大停電事故與同步電網的規模之間並沒有必然聯係。停電事故的根源一是電網缺乏統一規劃，二是缺乏統一調度和控製，未能建立可靠的安全穩定防線。

文I 中國電力科學研究院名譽總工程師 印永華

我國電力工業的發展在滿足負荷不斷增長的量、質需求基礎上，還必須承擔資源節約型、環境友好型社會建設的義務。電網的發展方式是電力工業能否達到上述目標的關鍵。受資源、環保、運輸、土地等客觀因素製約，電源與負荷間的距離逐漸加大，電網需要輸送規模也逐漸擴大，並逐步突破現有電壓等級電網的能力，因此高一級電壓電網的發展是必然的，與之匹配的是同步電網規模的擴大，但同時不可避免地出現了對未來電網安全性的考慮。在對我國電網發展模式及其安全穩定性進行長期研究和實踐的基礎上，中國電力科學研究院建立了世界一流的大電網綜合仿真分析係統，對特高壓電網的安全性進行了深入的研究。研究結果表明，發展特高壓電網，能夠滿足《電力係統安全穩定導則》的要求，安全性有充分的保障。

我國電網發展遵循電壓等級逐步提高、聯網規模不斷擴大的世界電網發展客觀規律

回顧世界電網發展的曆史，由於能源資源分布、能源構成和價格以及負荷需求存在較大的差異，使得大電網之間互聯可獲得多項效益。歐洲、北美電網聯網始於上世紀20年代，50年代開始快速發展，80?90年代，覆蓋廣、交換規模大的跨國、跨區大型互聯電網基本形成。前蘇聯統一電網包括東歐各國電網，橫跨歐亞大陸，1991年年底前蘇聯解體後，於1992年成立俄羅斯統一電力係統，獨聯體的12個加盟國中除亞美尼亞以外，全部與俄羅斯聯成同步網運行。巴西水電資源豐富，水電裝機容量占總裝機的71.7%，但分布不均，而負荷集中在南部和東南部，為水電資源的優化配置，實現了全國電網的互聯。因此，大電網互聯一直是世界各國和地區電網發展的客觀規律。在我國隨著資源優化配置範圍的擴大，電網的互聯也經曆了從城市小電網、省級電網、區域電網，再逐步發展到全國聯網的曆程，電網規模也隨之擴大。

從電壓等級發展來看，世界電網電壓等級從220?275千伏升壓到400?500千伏，後來又引入了750(765)千伏電壓等級，此後又相繼開展特高壓輸電技術的試驗研究。我國從上世紀50年代發展220千伏，80年代建成第一個500千伏輸變電工程，已有30多年的運行曆史;裝機容量從1982年的0.72億千瓦發展到2012年的11.8億千瓦，達到16.3倍以上。隨著西部大水電、北方大火電和可再生能源發電基地的開發建設，遠距離、大容量輸電的市場前景廣闊，再僅依靠交流500千伏輸電，從技術和經濟兩方麵來看均是不可行的。因此，我國采用交流1000千伏輸電技術是基於世界電網發展的客觀規律，並結合中國國情所做出的戰略選擇。

堅決貫徹"電力係統安全穩定導則"，為我國電網的安全穩定運行提供了可靠保障

自1965年以來全球不同規模的電網均發生過重大電網停電事故，例如美國發生過6次，巴西、歐洲和加拿大魁北克各4次，印度3次，日本1次。分析這些大停電事故的發展過程，其物理本質主要有兩點，一是故障後的潮流大轉移引發連鎖反應，導致穩定破壞;二是受端電網動態無功支撐能力不足，導致電壓持續下降，引起發電機組跳閘或直流閉鎖，加劇了無功和有功的不平衡。

綜觀我國的情況，在電壓等級逐步提高、聯網規模不斷擴大的過程中，電網事故率卻快速下降。電網穩定事故由上世紀70年代的年均19次下降到1997年的年均2次，1997年以來沒有發生過全網崩潰性事故，其主要原因一是根據我國電網的實際情況和實踐經驗，製定"電力係統安全穩定導則"，並在電網規劃和運行中堅決貫徹落實。二是實行統一管理、統一規劃、統一調度;三是電網快速發展，主網架不斷完善，裝備水平不斷提升;四是電力係統仿真能力不斷提高，電網控製技術不斷進步，建立了保證電網安全運行的三道防線。

通過上述分析，可以看到：大停電事故與同步電網的規模之間並沒有必然聯係。其根源一是電網缺乏統一規劃，如美國電網之間互聯是自發自然形成的，765/345千伏係統與500/220千伏係統交織混聯，造成電網結構混亂，容易發生大範圍的潮流轉移，引起連鎖反應，導致大麵積停電事故的發生;二是缺乏統一調度和控製，未能建立可靠的安全穩定防線。

從電力係統發生大麵積停電事故的機理看，電網崩潰往往是在大電網安全充裕度下降的條件下，由發電、輸電等設備的連鎖反應事故誘發的，都有一定的發展過程。通過采取正確的控製策略，提高電網的充裕度，切斷惡性連鎖反應鏈，將係統狀態導向良性的恢複過程，大停電事故是可以有效控製的。因此，結構合理的大電網在統一調度和控製的基礎上，通過區域間事故情況下緊急功率支援和配置堅強的安全穩定防線，能夠遏製事故的發展，降低事故可能造成的影響，避免全網性大停電事故。

按照"電力係統安全穩定導則"的要求，構建以特高壓為骨幹網架、各級電壓電網協調發展的堅強電網，安全性是有保障的

為確保電網的安全性，必須遵循分層分區原則構建電網，形成合理的電網結構，並具備完善的安全穩定控製係統和統一的調度與管理機製。

根據《電力係統安全穩定導則》，電網的合理分層是指"將不同規模的發電廠和負荷接到相適應的電壓等級網絡上"。目前，"三華"(華北、華中和華東，下同)電網40%電源接入500千伏、60%電源接入220千伏及以下網絡。隨著電源結構調整和布局的優化，高參數、大容量機組的大量采用，以及煤電一體化開發、大型水電、風電、核電基地的建設，接入主幹電網的電源和通過主網架輸送和配置的電力將明顯增加。規劃到2020年，"三華"電網內接入500千伏及以上電壓等級的電源占50%(其中接入特高壓主幹網絡的約為16%)，接入220千伏及以下的電源占50%，實現電源的合理分層接入。

根據《電力係統安全穩定導則》，電網的合理分區是指 "以受端係統為核心，將外部電源連接到受端係統，形成一個供需基本平衡的區域"。由於我國的煤電基地主要分布在內蒙古、新疆、山西等北部地區，水電主要分布在四川、雲南、西藏等西部地區，風電和太陽能發電也主要分布在西北部,遠離中東部負荷中心，因此需要通過建設堅強電網，實施遠距離、大規模輸電，在全國範圍優化配置能源資源。華北、華中和華東是我國主要的負荷中心(約占70%)，彼此相鄰，相互之間電源、負荷的互補性很強，建設三華同步電網有利於充分發揮電網的綜合效益、提高安全可靠性。以華東為例，在加快發展本地核電及風電等新能源的基礎上，2020年接受外來電力的比例仍將高達30%，若全部采用直流輸送，電網安全將麵臨巨大風險。因此，需要擴大同步電網規模、提高電壓等級，華東與華中、華北緊密互聯，建成"三華"電網，聯接各大煤電基地、大水電基地、大核電基地、大可再生能源基地和主要負荷中心，這對於建設堅強受端電網、提高受端電網接受外來電力的能力和保證能源安全具有十分重要的意義。

"三華"同步電網，采用1000千伏形成骨幹網架，等效電氣距離僅相當於采用500千伏時的1/4，電網形態由原來的東北-華北-華中電網的"長鏈式"結構優化為更加堅強的"團狀"網絡結構，其電力交換能力遠高於500千伏，能夠適應更大規模電力受入和分配的需要。預計到2020年，"三華"電網的規模與北美東部電網等國外現有大型同步電網的規模相當，但電氣距離更短、電網結構更強，安全性大大提高。"三華"電網與西北、東北和南方3個同步電網之間通過直流聯係，全國形成華北-華中-華東、西北、東北、南方四個主要同步電網的合理格局。

總之，建設結構堅強的受端同步電網對提高電網的安全性和經濟性都是十分重要的。在上世紀80年代我國各大區跨省電網的發展過程中，並沒有走以省電網為核心發展交流弱聯係的技術路線，而是選擇了在220千伏電網基礎上建設結構堅強的500千伏大區同步電網的正確道路。當前，從我國能源供應、能源安全和電力工業發展趨勢看，必須實現更大範圍資源優化配置，中東部負荷中心地區受電規模將進一步加大，500千伏電網已經遇到走廊緊張、短路電流控製困難、直流饋入規模過大等發展瓶頸，如果仍維持500千伏電網，將遇到難以克服的困難。因此，要抓住時機，遵循電網發展的客觀規律，加快特高壓電網的建設步伐，實現電網結構的升級。

在特高壓電網規劃論證工作中，中國電力科學研究院和國網經濟技術研究院等單位合作，嚴格按照"電力係統安全穩定導則"規定的標準，采用世界一流的大電網綜合仿真分析係統，充分考慮電網在發生各種嚴重故障下係統的安全穩定性，對多種方案進行了詳細的安全穩定計算分析工作。研究結果表明，"三華"特高壓同步方案可以從根本上解決製約電網自身發展的短路電流超標問題;為中東部負荷中心地區接受區外來電力開辟了特高壓交流輸電通道，與直流輸電通道互相配合，解決了因饋入直流規模過大而導致的華東電壓不穩定的問題;電網的安全穩定性、供電可靠性和抵禦各種事故的能力比500千伏方案和特高壓異步方案大幅提高，完全滿足《電力係統安全穩定導則》規定的安全穩定標準要求。

綜上所述，我國加快發展特高壓電網是符合世界電網發展客觀規律的，是適應我國西部大水電、北方大火電和可再生能源發電基地的開發建設和遠距離、大容量輸電的需求的，也完全能夠滿足《電力係統安全穩定導則》的要求，電網安全是有充分保障的。