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坚决贯彻“电力系统安全稳定导则”,为我国电网的安全稳定运行提供了可靠保障
自1965年以来全球不同规模的电网均发生过重大电网停电事故,例如美国发生过6次,巴西、欧洲和加拿大魁北克各4次,印度3次,日本1次。分析这些大停电事故的发展过程,其物理本质主要有两点,一是故障后的潮流大转移引发连锁反应,导致稳定破坏;二是受端电网动态无功支撑能力不足,导致电压持续下降,引起发电机组跳闸或直流闭锁,加剧了无功和有功的不平衡。
综观我国的情况,在电压等级逐步提高、联网规模不断扩大的过程中,电网事故率却快速下降。电网稳定事故由上世纪70年代的年均19次下降到1997年的年均2次,1997年以来没有发生过全网崩溃性事故,其主要原因一是根据我国电网的实际情况和实践经验,制定“电力系统安全稳定导则”,并在电网规划和运行中坚决贯彻落实。二是实行统一管理、统一规划、统一调度;三是电网快速发展,主网架不断完善,装备水平不断提升;四是电力系统仿真能力不断提高,电网控制技术不断进步,建立了保证电网安全运行的三道防线。
通过上述分析,可以看到:大停电事故与同步电网的规模之间并没有必然联系。其根源一是电网缺乏统一规划,如美国电网之间互联是自发自然形成的,765/345千伏系统与500/220千伏系统交织混联,造成电网结构混乱,容易发生大范围的潮流转移,引起连锁反应,导致大面积停电事故的发生;二是缺乏统一调度和控制,未能建立可靠的安全稳定防线。
从电力系统发生大面积停电事故的机理看,电网崩溃往往是在大电网安全充裕度下降的条件下,由发电、输电等设备的连锁反应事故诱发的,都有一定的发展过程。通过采取正确的控制策略,提高电网的充裕度,切断恶性连锁反应链,将系统状态导向良性的恢复过程,大停电事故是可以有效控制的。因此,结构合理的大电网在统一调度和控制的基础上,通过区域间事故情况下紧急功率支援和配置坚强的安全稳定防线,能够遏制事故的发展,降低事故可能造成的影响,避免全网性大停电事故。
按照“电力系统安全稳定导则”的要求,构建以特高压为骨干网架、各级电压电网协调发展的坚强电网,安全性是有保障的
为确保电网的安全性,必须遵循分层分区原则构建电网,形成合理的电网结构,并具备完善的安全稳定控制系统和统一的调度与管理机制。
根据《电力系统安全稳定导则》,电网的合理分层是指“将不同规模的发电厂和负荷接到相适应的电压等级网络上”。目前,“三华”(华北、华中和华东,下同)电网40%电源接入500千伏、60%电源接入220千伏及以下网络。随着电源结构调整和布局的优化,高参数、大容量机组的大量采用,以及煤电一体化开发、大型水电、风电、核电基地的建设,接入主干电网的电源和通过主网架输送和配置的电力将明显增加。规划到2020年,“三华”电网内接入500千伏及以上电压等级的电源占50%(其中接入特高压主干网络的约为16%),接入220千伏及以下的电源占50%,实现电源的合理分层接入。
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