南方交直流混合電網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)——在2005亞太地區(qū)IEEE/PES輸配電國(guó)際會(huì)議上的報(bào)告中國(guó)南方電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)袁懋振女士們、先生們：按照大會(huì)的安排，我的報(bào)告題目是《南方電網(wǎng)的發(fā)展》。下面，我將向各位介紹南方電網(wǎng)的現(xiàn)狀運(yùn)行管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并闡述未來(lái)南方電網(wǎng)的發(fā)展策略和目標(biāo)。一、迅速崛起的南方電網(wǎng)南方電網(wǎng)覆蓋的廣東、廣西、云南、貴州、海南五省，面積約100萬(wàn)平方公里，總?cè)丝?.2億人。1980年?2004年，南方電網(wǎng)發(fā)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)10倍，達(dá)到8027萬(wàn)千瓦（不含港澳）；年發(fā)電量增長(zhǎng)14.3倍，達(dá)到3832億千瓦時(shí)；全社會(huì)用電量增長(zhǎng)15.6倍，達(dá)到3891億千瓦時(shí)，占全國(guó)總量的17.9%。1993年8月，粵、桂、滇、黔開(kāi)始聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)時(shí)西電東送通道僅有一回聯(lián)絡(luò)線，輸電能力60萬(wàn)千瓦，年交易量21億千瓦時(shí)。到2005年，已形成500千伏“六條交流、三條直流”的西電東送骨干網(wǎng)架，通道輸電能力達(dá)到1175萬(wàn)千瓦，年交易量達(dá)到447億千瓦時(shí)，分別增長(zhǎng)了19.6倍和21.3倍，西電占廣東統(tǒng)調(diào)負(fù)荷的比例由最初的3%增長(zhǎng)到30%左右。220千伏及以上輸電線路39283公里，變電容量14005萬(wàn)千伏安，分別是聯(lián)網(wǎng)之初的3倍和5.5倍。二、與眾不同的南方電網(wǎng)南方電網(wǎng)是國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、聯(lián)系最緊密、科技含量最高、，同時(shí)也是運(yùn)行難度最大的電網(wǎng)，歸納起來(lái)主要有以下特點(diǎn)：1、 遠(yuǎn)距離、大容量輸電。南方區(qū)域電力資源和負(fù)荷分布極不均衡，要求通過(guò)實(shí)施大規(guī)模的西電東送，達(dá)到有限資源的最佳利用。目前南方電網(wǎng)的9條西電東送大通道，每條長(zhǎng)度都在1000公里左右，單回直流送電容量達(dá)到300萬(wàn)千瓦2、 交直流混合運(yùn)行，多條直流饋入廣東電網(wǎng)。貴廣直流與6條500千伏交流通道并聯(lián)運(yùn)行;三廣、天廣、貴廣直流同時(shí)饋入廣東500千伏主網(wǎng)架，換流站間電氣距離較近。3、 電源種類多、單機(jī)容量大。網(wǎng)內(nèi)擁有水、煤、核、抽水蓄能、油、氣、風(fēng)力等多種電源，核電和火電單機(jī)容量大，其中嶺澳、大亞灣核電廠單機(jī)容量達(dá)100萬(wàn)千瓦。4、 新技術(shù)應(yīng)用廣泛。南方電網(wǎng)集中了當(dāng)今國(guó)際上先進(jìn)的輸電技術(shù)，一次方面如直流輸電、電觸發(fā)和光觸發(fā)可控硅閥、可控串補(bǔ)、固定串補(bǔ)、高海拔緊湊型線路、超導(dǎo)電纜等，二次方面擁有國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，以及覆蓋全網(wǎng)的廣域測(cè)量系統(tǒng)還初步建立了在線穩(wěn)定分析及預(yù)決策系統(tǒng)。三、充滿挑戰(zhàn)的南方電網(wǎng)南方電網(wǎng)的安全運(yùn)行，面臨著很多問(wèn)題與挑戰(zhàn)：1、 電網(wǎng)穩(wěn)定問(wèn)題突出。包括四個(gè)方面：一是功角穩(wěn)定問(wèn)題。發(fā)生直流雙極閉鎖或同一斷而重載交流線路相繼故障跳閘，可能由于大范圍的功率轉(zhuǎn)移引起功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定破壞。對(duì)于多饋入直流系統(tǒng)，交流故障不能及時(shí)切除也可能導(dǎo)致多條直流同時(shí)閉鎖，造成系統(tǒng)穩(wěn)定破壞。二是動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題。南方電網(wǎng)東西跨度近2000公里，跨區(qū)域的振蕩模式阻尼較弱，抑制并消除低頻振蕩是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。三是電壓穩(wěn)定問(wèn)題。隨著負(fù)荷及網(wǎng)間送受電的快速增長(zhǎng)，以及多回直流落點(diǎn)廣東的電網(wǎng)格局形成，電壓穩(wěn)定性問(wèn)題日益顯現(xiàn)，并有其特殊性。四是熱穩(wěn)定問(wèn)題。在夏季負(fù)荷高峰，部分線路、設(shè)備接近熱穩(wěn)定極限運(yùn)行，發(fā)生N-1故障威脅設(shè)備和系統(tǒng)安全。2、 對(duì)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的依賴性較大。當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)嚴(yán)重故障時(shí)，需要安穩(wěn)系統(tǒng)及時(shí)采取切機(jī)、切負(fù)荷等措施，才能保證電網(wǎng)穩(wěn)定。實(shí)施如此大區(qū)域的交直流穩(wěn)定控制系統(tǒng)，技術(shù)難度很大，同時(shí)由于系統(tǒng)十分復(fù)雜，增加了誤動(dòng)或拒動(dòng)的可能性。3、 無(wú)功電壓?jiǎn)栴}需要認(rèn)真關(guān)注。目前，某些時(shí)段大方式下，局部電網(wǎng)電壓偏低；小方式下又有部分廠站電壓偏高，甚至需要采取頻繁投停線路配合調(diào)壓。特別是由于中部的廣西電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力較弱，存在暫態(tài)電壓失穩(wěn)的可能性。4、 電網(wǎng)分析、調(diào)控技術(shù)需要進(jìn)一步適應(yīng)大電網(wǎng)安全運(yùn)行的需要。電力電子技術(shù)在南方電網(wǎng)的大量應(yīng)用，提出了機(jī)電暫態(tài)分析與電磁暫態(tài)分析相結(jié)合的仿真技術(shù)要求。隨著負(fù)荷水平與網(wǎng)間交換功率不斷加大，需要廣泛采用AVC、AGC等手段提高自動(dòng)化水平，改進(jìn)管控模式。現(xiàn)有的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)也暴露出對(duì)運(yùn)行方式的適應(yīng)性不夠好、功能單薄、智能化程度不夠高的缺點(diǎn)，亟待完成信息化、數(shù)字化的升級(jí)改造。5、 嚴(yán)峻的供電形勢(shì)，加大了電網(wǎng)安全運(yùn)行的壓力。2004年全網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最高負(fù)荷達(dá)到4607萬(wàn)千瓦，最大電力缺口達(dá)到500萬(wàn)千瓦，今年以來(lái)，統(tǒng)調(diào)最高負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到5220萬(wàn)千瓦，最大電力缺口擴(kuò)大到940萬(wàn)千瓦。南方電網(wǎng)成為全國(guó)缺電最嚴(yán)重的地區(qū)之一。四、南方電網(wǎng)所采取日臻完善的南方電網(wǎng)的措施和經(jīng)驗(yàn)針對(duì)南方電網(wǎng)面臨的種種挑戰(zhàn)，我們采取的總的技術(shù)路線是：建設(shè)世界一流的仿真實(shí)驗(yàn)室，深入分析掌握直流多饋入交直流并聯(lián)電網(wǎng)特性；建立基于廣域信息的電網(wǎng)在線安全穩(wěn)定決策和控制系統(tǒng)，強(qiáng)化電網(wǎng)安全的三道防線；全面推進(jìn)直流輸電技術(shù)自主化，掌握其核心技術(shù)；大膽采用先進(jìn)技術(shù)，提高裝備和管理水平，建設(shè)數(shù)字化南方電網(wǎng)。1、 加強(qiáng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行管理。始終堅(jiān)持安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)與主網(wǎng)工程同步建設(shè)、同步投產(chǎn)?？刂葡到y(tǒng)主要采用2兆光纖通道傳遞信息，在發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，采取機(jī)組、負(fù)荷聯(lián)切，協(xié)調(diào)控制直流功率等措施。專門設(shè)計(jì)了直流極控與安穩(wěn)裝置接口，可以準(zhǔn)確判斷直流故障和調(diào)制直流功率。廣東電網(wǎng)裝設(shè)了集中切負(fù)荷系統(tǒng)，可以自動(dòng)快速地實(shí)施切負(fù)荷措施。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我們還啟動(dòng)了“在線穩(wěn)定分析和決策支持系統(tǒng)”項(xiàng)目，建立統(tǒng)一開(kāi)放的穩(wěn)定分析數(shù)據(jù)平臺(tái)，并基于實(shí)時(shí)或超實(shí)時(shí)并行計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、穩(wěn)定控制等功能，計(jì)劃2007年全而完成。2、 加強(qiáng)PSS管理，改善直流調(diào)制功能，防止低頻振蕩。加強(qiáng)已投運(yùn)PSS裝置的投退管理，實(shí)現(xiàn)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)視功能。充分利用直流調(diào)制功能和過(guò)負(fù)荷能力，提高系統(tǒng)阻尼。目前正在開(kāi)展PSS與直流調(diào)制的協(xié)調(diào)控制等有關(guān)研究，實(shí)現(xiàn)振蕩模式的在線辨識(shí)控制，計(jì)劃2006年將研究成果付諸實(shí)施。3、 加強(qiáng)中部電網(wǎng)動(dòng)態(tài)電壓支撐能力。已在廣西電網(wǎng)多個(gè)站點(diǎn)加裝了電容器，目前還在開(kāi)展裝設(shè)SVC或SVG的可行性研究。將規(guī)劃建設(shè)的廣西欽州電廠、防城港電廠接入500千伏電網(wǎng)，預(yù)計(jì)可大大增強(qiáng)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定水平。4、 加大投入，提高設(shè)備裝備水平和科技含量，增強(qiáng)駕馭復(fù)雜大電網(wǎng)的能力。僅最近三年，全公司就安排電網(wǎng)建設(shè)投資805億元，強(qiáng)化了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。成立了南方電網(wǎng)技術(shù)研究中心，重視解決電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行中的重大技術(shù)問(wèn)題。積極開(kāi)展多回路直流運(yùn)行穩(wěn)定控制、電網(wǎng)安全穩(wěn)定評(píng)估、無(wú)功補(bǔ)償及電壓穩(wěn)定等課題的研究，抓緊在線預(yù)決策、直流多落點(diǎn)和仿真系統(tǒng)三大課題的研究應(yīng)用，加深對(duì)南方電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律的認(rèn)識(shí)。積極推廣絕緣于污穢在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備，建立了全網(wǎng)雷電定位系統(tǒng)。加強(qiáng)光纖通信骨干網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)，為全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化南方電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。通過(guò)采取各種技術(shù)和管理措施，我們成功地保持了南方交直流混合大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。南方電網(wǎng)電力發(fā)展規(guī)劃的總體思路就是：堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活用電需要，滿足電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行需要，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的能源資源優(yōu)化配置，不斷提高電力系統(tǒng)的技術(shù)水平和管理水平，最大限度降低電力系統(tǒng)成本，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一開(kāi)放、結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的現(xiàn)代化大電網(wǎng)。1、加快電網(wǎng)發(fā)展和技術(shù)升級(jí)。經(jīng)過(guò)兩年的深入研究，特高壓交直流輸電技術(shù)在南方電網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)有了良好的基礎(chǔ)。南方電網(wǎng)采用特高壓交直流輸電技術(shù)是由于電網(wǎng)自身的特點(diǎn)所決定的，是加大西電東送規(guī)模、節(jié)約大量輸電走廊資源的需要，能夠有效地解決負(fù)荷中心廣東電網(wǎng)短路電流超標(biāo)問(wèn)題，有效地增強(qiáng)多直流饋入系統(tǒng)的抗干擾能力，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平?！笆晃濉逼陂g，規(guī)劃建設(shè)云南一廣東第一回±800千伏級(jí)直流輸電工程，輸電距離約1600千米公里，規(guī)劃輸電容量500萬(wàn)千瓦，設(shè)備自主化率達(dá)到60%以上，計(jì)劃年內(nèi)上報(bào)國(guó)家核準(zhǔn)，2006年開(kāi)工建設(shè)，2009年6月以前單極投產(chǎn)。另外正在開(kāi)展云南昭通一廣東惠東1000千伏交流輸變電工程的前期工作，該項(xiàng)目可以替代原先規(guī)劃的兩回500千伏輸變電工程。“^一五”西電東送主網(wǎng)架還將重點(diǎn)建設(shè)貴廣第二回直流工程、交流工程，滿足黔電送粵需要，其中貴廣第二回直流工程設(shè)備自主化率將達(dá)到70%以上；建設(shè)龍灘水電站送出工程，加強(qiáng)西電東送交流通道中間電源支撐；建設(shè)海南聯(lián)網(wǎng)工程，2006年前建成投產(chǎn)。2、調(diào)整電源結(jié)構(gòu)，優(yōu)化電源布局。今后的電源發(fā)展要調(diào)整結(jié)構(gòu)以適應(yīng)負(fù)荷特性和環(huán)境保護(hù)的需求，優(yōu)化發(fā)展煤電，積極開(kāi)發(fā)水電，加快發(fā)展核電，合理發(fā)展天然氣發(fā)電和抽水蓄能，因地制宜發(fā)展新能源發(fā)電，在負(fù)荷密集地區(qū)合理建設(shè)尖峰負(fù)荷電源。規(guī)劃“十一五”投產(chǎn)電源裝機(jī)6700萬(wàn)千瓦，2010年裝機(jī)容量達(dá)到14750萬(wàn)千瓦。后十年投產(chǎn)電源裝機(jī)9500萬(wàn)千瓦，2020年裝機(jī)容量達(dá)到24080萬(wàn)千瓦，人均裝機(jī)達(dá)到約1千瓦。3、繼續(xù)推進(jìn)西電東送戰(zhàn)略?！癪一五”西電計(jì)劃再增加向廣東送電1150?1350萬(wàn)千瓦，2010年西電送廣東規(guī)模達(dá)到2238?2438萬(wàn)千瓦。規(guī)劃2011年?2030年增加向廣東送電3300?3800萬(wàn)千瓦，2030年總規(guī)模達(dá)到5500?6200萬(wàn)千瓦。此外，南方電網(wǎng)將積極推動(dòng)大湄公河次區(qū)域電力合作。繼2004年10月開(kāi)始向越南送電之后，今年又新增2條送電通道。目前我們正在開(kāi)展南方電網(wǎng)向泰國(guó)送電300萬(wàn)千瓦的初步可行性研究、與越南