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一.中国电力规划的历史成就
中国电力容量近年来占世界首位,除台湾一次外,为甚么从不发生重大停电?因为30多年电力规划按《稳定导则》规定:“合理分区, 以受端系统为核心,将外部电源连接到受端系统, 形成一个供需基本平衡的区域, 并经联络线与相邻区域相连。” 采用直流联网将庞大的交流系统分为若干分区,它不仅达到正常联网效益, 还可控制联网潮流;防止一个区的故障/频率崩溃/电压崩溃/失稳振荡波及相邻区;更将大区范围固有的动态和暂态稳定、低频振荡或“连锁跳闸”等一系列复杂问题彻底解决。华北与东北电网初期采用交流联网时稳定问题突出,曾引起低频振荡,限制了东北网北电南送降低50万千瓦,2008年重新规划改为直流背靠背联网方式,彻底分区,问题就彻底消除了。
电网规划还贯彻分层和各层分区规定,分层指不同电压的线路不应经变压器併列运行,是消除不同电压的电磁环网,中国过去曾因电磁环网中高压线跳闸,负荷转移到低压线而发生过大量失稳事故。中国最严重的2006年华中电网失稳事故就因电磁环网造成。这是过去国内停电事故的主要原因,不按分层解决电磁环网将隐藏重大隐患。分层后规划下面各级电压也分区,如220kV再分区,下面110/35kV又分区, 再下面20/10kV更分区,各级分区都按实际条件具备一定支撑电源、自动备用/保安电源。
电网规划还要分散外接电源,任一远方电源/线路出问题或失稳,形成单机对无穷大系统的振荡,仅此单机处於送端,其他送端电源皆成为受端,作为受端电源的后盾,使电网更可靠/快速恢复正常运行。不超过600公里的外接电源规划采用现有500kV线路的点对负荷中心输送;超过600公里采用直流输电。
一个500kV网区的东西/南北距离大约不大於1000公里比较合适。预想将 来我国有的大区还宜再分区, 既满足发展需要,将会解决短路电流过大和适应多回直流安全馈入等一系列问题,更为安全可靠;由於实践证明区域不应过大,有的还将缩小其范围,所以现有的500kV电压完全满足发展需求。
目前大区内有再分区的需要,如南方电网已决定还要以直流隔离分2 - 3个大区并已经能源局批准,规划广东再以直流隔离分东西两个小区。为适应华东电网发展的需要,采用直流隔离再分四个大区, 既解决短路电流超标、保证多回直流密集安全馈入, 又缩短交流输电距离,确比已批准的交流特高压联网更为安全, 投资仅为交特联网工程的十二分之一。
开放以来,通过电网规划建立了可靠的交/直流分层分区的电网结构,分散外接电源结构和三道防线,系统失稳可能偶而发生,但不能造成重大停电;而且由於区间为直流联网,任一区故障/失稳都不会波及邻区。
二.从世界重大停电论证其电力规划的发展
有史以来世界共发生25次重大停电(每次损失大於800万千瓦),其中最严重的20次系统稳定破坏是重大停电的关键, 一是交流电网过於庞大, 自由联网, 又不分散外接电源, 一旦一回线路因故障或保护误动断开, 即使其负荷转移到并列的相邻线路上, 又因其线路应用不当的继电保护因过负荷误动跳闸, 连锁反应同样使更多相邻线路跳闸, 直至全部负荷转移到个别线路上(相当大增系统的综合联系阻抗)而发生失稳振荡。二是当系统发生失稳振荡时,陆续涉及振荡的线路也因应用不当的距离保护原理误动跳闸,同时发电机的失步保护也因整定不当(振荡中心落在线路上不应跳闸)也大量跳闸,结果系统瓦解大停电。
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