全國電網(wǎng)互聯(lián)對西南電網(wǎng)的影響楊楠摘要全國聯(lián)網(wǎng)形成電力大市場勢在必行。在分析聯(lián)網(wǎng)的意義、原則和方式的基礎(chǔ)上,對西南電網(wǎng)在聯(lián)網(wǎng)中的位置、外送電聯(lián)網(wǎng)方式及策略作了初步論述。
關(guān)鍵詞　聯(lián)網(wǎng)　直流輸電　電力市場　水火電互補1　全國電網(wǎng)互聯(lián)的意義　　我國能源資源和經(jīng)濟發(fā)展的地理分布極不平衡,占全國國民生產(chǎn)總值70的華東、華南、華中、東北地區(qū)的煤炭資源只占全國的10.6,可開發(fā)的水電資源只占全國的21。而經(jīng)濟相對落后的西南、西北地區(qū)能源儲量極為豐富,其中煤炭資源的70集中在晉、陜、蒙,全國可開發(fā)的水電資源78分布在西南及西北部分地區(qū)。根據(jù)最新的普查資料統(tǒng)計,其中四川省水能資源理論蘊藏量為14268.85萬kW,約占全國的1/4,居全國各省區(qū)首位,且落差集中,淹沒較少,易開發(fā)。為保持東部地區(qū)經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展,帶動中西部經(jīng)濟發(fā)展,必需實現(xiàn)西電東送,北電南送,這樣,才能獲得能源與經(jīng)濟發(fā)展的平衡。因此,全國電網(wǎng)互聯(lián)對實現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置,促進全國經(jīng)濟均衡互補地發(fā)展,具有重大意義。而四川能源資源在全國能源中將占有舉足輕重的地位。
　　全國聯(lián)網(wǎng)的另一個意義在于實行統(tǒng)一調(diào)度。可利用我國國土遼闊,時差和氣候差異,實現(xiàn)跨地區(qū)補償,水火電互補,事故備用設(shè)備的集中使用。我國幅員遼闊,東西相距約5200km,東西占經(jīng)度約62度,東西時差約4h;南北相距約5500km,南北跨緯度約49度,北國冰封時節(jié),南海仍是一片盛夏景象。加之各區(qū)域水文特征差異,水火電特性差異,利用東西時差、南北溫差及流域間水文徑流差異,對各區(qū)域電網(wǎng)峰谷進行統(tǒng)一平衡調(diào)度,可充分利用水電操作簡單、啟動迅速、運行靈活、能適應(yīng)劇烈負荷變動、宜擔(dān)任峰荷和負荷備用、事故備用等優(yōu)點,以提高全國水電設(shè)備的利用小時,大幅度減少全國總裝機容量,減少電力的重復(fù)建設(shè)及火電環(huán)境污染,有利于電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的順利進行。全國聯(lián)網(wǎng)還有利于實行廠網(wǎng)分離,帶動電力進入全國電網(wǎng)流通市場,增強對宏觀經(jīng)濟的調(diào)控能力。2　全國電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的原則　　全國聯(lián)網(wǎng)涉及能源分布與規(guī)劃,地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與用電規(guī)劃,電力系統(tǒng)和高電壓技術(shù)以及通訊、調(diào)度(包括繼電保護和自動化)等專業(yè)技術(shù)的發(fā)展。針對正在起步的全國電網(wǎng),應(yīng)首先研究聯(lián)網(wǎng)原則以指導(dǎo)聯(lián)網(wǎng)工作的進行,否則,不合理的大電網(wǎng)對經(jīng)濟發(fā)展和電網(wǎng)安全運行將造成不可估量的損失。建議全國聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)方案應(yīng)考慮以下原則:
　　(1)全國聯(lián)網(wǎng)應(yīng)貫徹“安全第一”的方針,可靠性應(yīng)優(yōu)于經(jīng)濟性。聯(lián)網(wǎng)效益是自然形成的,沒有可靠性也就沒有經(jīng)濟性。
　　(2)聯(lián)網(wǎng)后的電網(wǎng)管理應(yīng)分層分區(qū)進行。分層就是按電壓等級分層,分區(qū)就是按供電區(qū)域分區(qū)。各大區(qū)能按自己的具體情況進行電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計,按自己電網(wǎng)的參數(shù)運行管理,不受其它大區(qū)電網(wǎng)的影響。
　　(3)電網(wǎng)跨大區(qū)以采用純直流異步聯(lián)網(wǎng)為宜。高壓直流輸電有許多優(yōu)點,如用作遠距離輸電方式時無交流輸電方式的同步運行穩(wěn)定性問題,可避免交流聯(lián)網(wǎng)時短路容量的增加,互聯(lián)網(wǎng)間可異步運行,有利于互聯(lián)網(wǎng)各自的調(diào)度和運行,減少事故時相互間影響。隨著技術(shù)進步,晶閘管設(shè)備價格下降和可靠性提高,在歐美等發(fā)達地區(qū),直流輸電方式倍受青睞。
　　(4)全國聯(lián)網(wǎng)應(yīng)采用750kV以上的特高壓。因全國已形成的六大區(qū)電網(wǎng),均以500kV為主網(wǎng)網(wǎng)架,若全國聯(lián)網(wǎng)仍以500kV相連,則會出現(xiàn)一系列問題。如短路電流太大,開關(guān)難以承受。全國用于調(diào)峰和調(diào)頻的備用容量巨大,必須采取分層分區(qū)分散調(diào)整。另外,龐大的500kV電網(wǎng)聯(lián)在一起,一出事故互相影響,處理困難。3　西南電網(wǎng)在全國電網(wǎng)中的地位　　西南地區(qū)是我國重要能源基地,擁有豐富的水力資源和地?zé)帷⑻柲堋L(fēng)能等多種形式的能源。由于火電造價上漲和環(huán)境保護的需要,開發(fā)水能和地?zé)帷⑻柲堋L(fēng)能勢在必行。特別是水能,既是清潔能源,又是再生能源,而且大型化技術(shù)上完全成熟,僅以四川省的水力資源為例,水力資源理論蘊藏量1萬kW以上河流共747條,技術(shù)可開發(fā)水電裝機10345.96萬kW,年發(fā)電量5568.64億kW．h,經(jīng)濟可開發(fā)水電裝機7611.2萬kW,年發(fā)電量4017.64億kW．h。四川水電資源不僅豐富,而且有許多突出的優(yōu)勢:一是四川氣候濕潤,降雨頻繁,且河流源出雪山,所以水量豐沛而穩(wěn)定;二是落差大而集中,如金沙江、大渡河、雅礱江等主要河流天然落差都在2、3km以上,具備建巨型電站的優(yōu)勢條件;三是電站水庫淹沒少,對環(huán)境影響小;四是距負荷中心成渝等市只有200～600km。四川水能資源的開發(fā)能夠帶動其他資源的開發(fā),發(fā)展民族經(jīng)濟,利于本地水源涵養(yǎng)和水土保持,促進生態(tài)良性循環(huán),根治長江泥沙問題。西南特別是四川應(yīng)成為“西電東送”的主力電源點。
　　隨著西南水電規(guī)模開發(fā),西北地區(qū)煤電擴大建設(shè)規(guī)模后,西電東送和北電南送的電力將大幅度增加,全國電網(wǎng)將以三峽電站為中心,華中電網(wǎng)為樞紐進行調(diào)劑、調(diào)峰和補償。西南、西北將進行水、火電力的雙向互補為輔,西南電網(wǎng)實現(xiàn)對華南地區(qū)及通過華中電網(wǎng)對華東、閩臺、華南的外送為主的策略。
　　根據(jù)《四川省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“九五計劃”和2010年遠景目標(biāo)綱要》,2010年力爭實現(xiàn)全省國民生產(chǎn)總值比2000年翻一番,經(jīng)濟增長速度超過全國平均水平一至兩個百分點,西南將成為經(jīng)濟發(fā)展熱點地區(qū)。經(jīng)濟增長將帶動電力的需求。到下世紀中葉,西南、西北、華北將無多余電力資源可供外送,各缺能地區(qū)只能依靠發(fā)展核電或其它新能源以適應(yīng)其電力供需的各自平衡的格局。但仍然存在汛期西南水電向東部送大量高峰電力,枯水期西北煤電、東部核電倒向西南送大量低谷電量。既緩沖東部、西部電網(wǎng)的調(diào)峰困難,也緩解西部補償電源的困難。4　西南電網(wǎng)外送電的聯(lián)網(wǎng)方式　　按遠景規(guī)劃,全國的電網(wǎng)和電源基地劃分為10個大區(qū):東北(遼、吉、黑和內(nèi)蒙古東部);華北(京、津、冀、魯);“三西”(山西、陜西北部、內(nèi)蒙古西部)火電基地;西北(陜、甘、寧、青)水電基地;華中(包括三峽)水電基地;華東(滬、蘇、浙、皖)、西南(云、貴、川、藏)水電基地;華南(兩廣、海南和港澳)和閩臺、新疆火電基地。其中有兩個火電基地,3個水電基地,其余5個為凈受電區(qū)。
　　西南對外送電有利于振興經(jīng)濟,特別是豐水期可以較廉價格出售棄水電量,枯水期亦可適當(dāng)接受鄰網(wǎng)火電,形成水火電優(yōu)勢互補。
　　西南地區(qū)周邊,北有“三西”火電基地和西北水電基地,東有華中水電基地,南有華南核電,對西南形成一個能源包圍圈。更由于全國電力市場的機制沒有形成,加之西南地區(qū)長期缺電造成的影響,西南地區(qū)能源優(yōu)勢一時難以發(fā)揮。
　　聯(lián)網(wǎng)送電方式有兩種:一種是以特高壓由電源區(qū)直達受電區(qū);另一種是由電源區(qū)穿越中間區(qū)域再到受電區(qū)。前者以送電為主,獲得聯(lián)網(wǎng)效益為輔,后者以送電為輔,獲得聯(lián)網(wǎng)效益為主,這兩種方式應(yīng)該因地制宜,不搞一刀切。例如為了水火相濟,西南水電可直送華南、西北,亦可經(jīng)華中水電基地再送華東、閩、臺。
　　目前,由于特高壓還沒有出現(xiàn),各大區(qū)間宜用純直流異步聯(lián)網(wǎng)為宜,以保證系統(tǒng)的安全可靠。采用直流異步聯(lián)網(wǎng)設(shè)計時應(yīng)注意到換流站和逆變站接入點交流電網(wǎng)的短路容量和電壓支撐符合技術(shù)要求,多回并聯(lián)送電的送變站之間有足夠的電氣距離,就不存在跨大區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和事故連鎖反應(yīng)問題,又能提供緊急支援而不會危及自身電網(wǎng)的安全。
　　目前,三峽到華東已確定用直流±600kV及已建成±500kV葛南線送電。2003年三峽首批機組發(fā)電后,將實現(xiàn)四川與華中、華東電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。西北到四川的寶成線可用±400kV直流相聯(lián)。由于我國特高壓輸電技術(shù)剛剛開始試驗、設(shè)計、制造和運行,經(jīng)驗遠未成熟,因此可適當(dāng)引進技術(shù)和設(shè)備,目前只能搞若干過渡方案且具體方案須結(jié)合工程實際論證。5　西南電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的策略　　(1)隨著四川的二灘、寶珠寺、廣安、成都等大型電站投產(chǎn),長達20多年的電力供不應(yīng)求有所緩解,西南電網(wǎng)將逐步實施對外送電。因此必須重視外送電意義,認真研究聯(lián)網(wǎng)工作及外區(qū)電力負荷和電力市場的發(fā)展規(guī)律,做到有的放矢,減少工作失誤。
　　(2)隨著社會主義市場經(jīng)濟體制的完善,打破地區(qū)經(jīng)濟壁壘和電力行業(yè)的壟斷,消除地方保護主義,建立全國電力市場,促進公平競爭,實現(xiàn)互利聯(lián)網(wǎng),優(yōu)化能源配置,降低電力成本和電價,更有力地為用戶服務(wù)。四川電網(wǎng)的決策者宜放眼量,正視鄰網(wǎng)電力優(yōu)勢,積極參加電力市場的競爭。
　　(3)為縮小地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的差距,保持綜合國力的整體增長,從“九五”開始,國家加大了支持中西部地區(qū)投資發(fā)展力度。應(yīng)抓住機遇,將這些政策落到實處。為保證電力建設(shè)資金的需求,應(yīng)充分利用國家的優(yōu)惠政策,拓寬籌資途徑,廣泛地、多渠道地籌集電力建設(shè)資金,力爭西電東送成為國家的戰(zhàn)略工程。
　　(4)在聯(lián)網(wǎng)過程中充分考慮西南、華中水電和西北火電的互補,以及南北負荷的錯峰效益和東西負荷的時差效益。特別是裝機18.2GW的超巨型三峽電站發(fā)電后,將實現(xiàn)與華中、華東電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)(即三峽電力系統(tǒng))覆蓋8省兩市,人口占全國的46,發(fā)電量占全國的40,國民生產(chǎn)總值占全國的41。該地區(qū)將成為全國聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。隨著三峽上游的金沙江、大渡河、烏江等流域的水電開發(fā),在2030年前可能建成10多座大型水電站,總調(diào)節(jié)庫容達700多億m3。這些水量都將注入三峽水庫,充分利用流域徑流補償調(diào)節(jié),實行統(tǒng)一調(diào)度以大大提高三峽電站的保證出力,實現(xiàn)全年均衡發(fā)電,利用各電網(wǎng)峰谷時差,進而實現(xiàn)全年調(diào)峰。調(diào)峰范圍西起成都,北達北京,東至上海,南到廣州,三峽電站自然成為全國電網(wǎng)的中心電站。
　　(5)全國聯(lián)網(wǎng)后形成電力大市場及廠網(wǎng)分離對電力工作是一個新的考驗。西南電網(wǎng)各省局(公司)應(yīng)積極參與電力市場運行機制的形成,做好各項基礎(chǔ)工作,加強對電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、調(diào)度和經(jīng)營工作,努力提高電力運行水平和經(jīng)營管理水平,而且要深入研究鄰網(wǎng)電力負荷和電力市場發(fā)展情況,力爭在全國電力市場競爭中立于不敗之地。作者簡介：楊　楠　女　成都煤炭管理干部學(xué)院工程技術(shù)系　工程師　工學(xué)士作者單位：楊　楠(成都煤炭管理干部學(xué)院,成都,610072)參考文獻　[1]　張育英.全國電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略方案的探討.電網(wǎng)技術(shù),1998年,(4)
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