驗示范線路可保持穩(wěn)定運行，還可提供緊急事故支援。另外，試驗示范工程具有較強的抵御嚴(yán)重故障能力，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生嚴(yán)重故障時，均可采取穩(wěn)定措施使系統(tǒng)保持穩(wěn)定運行。

3．1示范系統(tǒng)的運行方式

晉東南－荊門特高壓工程可充分發(fā)揮南北電網(wǎng)水火互濟(jì)和能源基地向負(fù)荷中心送電的作用。系統(tǒng)典型運行方式主要有：豐水期水電大發(fā)時，由華中電網(wǎng)向華北輸送水電，最大限度地減少華中水電棄水，減少發(fā)電耗煤；枯水期華北電網(wǎng)向華中電網(wǎng)輸送250萬－300萬kW火電，彌補華中水電出力下降的缺額；腰荷或低谷時段，以系統(tǒng)最優(yōu)化運行為目標(biāo)，充分發(fā)揮線路輸電能力，安排合理的潮流交換，取得錯峰、調(diào)峰、互為備用等聯(lián)網(wǎng)效益。經(jīng)測算，試驗示范工程年輸電電量可達(dá)110億－150億kW．h，輸電利用小時約5000ｈ。

3．2示范系統(tǒng)的競爭力

試驗示范工程輸電具有競爭力。根據(jù)該工程投資、運行成本和輸電量等邊界條件，在不考慮工程聯(lián)網(wǎng)效益的情況下，輸電電價為0．06元╱（kW．h）。按照國家公布湖北與山西省脫硫燃煤機組標(biāo)桿上網(wǎng)電價，兩地間上網(wǎng)電價差為0．085元╱（kW．h），扣除線損電價后為0．08元╱（kW．h）。因此，通過特高壓工程輸電，到網(wǎng)電價具有較強競爭力，不會推動受電地區(qū)電價上漲，并有利于降低電力總成本。

晉東南－荊門工程后續(xù)發(fā)展前景廣闊。晉東南－荊門試驗示范工程成功后，即可轉(zhuǎn)入商業(yè)運行，并逐步向北延伸至陜北和蒙西煤電基地、向東延伸至武漢，真正形成一條從煤電基地到負(fù)荷中心的能源運輸通道，充分發(fā)揮1000kV遠(yuǎn)距離大容量低損耗輸電的作用。

目前，晉東南－荊門試驗示范工程的可研設(shè)計已通過評審，建設(shè)的外部條件已經(jīng)落實。建議國家抓緊核準(zhǔn)，盡快實施，以驗証性能，完善技朮，在科學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)上及時推廣使用。