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较为典型的例子是北美电网和欧洲大陆电网。20世纪初,北美各地根据负荷和电源条件形成了众多孤立交流电网,到20世纪60年代,通过跨州跨国互联形成8个区域同步互联电网。目前,美国本土48个州和加拿大南部6个省所有的电网都联网运行,形成了北美东部、西部、魁北克和德州4大同步电网。未来美国还将进一步将德州电网纳入西部同步电网,同步电网数量进一步减少。欧洲大陆同步电网的发展更加具有代表性。为了获取联网效益,加强电力互济,消纳清洁能源,欧洲大陆在各国国内电网的基础上,在20世纪60年代,形成西欧联合电网、西葡联合电网、中欧联合电网、东欧电网、南斯拉夫电网共6个同步电网,到90年代末,同步电网互联规模进一步扩大,目前已形成覆盖24个国家的统一欧洲大陆同步电网。
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。
(三)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。
四、加快现代配电网建设,服务社会民生
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。
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