关于中国未来电网架构战略研究的重要性

現代社会，电力是国家重要的基础设施，是国家经济和社会发展的重要保证，电能供应如同粮食和水，不仅要考虑正常环境、常规因素，还要考虑在自然灾害、战争环境、防恐形势下的电力安全。电力安全不能得到保证，不仅对国家经济发展造成重大影响，还将可能引发政治不稳定和社会的混乱甚至动荡。" 

电力安全的核心是电网安全，保证电网安全的关键因素是电网架构，中国未来电网架构的战略是国家战略。

电力安全最重要的是电网安全。电网事故影响面大，其中高压电网比低压电网，区域主网、受端网要比输电网事故影响面大的多，电网中远距离输电网事故比例最高，电网故障连锁反应危害最严重。

电网安全最重要的是应对连锁反应大停电问题。电网系统是人为设计优化系统，具有很强的保持稳定运行的能力，仅是N-1（N个发电机、变压器、输电线等元件组成电网中有任一个元件故障）或N-2故障条件下采取切机、切负荷等措施，电网保持安全稳定运行。

电网多重复合故障同时发生的概率是很低的，但世界上故障连锁反应造成系统瓦解大停电却是较频繁发生。电网安全的核心是保证主网和受端网的安全，从而保证负荷的安全，科学合理的电网架构是保证的关键因素。科学合理的电网架构基本要求就是坚强的受端系统和合理分散的外部电源，电网架构中主网（受端网）、输电网要有明显区分，从而达到电网既能承受较大故障冲击但又不要构成过大的故障概率。由于电网连锁反应大停电危害巨大又无较好措施解决，电网规模必须要合理控制。"  

 世界与中国电网安全现状。1965年以来世界上21次超过800万千瓦负荷损失的交流同步电网大停电事故触目惊心，教训极为深刻。美国相继发生6次，巴西4次，欧卅和加拿大魁北克各4次，日本、印度和中国台湾各1次。最大的2003年8月美加东部同步电网大停电事故，有263个电厂、531台发电机包括10个核电站19台核电机组停运，负荷损失达6180万千瓦，停电面积9300多平方公里，受影响区域人口达5000万人，造成美国300亿美元、加拿大52亿美元直接损失，社会经济损失惨重。传统理论和完全N-1安全稳定标准对保障越来越复杂的电网安全显得力不从心，也难以解释电网连锁反应造成的大停电机理。

中国电力系统近三十年安全稳定的表现好于发达国家。中国在传统理论指导下和国内外实践总结基础上，提出的《电力系统安全稳定导则》至今显示其正确性。三十年来上万亿元的投资已基本形成了六大分区、直流联网的"分层分区结构"和"三道防线"较为坚强的一次网架结构和电网二次合理的配置。 

中国电网二次系统包括保护、安稳控制装置等形成"三道防线"，与国际上相比其特点表现在电网故障发生系统振荡时保护闭锁不动作，保持电力系统完整性，利用发电机非同步力矩特性自动拉入同步，恢复正常运行；单相故障时保护具有单相切除和重合功能，减小了单相接地故障对电网系统的冲击；坚定低周波、低电压减载及自动解列等措施的执行；实践证明都是很有效的。电网保护、安稳控制是应对电网故障的重要技术措施，但网架结构是电网安全之本。" 

中国电网是否能够继续保持安全稳定基本格局。

三十年来中国电网安全稳定虽表现较好，没有发生超过800万千瓦负荷损失的大停电事故，但也发生各类电网重大停电事故200多次，超过80万千瓦负荷损失的事故十余次，重大停电事故次数逐年减少，损失负荷在增大，说明事故的影响范围愈来愈大，最严重一次2006年7月1日华中电网连锁反应停电事故负荷损失380万千瓦。

当前中国的电网、电源结构和安全管理存在不少忧虑之处。电网、电源结构相对集中有余、分散不足，2008年初冰雪灾害大停电已足以证明，受端系统的电源布局受到各种因素制约而显薄弱特别是京津塘系统，分层无功补偿平衡尚有欠缺并未引起高度重视，短路电流控制问题日益突显，区域间交流联网的低频弱阻尼震荡难以控制等诸多的问题。

由于中国电网安全稳定运行状况良好，政府监管和电力行业对电网安全稳定重要性意识逐渐淡薄，行业内对电网安全机理认识理解不清、对安全稳定导则规程"知其然，不知其所以然"已具有相当的普遍性，把N-1标准理解为电网安全稳定的基本内涵已不在少数。

综上所述，中国电网的安危问题已不是危言耸听，中国过去没有发生过国际认定规模的大停电事故，但不等于今后不发生，是不可掉以轻心的。" 

中国电网发展将进入安全敏感的发展阶段。

中国未来六大区域电网，由于电网复杂性进一步提升包括规模增加、一次系统柘朴结构复杂化，为适应一次系统复杂化和电网低频振荡、次同步谐振、电压稳定问题日益突出等新问题，电网二次系统也越来越复杂，连锁反应大停电概率和损失明显增加，国际电网大停电实例和中国重大电网事故发展趋势都已揭示了这一交流同步电网的固有特性，中国电网发展将进入安全敏感的发展阶段。

中国目前N-1原则是把个别比较严重的N-1作为N-2来处理的，为了适应未来规模更大、结构更复杂的电网，有必要研究将中国"不完全"的N-1安稳标准提高到北美、西欧的完全N-1安稳标准，因标准提高，电网相应的加强和改造是需要大量资金支持的。  " 

中国未来电网架构战略方案的争议。

中国电力行业近年来对有关方面提出建设三华交流特高压同步网（以下简称三华交流同步网）方案的必要性、安全性、经济性有较大争议，核心是对中国未来电网架构战略方案的不同看法。

三华交流同步网即将华北、华东、华中区域原来独立（或弱联系）的三个最高电压等级500KV的交流同步电网用1000KV网架强联成一个交流同步电网。如按此实施，该网将成为世界规模最大、电压最高的交流同步大电网，装机容量将可能达到8至10亿千瓦，是美国大停电事故频发的现有东、西部电网装机总和，此同步电网覆盖了中国19个省、市、区，包括4个直辖市，占70%国内生产总值、70%国内装机容量、65%全国人口的区域。

交流同步网有利有弊，最大弊端是连锁反应大停电，这种大停电将造成巨大社会经济损失，危及国家安全。美国总结大停电事故提出了将现有东、西部二个大同步电网拆分成若干区域同步网由直流联网的未来电网架构技术方案，实际上，就是当今中国电网的架构。历史的教训应引以为戒，中国是否会重蹈美国的覆辙，这是争议的核心焦点。

中国近年交流特高压电网工程也有很多令人费解问题。但重大电网项目是不能只按一般工程的技术经济论证要求去审批，而首先要从国家电力战略、中长期规划中去论证其必要性和可行性。

从目前状况看，政府有必要抓紧组织对中国未来电网架构的研究并做出战略决策。