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特高壓大電網(wǎng)的運(yùn)行性能研究2主要內(nèi)容

一.特高壓大電網(wǎng)運(yùn)行性能研究涉及的主要技術(shù)問題

二.構(gòu)建特高壓同步電網(wǎng)的必要性

三.我國同步電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想四.特高壓電網(wǎng)的運(yùn)行性能研究

1.特高壓電網(wǎng)的潮流計(jì)算分析

2.特高壓電網(wǎng)的無功補(bǔ)償研究

3.特高壓電網(wǎng)的短路電流水平研究

4.“十二五”初特高壓同步電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行性能研究

5.2020年前后特高壓同步電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行性能研究五.交直流混合輸電系統(tǒng)運(yùn)行特性研究3

前言鑒于我國能源供需分布的實(shí)際情況，需要通過開發(fā)西部水電基地和煤電基地，發(fā)展遠(yuǎn)距離大容量輸電，向東部和中部負(fù)荷中心地區(qū)送電，以實(shí)現(xiàn)能源資源在全國范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，促進(jìn)東、西部地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，研究和發(fā)展具有遠(yuǎn)距離、大容量輸電功能的特高壓電網(wǎng)是十分必要的。4

一

特高壓大電網(wǎng)運(yùn)行性能研究涉及的主要技術(shù)問題

隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展，電網(wǎng)日益擴(kuò)大，電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓增高，接入系統(tǒng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組容量增大，電力系統(tǒng)進(jìn)入了大電網(wǎng)、高電壓、大機(jī)組的現(xiàn)代大電網(wǎng)階段。我國電力系統(tǒng)現(xiàn)在也已進(jìn)入這一階段。在這一階段中，一方面取得了更大的發(fā)電和輸電效益；另一方面也面臨著新的挑戰(zhàn)，需要加強(qiáng)對(duì)各類技術(shù)問題的研究。5

一

特高壓大電網(wǎng)運(yùn)行性能研究涉及的主要技術(shù)問題

特高壓大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、安全穩(wěn)定性能和相應(yīng)措施；特高壓大電網(wǎng)的過電壓和絕緣配合；特高壓大電網(wǎng)的無功補(bǔ)償與電壓調(diào)節(jié)；特高壓大電網(wǎng)中各級(jí)電壓電網(wǎng)的短路電流水平；特高壓大電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的要求；特高壓大電網(wǎng)與大機(jī)組的協(xié)調(diào)運(yùn)行；特高壓大電網(wǎng)中各電壓等級(jí)電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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一

特高壓大電網(wǎng)運(yùn)行性能研究涉及的主要技術(shù)問題在上述主要技術(shù)問題中，處于核心地位的是如何確保特高壓大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行問題。就總的方面來說，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基本條件有三個(gè)：

(1)有一個(gè)合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)；

(2)全面分析電力系統(tǒng)可能發(fā)生的各種事故，采取一切可行、合理的措施，保證在事故發(fā)生后，電力系統(tǒng)仍能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行；

(3)當(dāng)系統(tǒng)失去穩(wěn)定時(shí)，能有預(yù)定措施防止出現(xiàn)惡性連續(xù)反應(yīng)，盡可能縮小事故損失，并盡快使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。7

二構(gòu)建特高壓電網(wǎng)的必要性

電網(wǎng)互聯(lián)和規(guī)模擴(kuò)大是由增加電力系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)綜合效益所驅(qū)使的，反映了電力工業(yè)發(fā)展的客觀規(guī)律，是世界各國和地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。在北美、歐洲、獨(dú)聯(lián)體、南部非洲、中東等一些國家和地區(qū)都出現(xiàn)了跨國互聯(lián)電網(wǎng)。

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二構(gòu)建特高壓電網(wǎng)的必要性

我國幅員遼闊，但是能源供需極不均衡。我國西部的水力資源占全國84%（其中67%在云川藏），煤炭資源占全國82%（其中2/3集中在晉、陜、蒙西交界的“三西”地區(qū)），而能源需求的3/4分布在東部和中部。9

二構(gòu)建特高壓電網(wǎng)的必要性

因而，需要通過開發(fā)西南水電基地和“三西”等煤電基地，發(fā)展遠(yuǎn)距離大容量輸電，向東部和中部負(fù)荷中心地區(qū)送電，同時(shí)加強(qiáng)西部地區(qū)送端電網(wǎng)和中部、東部受端電網(wǎng)的建設(shè)，使之協(xié)調(diào)發(fā)展，保證大量電力送得出、用得上。10

二構(gòu)建特高壓電網(wǎng)的必要性

在更大范圍內(nèi)形成交流強(qiáng)聯(lián)系同步電網(wǎng)，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的輸電通道和受端電網(wǎng)，解決電力輸送的受限瓶頸，還可以充分獲取聯(lián)網(wǎng)效益。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，迫切需要加快特高壓大電網(wǎng)的建設(shè)，形成堅(jiān)強(qiáng)的全國聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)架。11

三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

東北-華北-華中電網(wǎng)是一個(gè)典型的長(zhǎng)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)電網(wǎng)，在投運(yùn)初期，系統(tǒng)中存在0.13HZ左右的弱阻尼超低頻振蕩模式，影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為徹底解決這一問題，規(guī)劃利用東北-華北原交流聯(lián)網(wǎng)線路建設(shè)直流背靠背工程，將東北與華北實(shí)現(xiàn)非同步聯(lián)網(wǎng)。該工程計(jì)劃2008年投產(chǎn)。屆時(shí)東北電網(wǎng)將成為一個(gè)獨(dú)立的同步電網(wǎng)。12

三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

華中電網(wǎng)水電比重大（約占40％），其東部四省能源匱乏；華北電網(wǎng)是純火電系統(tǒng)（約占96％），該地區(qū)是我國重要的煤炭基地；華東電網(wǎng)以火電為主（約占86％），嚴(yán)重缺能，電力需求旺盛，市場(chǎng)空間大。這三大電網(wǎng)互補(bǔ)性強(qiáng)，采用特高壓交流形成堅(jiān)強(qiáng)靈活的同步電網(wǎng)，將為促進(jìn)能源資源的優(yōu)化配置奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，可以獲得錯(cuò)峰、水火互濟(jì)、互為備用等聯(lián)網(wǎng)效益，從而減少裝機(jī)和棄水電量，降低電力成本，也有利于環(huán)境容量的合理分配。13

三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

遠(yuǎn)景北方煤電和西南水電基地各有約1億千瓦電力外送，接受這樣大規(guī)模的電力，需要更大規(guī)模的受端電網(wǎng)。按照這一送、受電格局，初步分析同步電網(wǎng)的規(guī)模在5億～7億千瓦，以適應(yīng)接受大規(guī)模電力送入需要。建設(shè)華北-華中-華東特高壓同步電網(wǎng)可以滿足這一要求。14

三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

以特高壓交流形成華北～華中～華東同步電網(wǎng)，與東北、西北和南方三個(gè)電網(wǎng)采用直流方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，有利于提高互聯(lián)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能。按照此格局，全國形成華北～華中～華東、西北、東北、南方四個(gè)主要的同步電網(wǎng)。15

三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

在具體構(gòu)建特高壓電網(wǎng)時(shí)，對(duì)典型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，從中吸取了有益的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。1.電源集中的遠(yuǎn)距離交流輸電（北美、北歐）比較典型的是瑞典400kV電網(wǎng)和加拿大魁北克735kV電網(wǎng)，特點(diǎn)是水電資源比較集中，又遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，于是通過多回并聯(lián)的線路送電。實(shí)踐證明，這種結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)單一故障時(shí)不會(huì)有問題，但如出現(xiàn)多重性故障，就可能發(fā)生全網(wǎng)性大事故。魁北克1982年12月14日和瑞典1983年12月27日都發(fā)生過大停電事故三、我國同步電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

16三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想其主要原因：①輸電通道過于集中，未考慮一旦發(fā)生多重性故障，如何采取防止連鎖反應(yīng)的措施。②受端系統(tǒng)缺乏大電源的支撐，也沒有解列及分割故障區(qū)域等措施。17三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

2.外輪形結(jié)構(gòu)（日本）比較典型的是日本東京電力系統(tǒng)。1955年在東京外圍建了154kV外輪線（雙回路），遠(yuǎn)方主力電廠分散接入。此后又升高電壓等級(jí)建275kV外輪線，因隔了一個(gè)東京海灣，所以是開口的雙回路環(huán)線。1985年前后，為適應(yīng)電源和負(fù)荷增長(zhǎng)的需要,在原275kV外輪線外，又建了500kV同桿并架雙環(huán)外輪主網(wǎng)架，提高外輪線（作為大母線）的通過容量，擴(kuò)展外輪線的范圍。18三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想遠(yuǎn)方電廠一般都是通過雙回路分散直接接入受端環(huán)網(wǎng)。上述結(jié)構(gòu)方式奠定了電網(wǎng)安全穩(wěn)定的良好基礎(chǔ)，所以日本近年來沒有發(fā)生過失去功角穩(wěn)定的大停電事故。但東京系統(tǒng)1987年7月23日發(fā)生過電壓崩潰事故。19三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想3.普遍密集型結(jié)構(gòu)（歐州）西歐主要國家的電網(wǎng)首先圍繞大城市各自形成受端系統(tǒng)。隨后這些受端系統(tǒng)逐步擴(kuò)大。并且通過聯(lián)絡(luò)線與鄰近國家相連，形成西歐聯(lián)合電網(wǎng)。西歐電網(wǎng)400kV網(wǎng)絡(luò)普遍密集，目前已擴(kuò)展到東歐國家。20三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想上述結(jié)構(gòu)方式為電網(wǎng)安全穩(wěn)定提供了較好基礎(chǔ)，但也存在不穩(wěn)定的因素。例如：由于缺乏足夠的無功和電壓支持，法國1978年12月就發(fā)生過電壓崩潰性大停電事故。

近幾年，由于設(shè)備陳舊、系統(tǒng)備用不足，以及在安全控制措施方面存在問題，意大利、英國等都發(fā)生過停電事故。21三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想4.多級(jí)大環(huán)路結(jié)構(gòu)（北美）其特點(diǎn)是經(jīng)多個(gè)電網(wǎng)形成多級(jí)大環(huán)路結(jié)構(gòu)，其原因是大多數(shù)電網(wǎng)互聯(lián)沒有全面的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、自然發(fā)展形成的。由于存在電磁環(huán)網(wǎng)和多回低壓輸電線并聯(lián)送電，潮流難以控制，在重負(fù)荷情況下一回故障斷開，其余各回易相繼過負(fù)荷跳開，造成潮流大范圍轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)電壓下降，引起大機(jī)組自動(dòng)退出，導(dǎo)致大面積停電事故的發(fā)生。美國東北部和西部WSCC多次大停電事故都暴露了在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面存在的問題。22三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想5.電源集中的遠(yuǎn)距離直流輸電系統(tǒng)（加拿大）比較典型的如納爾遜河直流輸電系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是水電資源在遠(yuǎn)方，經(jīng)由二回超高壓直流輸電線路送電到溫尼伯負(fù)荷中心受端溫尼伯230kV電網(wǎng)與美國中部電網(wǎng)相連，還東聯(lián)安大略電網(wǎng)，西聯(lián)薩斯卡徹溫電網(wǎng)，形成較大規(guī)模的交流電網(wǎng)，使直流單極或雙極故障都不會(huì)損失負(fù)荷。為使兩個(gè)雙極的直流輸電系統(tǒng)與受端電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，進(jìn)行了詳細(xì)的研究工作，包括AC/DC相互影響、無功電壓支撐、兩回直流協(xié)調(diào)控制，以及對(duì)各種不同故障及其組合應(yīng)采取的措施等，保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

23三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想總結(jié)電網(wǎng)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，在研究特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案時(shí)，考慮的基本原則和要求如下：1.對(duì)于主網(wǎng)架的基本要求1）安全穩(wěn)定、可靠靈活、經(jīng)濟(jì)合理，具有一定的應(yīng)變能力；

2）潮流流向合理，力求全網(wǎng)網(wǎng)損最??；3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明、層次清晰、貫徹“分層分區(qū)”的原則；4）滿足規(guī)劃中電廠電力送出要求。24三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想2.受端電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)1）逐步形成以重負(fù)荷地區(qū)為中心的堅(jiān)強(qiáng)受端網(wǎng)絡(luò)，分區(qū)供電、合理互備，電壓支撐能力強(qiáng)；2）必須保證高一級(jí)電壓電網(wǎng)的供電容量能可靠地傳輸給低一級(jí)電壓電網(wǎng)，應(yīng)具有合理的容載比。

25三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想

3.電網(wǎng)的無功規(guī)劃1）電網(wǎng)的無功補(bǔ)償應(yīng)按分層分區(qū)和就地平衡原則配置，以利于降低電網(wǎng)損耗、有效控制電壓質(zhì)量和提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性。

2）除滿足正常及事故后樞紐點(diǎn)電壓要求外，系統(tǒng)應(yīng)有足夠的動(dòng)態(tài)無功備用容量，發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)及靜止無功補(bǔ)償裝置的可利用無功,應(yīng)能滿足最大可能的無功缺額擾動(dòng)需要，防止系統(tǒng)電壓崩潰。

26三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想4.綜合控制短路電流為取得合理的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)從網(wǎng)架設(shè)計(jì)、電壓等級(jí)、主結(jié)線、變壓器容量和阻抗的選擇、運(yùn)行方式等方面，綜合控制短路電流，使各級(jí)電壓斷路器的開斷電流以及設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定電流得到合理配合。27三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想5.關(guān)于發(fā)電廠(站)接入系統(tǒng)

1）根據(jù)發(fā)電廠在系統(tǒng)中的地位和作用，不同規(guī)模的發(fā)電廠應(yīng)分別接入相應(yīng)的電壓網(wǎng)絡(luò)。主力電廠宜直接接入最高一級(jí)電壓電網(wǎng)。2）外部電源分組向受端系統(tǒng)送電,且每組送電回路的最大輸送功率所占受端系統(tǒng)總負(fù)荷的比例不宜過大,一般建議該比例不超過10%。3)發(fā)電機(jī)的參數(shù)、保護(hù)及自動(dòng)控制系統(tǒng)的選擇和定值設(shè)定應(yīng)滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。28三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想6.關(guān)于變電站布點(diǎn)規(guī)劃變電站布點(diǎn)以負(fù)荷分布為依據(jù)，并兼顧電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要求和建設(shè)條件，統(tǒng)籌考慮,滿足送電、供電和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要，主要考慮分層分區(qū)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩個(gè)因素，包括：方便電廠接入、構(gòu)成目標(biāo)網(wǎng)架等。

29三、我國特高壓電網(wǎng)構(gòu)建方案設(shè)想按照上述基本原則和要求，科研和規(guī)劃設(shè)計(jì)單位聯(lián)合研究，建立了包括1000千伏、750千伏、500千伏、330千伏、220千伏各電壓等級(jí)電網(wǎng)的詳細(xì)計(jì)算數(shù)據(jù)資料；以建設(shè)特高壓為重點(diǎn)、各級(jí)電壓電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為目標(biāo)，提出了“十二五”初期和2020年前后我國特高壓電網(wǎng)的設(shè)想方案。30華北南方東北西藏臺(tái)灣西北陜北煤電陜北石家莊北京東華中280460340100豫北徐州淮南煤電徐州煤電南京330320170無錫南陽300170265150上海華東浙北皖南220440長(zhǎng)沙荊州恩施樂山360川西水電蒙西煤電I×武漢220270重慶300晉城電廠一二期三峽地下電站×?xí)x東南360蒙西蒙西煤電III450西寧拉西瓦官亭白銀銀川東蘭州東×宜賓圖例500kV交流±800kV級(jí)直流百萬伏級(jí)交流750kV交流哈密煤電安西張掖永登ד十二五”初特高壓電網(wǎng)規(guī)劃圖呼盟煤電溪洛渡向家壩330

“十二五”初交流特高壓網(wǎng)架將初具規(guī)模，建成北京～石家莊～豫北～南陽～荊州～長(zhǎng)沙的南北雙回路通道和樂山～重慶～恩施～荊州～武漢～皖南～浙北～上海的東西雙回路通道。晉東南、陜北、蒙西煤電基地電力和四川水電注入上述通道中。華北、華中、華東通過交流特高壓形成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。平?jīng)銮h×31華北南方東北臺(tái)灣西北陜北煤電陜北蒙西煤電II石家莊北京東華中濟(jì)南豫北420280240460340100360晉東南徐州淮南煤電徐州煤電330280雅龍江梯級(jí)金沙江I期金華川西水電170無錫南陽300170260150上海西北100華東杭北蕪湖290440長(zhǎng)沙荊州恩施樂山360300川西水電蒙西煤電IV天津南昌唐山青島120300250300450福州400南京200240300沿海核電沿海電源150蒙西煤電I寧夏煤電蒙西煤電III晉中煤電駐馬店武漢沿海核電220270300300錫盟煤電I錫盟煤電II480480連云港沿海核電280160300晉中重慶300450晉東南煤電呼盟煤電沿海核電沿海核電金沙江II期沈陽三峽地下電站上海西南安西永登拉西瓦白銀蘭州東西寧寧東官亭蒙西錫盟圖例500kV交流±800kV級(jí)直流百萬伏級(jí)交流750kV交流張掖雅安西安東靖邊蒙西煤電V400470400220260100晉東南煤電II300銀川東哈密電廠哈密二、三廠×遠(yuǎn)東（俄）滁州泰州14045017027070270130150贛州泉州380410170雅江水電

2020年前后，形成以華北、華中、華東為核心，聯(lián)結(jié)我國各大區(qū)域電網(wǎng)、大煤電和水電基地、主要負(fù)荷中心的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。蒙西、陜北、晉東南、內(nèi)蒙錫盟、寧夏煤電基地以交流特高壓分散接入南北方向多條大通道上，四川水電的部分容量通過東西方向的交流特高壓通道向華中和華東輸送；在東部受端建設(shè)一定容量的支撐電源，主要是沿海核電。平?jīng)銮h渭北東南郊烏魯木齊主網(wǎng)2020年前后特高壓電網(wǎng)規(guī)劃圖×360溫州28032四、特高壓電網(wǎng)的運(yùn)行性能研究

為了對(duì)特高壓電網(wǎng)的運(yùn)行性能進(jìn)行充分論證，科研和規(guī)劃設(shè)計(jì)單位對(duì)特高壓電網(wǎng)構(gòu)想方案進(jìn)行了詳細(xì)的潮流、短路電流、小擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和大擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定等計(jì)算分析工作。33

4.1特高壓電網(wǎng)的潮流計(jì)算分析

特高壓電網(wǎng)將承擔(dān)西部水電、北部煤電等大規(guī)模電力的輸送任務(wù)，潮流計(jì)算結(jié)果表明：以特高壓為重點(diǎn)的各級(jí)電網(wǎng)潮流分布合理;送端和受端系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓水平在正常范圍內(nèi)；電網(wǎng)能夠滿足各水平年輸送電力流的要求

。特高壓電網(wǎng)輸電線路利用率較高，在典型潮流方式下核心環(huán)網(wǎng)輸電線輸送潮流接近或超過4000MW；線路的輸電能力得到充分發(fā)揮。

344.2特高壓電網(wǎng)的無功補(bǔ)償研究

結(jié)合特高壓輸電系統(tǒng)的過電壓和絕緣配合等研究，對(duì)特高壓電網(wǎng)的無功補(bǔ)償方案進(jìn)行了計(jì)算分析。“十二五”初和2020年，通過安裝高壓電抗器及中性點(diǎn)小電抗，可以將特高壓工頻過電壓和潛供電流限制在規(guī)定的范圍內(nèi)；對(duì)于特高壓短線路，可以通過裝設(shè)快速接地裝置來解決潛供電流問題。在正常運(yùn)行方式下，通過投切低壓無功補(bǔ)償裝置和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無功出力，可以滿足系統(tǒng)調(diào)壓要求。為提高特高壓輸送能力，增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性以及抵御事故的能力,需要加快可控高抗的研究。35

4.3特高壓電網(wǎng)短路電流水平研究“十二五”初水平年特高壓電網(wǎng)1000千伏層面短路電流水平可以控制在50千安以內(nèi)；但是2020水平年部分1000千伏變電站短路電流水平超過50千安，需要采用更大遮斷容量的開關(guān)設(shè)備?！笆濉背跛侥?，特高壓電網(wǎng)形成初期框架結(jié)構(gòu)，對(duì)500千伏電網(wǎng)短路電流水平影響不大。2020水平年，特高壓網(wǎng)架已較為堅(jiān)強(qiáng)，能夠?yàn)?00千伏電網(wǎng)合理分區(qū)運(yùn)行提供支撐，可以將500千伏電網(wǎng)短路電流水平限制在63千安以內(nèi)。364.4特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性研究按照我國“電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則”規(guī)定的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)特高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性能是否符合導(dǎo)則要求。

第一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于單一故障，如單相接地短路、三相短路故障（不指電源送出交流線）、直流單極故障（不指電源送出直流線），不采取穩(wěn)定措施，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。374.4特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性能研究第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于或然率小的單一嚴(yán)重故障，例如電源送出交流線路三相短路故障或電源送出直流線路故障，允許采取切機(jī)或快關(guān)等措施；對(duì)于N-2型故障，允許采取切機(jī)、切負(fù)荷等措施，以保證故障后系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。38

4.4特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性能研究

第三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于或然率極小的復(fù)雜故障，系統(tǒng)發(fā)生穩(wěn)定破壞，要防止事故擴(kuò)大為系統(tǒng)崩潰，盡可能采取事故處理措施（例如快速解列電網(wǎng)等），減少負(fù)荷損失。39

4.4.1“十二五”初特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性研究(1)系統(tǒng)小擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究通過直流背靠背將東北與華北-華中-華東同步電網(wǎng)隔開，長(zhǎng)鏈形電網(wǎng)結(jié)構(gòu)隨之改變，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平有很大改善。振蕩模式振蕩頻率阻尼比華北電網(wǎng)相對(duì)于華中電網(wǎng)0.192Hz0.1198（強(qiáng)）福建電網(wǎng)相對(duì)于華東電網(wǎng)0.418Hz0.1496（強(qiáng)）山東相對(duì)于蒙西電網(wǎng)0.439Hz0.0962（強(qiáng)）安徽相對(duì)于華東電網(wǎng)0.634Hz0.0328(中等）40

4.4.1“十二五”初特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性研究（2）系統(tǒng)大擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究在華北-華中-華東的特高壓環(huán)網(wǎng)內(nèi)，發(fā)生三相短路故障，可以保持穩(wěn)定運(yùn)行。發(fā)生跳雙回線故障損失一個(gè)特高壓交流通道或出現(xiàn)開關(guān)單相拒動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)可以承受由此產(chǎn)生的功率轉(zhuǎn)移，能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行。41

4.4.1“十二五”初特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性研究蒙西、陜北煤電基地和四川水電送出特高壓交流線路發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，切除送端部分機(jī)組，系統(tǒng)可以保持穩(wěn)定運(yùn)行。

424.4.22020年前后特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性研究（1）系統(tǒng)小擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究華北-華中-華東同步電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平較好，系統(tǒng)中主要的區(qū)域間低頻振蕩模式是川渝電網(wǎng)相對(duì)于華北電網(wǎng)：

振蕩頻率：0.18Hz，阻尼比：0.14，屬強(qiáng)阻尼。434.4.22020年前后特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性研究（2）系統(tǒng)大擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究特高壓電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生三相故障，系統(tǒng)可以保持穩(wěn)定運(yùn)行。特高壓同步電網(wǎng)抵御交流嚴(yán)重故障的能力較強(qiáng)，受端線路發(fā)生故障失去一個(gè)通道（雙回線）或開關(guān)單相拒動(dòng)等嚴(yán)重故障時(shí)，系統(tǒng)可以保持穩(wěn)定運(yùn)行。444.4.22020年前后特高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定性研究送端線路發(fā)生故障失去一個(gè)通道雙回線以及開關(guān)單相拒動(dòng)等故障時(shí)，一般情況下通過切除部分送端機(jī)組可保持系統(tǒng)穩(wěn)定，個(gè)別線路發(fā)生開關(guān)拒動(dòng)故障，需要采取切負(fù)荷或解列線路措施。45五.交直流混合輸電的運(yùn)行特性研究5.1交、直流并聯(lián)混合輸電的特點(diǎn)

交、直流并聯(lián)混合輸電的優(yōu)點(diǎn)是既可發(fā)揮交流聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，又可利用直流輸電傳輸功率快速調(diào)節(jié)的特點(diǎn)來改善系統(tǒng)穩(wěn)定性，有利于綜合發(fā)揮交流和直流輸電的優(yōu)勢(shì)，但要注意的是交流和直流系統(tǒng)的輸送能力要有一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋壤?，?yīng)掌握以下的原則：46五.交直流混合輸電的運(yùn)行特性研究交流線路故障時(shí)，能借助于直流系統(tǒng)的功率調(diào)制等快速調(diào)節(jié)功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定；直流線路故障時(shí)，其甩至與之并聯(lián)交流線上的功率應(yīng)該不超過系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定所能承受的程度。根據(jù)上述原則，顯然如采用強(qiáng)直流、弱交流的聯(lián)網(wǎng)方式，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)予避免。47

五.交直流混合輸電的運(yùn)行特性研究

5.2特高壓交直流并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)研究在西部電源基地外送中采用特高壓交流與±800千伏級(jí)直流相互配合，形成“強(qiáng)交流和強(qiáng)直流”并聯(lián)輸電結(jié)構(gòu)，可以減少對(duì)送端發(fā)電機(jī)組的沖擊，提高輸電系統(tǒng)的安全可靠性，并為西電東送提供多樣化的選擇，將有助于改善我國的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。48

五.交直流混合輸電的運(yùn)行特性研究對(duì)金沙江水電外送交/直流混合方案的研究結(jié)果表明：在川渝電網(wǎng)和華中、華東電網(wǎng)采用特高壓交、直流并列運(yùn)行方式下，特高壓交流電網(wǎng)可以承受直流單極閉鎖的功率轉(zhuǎn)移，避免頻繁切機(jī)，減少窩電和棄水，提高水電運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)特高壓直流發(fā)生小概率的雙極閉鎖故障時(shí)，只需切除送端部分水電機(jī)組，即可保持系統(tǒng)穩(wěn)定。49五.交直流混合輸電的運(yùn)行特性研究通過發(fā)揮多回特高壓直流之間協(xié)調(diào)控制和緊急功率支援的作用，也有助于減少送端切機(jī)數(shù)量