大停電事故與同步電網(wǎng)的規(guī)模之間并沒(méi)有必然聯(lián)系。停電事故的根源一是電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，二是缺乏統(tǒng)一調(diào)度和控制，未能建立可靠的安全穩(wěn)定防線(xiàn)。

我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展在滿(mǎn)足負(fù)荷不斷增長(zhǎng)的量、質(zhì)需求基礎(chǔ)上，還必須承擔(dān)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的義務(wù)。電網(wǎng)的發(fā)展方式是電力工業(yè)能否達(dá)到上述目標(biāo)的關(guān)鍵。受資源、環(huán)保、運(yùn)輸、土地等客觀因素制約，電源與負(fù)荷間的距離逐漸加大，電網(wǎng)需要輸送規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，并逐步突破現(xiàn)有電壓等級(jí)電網(wǎng)的能力，因此高一級(jí)電壓電網(wǎng)的發(fā)展是必然的，與之匹配的是同步電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，但同時(shí)不可避免地出現(xiàn)了對(duì)未來(lái)電網(wǎng)安全性的考慮。在對(duì)我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展模式及其安全穩(wěn)定性進(jìn)行長(zhǎng)期研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，中國(guó)電力科學(xué)研究院建立了世界一流的大電網(wǎng)綜合仿真分析系統(tǒng)，對(duì)特高壓電網(wǎng)的安全性進(jìn)行了深入的研究。研究結(jié)果表明，發(fā)展特高壓電網(wǎng)，能夠滿(mǎn)足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的要求，安全性有充分的保障。

我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展遵循電壓等級(jí)逐步提高、聯(lián)網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的世界電網(wǎng)發(fā)展客觀規(guī)律

回顧世界電網(wǎng)發(fā)展的歷史，由于能源資源分布、能源構(gòu)成和價(jià)格以及負(fù)荷需求存在較大的差異，使得大電網(wǎng)之間互聯(lián)可獲得多項(xiàng)效益。歐洲、北美電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)始于上世紀(jì) 20年代，50年代開(kāi)始快速發(fā)展，80?90年代，覆蓋廣、交換規(guī)模大的跨國(guó)、跨區(qū)大型互聯(lián)電網(wǎng)基本形成。前蘇聯(lián)統(tǒng)一電網(wǎng)包括東歐各國(guó)電網(wǎng)，橫跨歐亞大陸，1991年年底前蘇聯(lián)解體后，于1992年成立俄羅斯統(tǒng)一電力系統(tǒng)，獨(dú)聯(lián)體的12個(gè)加盟國(guó)中除亞美尼亞以外，全部與俄羅斯聯(lián)成同步網(wǎng)運(yùn)行。巴西水電資源豐富，水電裝機(jī)容量占總裝機(jī)的71.7%，但分布不均，而負(fù)荷集中在南部和東南部，為水電資源的優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)了全國(guó)電網(wǎng)的互聯(lián)。因此，大電網(wǎng)互聯(lián)一直是世界各國(guó)和地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展的客觀規(guī)律。在我國(guó)隨著資源優(yōu)化配置范圍的擴(kuò)大，電網(wǎng)的互聯(lián)也經(jīng)歷了從城市小電網(wǎng)、省級(jí)電網(wǎng)、區(qū)域電網(wǎng)，再逐步發(fā)展到全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的歷程，電網(wǎng)規(guī)模也隨之?dāng)U大。

從電壓等級(jí)發(fā)展來(lái)看，世界電網(wǎng)電壓等級(jí)從220?275千伏升壓到400?500千伏，后來(lái)又引入了 750(765)千伏電壓等級(jí)，此后又相繼開(kāi)展特高壓輸電技術(shù)的試驗(yàn)研究。我國(guó)從上世紀(jì)50年代發(fā)展220千伏，80年代建成第一個(gè)500千伏輸變電工程，已有30多年的運(yùn)行歷史;裝機(jī)容量從1982年的0.72億千瓦發(fā)展到2012年的11.8億千瓦，達(dá)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(fā)電基地的開(kāi)發(fā)建設(shè)，遠(yuǎn)距離、大容量輸電的市場(chǎng)前景廣闊，再僅依靠交流500千伏輸電，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面來(lái)看均是不可行的。因此，我國(guó)采用交流1000千伏輸電技術(shù)是基于世界電網(wǎng)發(fā)展的客觀規(guī)律，并結(jié)合中國(guó)國(guó)情所做出的戰(zhàn)略選擇。

堅(jiān)決貫徹“電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則”，為我國(guó)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠保障

自1965年以來(lái)全球不同規(guī)模的電網(wǎng)均發(fā)生過(guò)重大電網(wǎng)停電事故，例如美國(guó)發(fā)生過(guò)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(fā)展過(guò)程，其物理本質(zhì)主要有兩點(diǎn)，一是故障后的潮流大轉(zhuǎn)移引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致穩(wěn)定破壞;二是受端電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力不足，導(dǎo)致電壓持續(xù)下降，引起發(fā)電機(jī)組跳閘或直流閉鎖，加劇了無(wú)功和有功的不平衡。

綜觀我國(guó)的情況，在電壓等級(jí)逐步提高、聯(lián)網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過(guò)程中，電網(wǎng)事故率卻快速下降。電網(wǎng)穩(wěn)定事故由上世紀(jì)70年代的年均19次下降到1997年的年均2次，1997年以來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)全網(wǎng)崩潰性事故，其主要原因一是根據(jù)我國(guó)電網(wǎng)的實(shí)際情況和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制定“電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則”，并在電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行中堅(jiān)決貫徹落實(shí)。二是實(shí)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度;三是電網(wǎng)快速發(fā)展，主網(wǎng)架不斷完善，裝備水平不斷提升;四是電力系統(tǒng)仿真能力不斷提高，電網(wǎng)控制技術(shù)不斷進(jìn)步，建立了保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的三道防線(xiàn)。

通過(guò)上述分析，可以看到：大停電事故與同步電網(wǎng)的規(guī)模之間并沒(méi)有必然聯(lián)系。其根源一是電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，如美國(guó)電網(wǎng)之間互聯(lián)是自發(fā)自然形成的，765/345千伏系統(tǒng)與500/220千伏系統(tǒng)交織混聯(lián)，造成電網(wǎng)結(jié)構(gòu)混亂，容易發(fā)生大范圍的潮流轉(zhuǎn)移，引起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致大面積停電事故的發(fā)生;二是缺乏統(tǒng)一調(diào)度和控制，未能建立可靠的安全穩(wěn)定防線(xiàn)。

從電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電事故的機(jī)理看，電網(wǎng)崩潰往往是在大電網(wǎng)安全充裕度下降的條件下，由發(fā)電、輸電等設(shè)備的連鎖反應(yīng)事故誘發(fā)的，都有一定的發(fā)展過(guò)程。通過(guò)采取正確的控制策略，提高電網(wǎng)的充裕度，切斷惡性連鎖反應(yīng)鏈，將系統(tǒng)狀態(tài)導(dǎo)向良性的恢復(fù)過(guò)程，大停電事故是可以有效控制的。因此，結(jié)構(gòu)合理的大電網(wǎng)在統(tǒng)一調(diào)度和控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)區(qū)域間事故情況下緊急功率支援和配置堅(jiān)強(qiáng)的安全穩(wěn)定防線(xiàn)，能夠遏制事故的發(fā)展，降低事故可能造成的影響，避免全網(wǎng)性大停電事故。

按照“電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則”的要求，構(gòu)建以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電壓電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，安全性是有保障的

為確保電網(wǎng)的安全性，必須遵循分層分區(qū)原則構(gòu)建電網(wǎng)，形成合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并具備完善的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)和統(tǒng)一的調(diào)度與管理機(jī)制。

根據(jù)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》，電網(wǎng)的合理分層是指“將不同規(guī)模的發(fā)電廠(chǎng)和負(fù)荷接到相適應(yīng)的電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)上”。目前，“三華”(華北、華中和華東，下同)電網(wǎng)40%電源接入500千伏、60%電源接入220千伏及以下網(wǎng)絡(luò)。隨著電源結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局的優(yōu)化，高參數(shù)、大容量機(jī)組的大量采用，以及煤電一體化開(kāi)發(fā)、大型水電、風(fēng)電、核電基地的建設(shè)，接入主干電網(wǎng)的電源和通過(guò)主網(wǎng)架輸送和配置的電力將明顯增加。規(guī)劃到2020年，“三華”電網(wǎng)內(nèi)接入500千伏及以上電壓等級(jí)的電源占50%(其中接入特高壓主干網(wǎng)絡(luò)的約為16%)，接入220千伏及以下的電源占50%，實(shí)現(xiàn)電源的合理分層接入。

根據(jù)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》，電網(wǎng)的合理分區(qū)是指 “以受端系統(tǒng)為核心，將外部電源連接到受端系統(tǒng)，形成一個(gè)供需基本平衡的區(qū)域”。由于我國(guó)的煤電基地主要分布在內(nèi)蒙古、新疆、山西等北部地區(qū)，水電主要分布在四川、云南、西藏等西部地區(qū)，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電也主要分布在西北部,遠(yuǎn)離中東部負(fù)荷中心，因此需要通過(guò)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，實(shí)施遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸電，在全國(guó)范圍優(yōu)化配置能源資源。華北、華中和華東是我國(guó)主要的負(fù)荷中心(約占70%)，彼此相鄰，相互之間電源、負(fù)荷的互補(bǔ)性很強(qiáng)，建設(shè)三華同步電網(wǎng)有利于充分發(fā)揮電網(wǎng)的綜合效益、提高安全可靠性。以華東為例，在加快發(fā)展本地核電及風(fēng)電等新能源的基礎(chǔ)上，2020年接受外來(lái)電力的比例仍將高達(dá)30%，若全部采用直流輸送，電網(wǎng)安全將面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要擴(kuò)大同步電網(wǎng)規(guī)模、提高電壓等級(jí)，華東與華中、華北緊密互聯(lián)，建成“三華”電網(wǎng)，聯(lián)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(fù)荷中心，這對(duì)于建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)受端電網(wǎng)、提高受端電網(wǎng)接受外來(lái)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(wǎng)，采用1000千伏形成骨干網(wǎng)架，等效電氣距離僅相當(dāng)于采用500千伏時(shí)的1/4，電網(wǎng)形態(tài)由原來(lái)的東北-華北-華中電網(wǎng)的“長(zhǎng)鏈?zhǔn)?rdquo;結(jié)構(gòu)優(yōu)化為更加堅(jiān)強(qiáng)的“團(tuán)狀”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其電力交換能力遠(yuǎn)高于500千伏，能夠適應(yīng)更大規(guī)模電力受入和分配的需要。預(yù)計(jì)到2020年，“三華”電網(wǎng)的規(guī)模與北美東部電網(wǎng)等國(guó)外現(xiàn)有大型同步電網(wǎng)的規(guī)模相當(dāng)，但電氣距離更短、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更強(qiáng)，安全性大大提高。“三華”電網(wǎng)與西北、東北和南方3個(gè)同步電網(wǎng)之間通過(guò)直流聯(lián)系，全國(guó)形成華北-華中-華東、西北、東北、南方四個(gè)主要同步電網(wǎng)的合理格局。

總之，建設(shè)結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的受端同步電網(wǎng)對(duì)提高電網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性都是十分重要的。在上世紀(jì)80年代我國(guó)各大區(qū)跨省電網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中，并沒(méi)有走以省電網(wǎng)為核心發(fā)展交流弱聯(lián)系的技術(shù)路線(xiàn)，而是選擇了在220千伏電網(wǎng)基礎(chǔ)上建設(shè)結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)的500千伏大區(qū)同步電網(wǎng)的正確道路。當(dāng)前，從我國(guó)能源供應(yīng)、能源安全和電力工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看，必須實(shí)現(xiàn)更大范圍資源優(yōu)化配置，中東部負(fù)荷中心地區(qū)受電規(guī)模將進(jìn)一步加大，500千伏電網(wǎng)已經(jīng)遇到走廊緊張、短路電流控制困難、直流饋入規(guī)模過(guò)大等發(fā)展瓶頸，如果仍維持500千伏電網(wǎng)，將遇到難以克服的困難。因此，要抓住時(shí)機(jī)，遵循電網(wǎng)發(fā)展的客觀規(guī)律，加快特高壓電網(wǎng)的建設(shè)步伐，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的升級(jí)。

在特高壓電網(wǎng)規(guī)劃論證工作中，中國(guó)電力科學(xué)研究院和國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院等單位合作，嚴(yán)格按照“電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則”規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，采用世界一流的大電網(wǎng)綜合仿真分析系統(tǒng)，充分考慮電網(wǎng)在發(fā)生各種嚴(yán)重故障下系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，對(duì)多種方案進(jìn)行了詳細(xì)的安全穩(wěn)定計(jì)算分析工作。研究結(jié)果表明，“三華”特高壓同步方案可以從根本上解決制約電網(wǎng)自身發(fā)展的短路電流超標(biāo)問(wèn)題;為中東部負(fù)荷中心地區(qū)接受區(qū)外來(lái)電力開(kāi)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(guī)模過(guò)大而導(dǎo)致的華東電壓不穩(wěn)定的問(wèn)題;電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性、供電可靠性和抵御各種事故的能力比500千伏方案和特高壓異步方案大幅提高，完全滿(mǎn)足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》規(guī)定的安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

綜上所述，我國(guó)加快發(fā)展特高壓電網(wǎng)是符合世界電網(wǎng)發(fā)展客觀規(guī)律的，是適應(yīng)我國(guó)西部大水電、北方大火電和可再生能源發(fā)電基地的開(kāi)發(fā)建設(shè)和遠(yuǎn)距離、大容量輸電的需求的，也完全能夠滿(mǎn)足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的要求，電網(wǎng)安全是有充分保障的。