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总体而言,各国发展同步互联电网的主要动因是提高电网的资源配置能力、安全可靠性和规模经济性。交流联网是世界各地电网发展的共同趋势,构建大规模同步电网是满足大容量远距离输电的有效方法,面对故障冲击,更多的电源和负荷会同时做出反应,降低系统波动,整个电网的安全性和可靠性随之提高,符合电网发展的客观规律。
确保电力安全可靠供应,需要建设坚强的同步电网结构。随着特高压直流的快速建设,特高压交流建设相对缓慢,造成电网“强直弱交”问题突出,严重威胁运行安全。目前,四川水电向华东送电的三大特高压直流满功率送电达2160万千瓦,现有西部送端和东部受端的500千伏电网严重不适应,已多次出现直流同时换相失败,造成有功功率和无功功率大量缺额,极易引发频率和电压稳定问题。如今年9月,锦苏直流发生双极闭锁,造成华东电网频率跌落至49.563赫兹、越限运行207秒,对电网安全稳定造成严重影响。华东地区通过多回直流接受区外来电,大容量直流同送端、同通道、同受端并列运行,发生多回直流同时故障的风险较大,如果不尽快加强交流网架,扩大互联规模,将会带来严重的安全隐患。未来西部能源基地向东中部负荷中心的直流输电规模还会不断扩大,“强直弱交”问题带来的安全隐患将更加突出,特高压直流输送能力也将受到严重制约。近年来随着用电负荷、装机容量的大幅提高,现有500千伏电网越来越密集,短路电流超标问题严重,电网被迫采取拉停线路、线路出串等控制措施,电网运行方式过于复杂、安排困难,且电网结构完整性遭到破坏,安全隐患难以克服。
按照“强交强直”原则,构建交直流协调发展、结构合理、技术先进的特高压电网,实现电网全面升级,能够根本解决电网“强直弱交”问题。同步电网潮流转移能力强,电压稳定性好,可以有效抵御严重故障、自然灾害、外力破坏、网络攻击等,能够保障电网安全运行。
加快现代配电网建设
为贯彻落实中央“稳增长、防风险”有关部署,国家发改委、能源局发布了《关于加快配电网建设改造的指导意见》和《配电网建设改造行动计划(2015~2020年)》,提出2015~2020年配电网建设改造投资不低于2万亿元,全面加快现代配电网建设,支撑经济发展和服务社会民生。
实现全面建成小康社会宏伟目标,提升配电网发展质量。随着我国新型城镇化、农业现代化深入推进,经济社会发展对配电网可靠供电和优质服务的要求越来越高,保障民生和电力普遍服务的刚性需求大。一是在北京、上海等17个城市核心区建设高可靠性示范区,用户年均停电时间不超过5分钟,以点带面高起点、高标准建设配电网,确保供电能力充足,网架结构合理,设备标准化配置,具备故障自动检测、隔离和网络重构的自愈恢复能力。二是在国家新型城镇化试点区域,适度超前建设配电网,紧密跟踪市区、县城、中心城镇和产业园区等经济增长热点,推进新能源示范城市建设。三是加大农网改造升级力度,增加农村变电站和配电变压器布点,提高农网供电能力,加快解决“卡脖子”、“低电压”等突出问题,2020年前逐步解决全部35个县域电网联系薄弱问题,满足农村地区居民生活、农业生产用电需要,推动美丽乡村建设。
适应新能源及多元化负荷快速发展,加快配电网转型升级。新能源、分布式电源、电动汽车、储能装置快速发展,终端用电负荷呈现增长快、变化大、多样化的新趋势,配电网由“无源”变为“有源”,潮流由“单向”变为“多向”,加快配电网转型升级的任务非常紧迫。
一是贯彻坚强智能电网发展战略,推广应用新技术、新产品、新工艺,提升配电网智能化水平。二是做好电动汽车充换电设施接入配套电网建设,建成电动汽车快充网络和车联网服务平台,实现城市及城际间充电设施的互联互通,积极开展电能替代,完成80%港口岸电工程建设,积极推广电采暖,倡导能源消费新模式,带动产业和社会节能减排。三是积极推广智能配电网项目和微电网示范项目建设,探索建立容纳高比例波动性可再生能源电力的发输(配)储用一体化系统。四是以配电网为支撑平台,逐步实现大数据、物联网、云计算等技术在电网运行管理的深化应用,全面提升配电网智能化、互动化水平,实现绿色用电服务多渠道互动、分布式电源友好接入、电动汽车即插即用、智能电表多元双向互动、用能服务高效便捷,全面推动能源生产和消费革命。
加强电网规划与地方规划衔接,确保规划落地。一是科学制定远景目标网架,实现由规划引领,促进输配电网、城乡电网、一次网架设备与二次系统之间协调发展。二是积极配合政府开展电力设施布局规划,及时将规划成果纳入城乡发展规划和土地利用规划,实现配电网与城乡其它基础设施同步规划、同步建设。三是统筹用户资源和公共资源,严格遵守目标网架规划和电力设施布局规划,按照典型供电模式规范电力用户和分布式电源接入方案设计,实现配电网协调有序发展。四是建立电网建设常态沟通协调机制,电网规划及时纳入地方总体规划,以及土地利用规划、控制性详细规划、新型城镇化规划等规划,保护变电站站址、线路走廊、地下管线等建设资源,促进电网规划有效实施。
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