1、电网技术现状
1.1 电力工业发展概况
电力工业是一个国家的经济命脉。改革开放以来,我国电力工业得到飞速发展,逐步缩小了与世界发达国家的差距。1996—2002年期间,我国新增发电装机容量1.37亿kW,年均1 957万kW,占世界新增发电装机容量的30%左右,居世界首位。2002年,我国发电量完成15 716.5亿kW?h,发电装机容量达到3.54亿kW?h,均居世界第二位,仅次于美国。
随着电力体制改革的深化,网厂分开,组建区域电力市场,我国电力工业管理体制发生了深刻变革。按照现行管理模式,我国电力工业主要由国家电网公司、南方电网公司,以及中国华能集团、中国大唐集团、中国华电集团、中国国电集团、中国电力投资集团五大发电集团公司负责运营,其他还有独资、合资、地方等多种投资形式的发电公司。国家电力监管委员会根据国务院授权,履行全国电力市场监管职能。
国家电网公司现已形成东北、华北、华中、华东、西北5个区域电网,按照2002年统计数据,售电量占全国总量的83.3%。目前华东和华中电网之间实现了跨大区直流联网,东北和华北实现了交流联网,另外华北—华中、华中—西北、西北—川渝、山东—华东和川渝—贵州等跨区联网工程正在建设或筹建之中。预计到2005年,将实现除新疆、西藏、海南和台湾省外的全国互联电网。因此,随着跨区电网工程建设步伐的加快,我国将逐步实现西电东送、南北互供和全国联网的格局,从而在全国范围内实现更广泛的资源优化配置,满足国民经济发展和全面建设小康社会的需要。
经过几十年的发展,我国电力工业已取得举世瞩目的伟大成就,但与国外电力工业相比,目前还有很大的差距。
(1) 电气化程度低。我国人均用电量约为世界平均值的1/3。
(2) 单机容量小,供电煤耗高。我国平均单机容量为54MW,平均供电煤耗率为392 g/kW?h,高出世界先进水平约60~70 g/kW?h。
(3) 电网薄弱,供电 可靠性差。长期以来我国发、输、配电工程投资结构不合理,造成城乡电网薄弱,设备低效、陈旧,线损高,供电可靠性比发达国家低0.2%左右。
(4) 环境问题突出。我国发电能源构成中,煤电比例大,2002年火力发电量占发电总量的80.05%。因我国动力用煤灰分高、含硫量大,加之烟气除尘率低,SO2的排放处于失控状态,使得如何有效地控制污染成为电力工业可持续发展的关键问题之一。
1.2 电网技术现状
随着我国电 网建设和规模的发展,尤其是互联电网的发展,现代先进的输电技术、电力电子技术、信息技术、安全稳定控制技术得到广泛应用,保证了互联电网运行的安全性和经济性,这些技术的应用代表了目前电网技术的发展水平。
(1) 超高压交流输电技术得到普遍应用。目前我国东北、华北、华东、华中、南方电网已形成500 kV电压等级的主干输电网架。西北电网330 kV电压等级现已无法满足输电需要,经过论证和可行性研究,已开始建设高一级电压等级750 kV输变电工程。随着我国电力工业的持续发展,1 000 kV以上特高压输电也存在应用的可能性。
(2) 直流输电技术具有输电容量大、稳定性好、控制灵活等优点,在我国跨大区电网互联中具有广泛的应用前景。除已投入运行的葛—南线外,天生桥—广州、三峡—华东的直流输电工程也于近期建成投入生产运行,其中三峡—华东直流输送功率将达到300万kW,在500 kV直流输电领域居世界首位,对于加强我国资源优化、提高大电网的安全性和经济性具有重要意义。
(3) 灵活交流输电技术(FACTS)的应用可实现对交流输电功率和潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的安全稳定水平。我国于90年代以来开始对FACTS技术进行系统的研究和开发,其中对500 kV超高压输电线路可控硅串联补偿(TCSC)的研究已取得成果,静止同步补偿器(ASVG)的实际装置已投入试运行。