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光伏发电快速发展为标志的电力变革加速-【新闻】

发布时间:2021-05-28 15:01:15 阅读: 来源:安全网厂家

光伏发电快速发展为标志的电力变革加速

【电线电缆产业网】当前,在世界范围内,随着以风电、光伏发电等新能源快速发展为标志的电力变革加速,电网建设、发展也迎来了新的发展时期,那么未来电网的发展趋势如何?国际大停电事故主要由哪些原因造成?对此,近日《中国能源报》记者采访了国网能源研究院院长张运洲。

互联电网不断扩大是客观规律使然

中国能源报:目前国外主要国家和地区电网的发展情况如何?我国电网有何特点?

张运洲:大多数国外发达国家和地区的电网在上世纪80年代左右就完成了其快速扩张,其中俄罗斯电网与东欧、中亚、波罗的海国家电网保持同步联接,是世界上覆盖面积最大的同步电网。北美互联电网是世界上装机规模最大的互联电网。进入21世纪后,新能源的快速发展对大电网的资源优化配置功能提出了新要求,国外发达国家和地区的大电网互联也迎来了新的发展时期。如美国专家估计,未来20年,美国输电线路年均建设长度将达1500—2000英里,相比过去十年年均增长50%—100%。

纵观历史和现实,不难发现,电网互联规模不断扩大是世界电网发展的客观规律,跨国电网互联成为重要方向,这是由获取更大的经济、环境、社会等方面的效益所驱动的。如目前欧洲电网向东已实现与罗马尼亚、保加利亚等东欧国家电网同步互联;考虑到地中海沿岸国家丰富的石油天然气资源,向南与地中海沿岸国家电网互联,其中与地中海南部的摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯通过交流400千伏海底电缆相联,与土耳其通过400千伏交流线路同步运行。

相比之下,我国大电网互联起步比发达国家晚约20年,随着社会经济的快速发展、电力需求持续上升,电网仍处于快速发展时期。为满足大规模电力输送和高效配置的基本要求,我国需构建安全可靠、经济高效的强大电网。按照相关规划,未来我国电网将形成由四个同步电网(“三华电网”、东北电网、西北电网和南方电网)异步联接构成的全国互联电网,以特高压交直流为主体联接综合能源基地和主要负荷中心。同时,分布式能源系统及微电网也得到快速发展,电网智能化水平持续提升。

电网之间采用交流互联是主导方式

中国能源报:国际上主要国家和地区的电网是如何互联的?

张运洲:从国际上看,美国、欧洲、俄罗斯电网的发展均是以交流为主,辅以直流输电技术,构建了交直流协调发展的大型互联同步电网,获得了巨大的综合效益。

综合分析,在没有难以逾越的地理、政治、技术障碍情况下,交流往往是占主导地位的联网方式。采用直流互联主要有三种方式:一是海底电缆一旦超过40公里,由于技术限制只能采用直流方式,因此长距离海底电缆必须采用直流联网方式;二是相邻电网之间联系比较薄弱,或因运行规约不能相融,为确保互联系统稳定运行,宜采用背靠背互联,如美国的西部电网和东部电网之间由洛基山脉分隔,采用背靠背更为合理;三是陆上的远距离输电采用直流,这类工程是直流技术应用较多的情景,具有较明显的经济优势。

总的来看,相邻电网之间采用最高交流电压等级联接比较常见,这是基于安全和技术经济综合论证的结果。同步电网的不断发展保障了大容量机组、大水电、核电、可再生能源的开发和利用,降低了系统备用容量,实现了能源资源的大范围优化配置,提高了电网效率和安全可靠性。

坚持电网“三道防线”

和统一规划、统一调度、统一管理

中国能源报:造成大电网事故的主要原因有哪些?同步电网规模大小是否和电网事故有关系?对我国电网发展有何启示?

张运洲:我们对1965年以来140次国际大停电事故样本进行了分析,其中北美是停电事故频发地区,巴西、印度等发展中国家也发生多次大停电事故。究其原因,除设备故障与自然灾害是电网事故最主要的诱因外,系统保护等技术措施不当或处置不力是事故扩大的直接原因。

同时,电网结构“先天不足”是造成某些电网事故频发的重要原因。如北美电网由各州、各地自发自然形成,缺乏统一规划,造成电压等级较为混乱;巴西电网缺乏合理的分区结构,受端主网架不强,电压支撑能力差。透过现象看本质,多起大停电事故的深层次原因是由于电网调度管理体制分散,协调管理与数据共享机制不畅所致。

分析结果表明,近20年来,国际上发生的22次大停电事故(损失负荷超过500万千瓦)中,巴西南部—东南部—中西部电网、印度北部—东部—东北—西部电网、日本东部电网、北欧电网等都发生了大停电事故,这些同步电网的规模都小于我国华北—华中、华东或南方等同步电网的规模。从地理上看,同步电网覆盖面积最广的俄罗斯从未发生损失负荷超过500万千瓦的大停电事故。因此,大电网事故与同步电网规模和范围没有必然联系。

我国三十多年来未发生大停电事故的经验主要有两条:一是技术上建立了可靠的电网“三道防线”,二是体制上始终坚持电网的统一规划、统一调度和统一管理。由此可见,确保大电网的安全运行主要取决于电网结构是否合理、安全防控措施是否到位、不同电网调度之间是否建立信息共享与高效协调的运行机制。展望未来,我国应加快构建大电网安全综合防御体系,充分发挥大电网统一规划、统一调度和统一管理的体制优势,有力保障我国电网的安全经济高效运行。

新闻背景

何谓电网“三道防线”?

第一道防线:系统单一故障后,不采取稳定控制措施,必须保持系统稳定和正常供电;

第二道防线:系统遭受严重故障后,允许损失部分负荷,必要时采取切机和切负荷等稳定控制措施,应能保持稳定运行;

第三道防线:系统遭受特别严重故障后,导致稳定破坏,必须采取措施,防止系统崩溃,使负荷损失尽可能减到最小,系统应能尽快恢复正常运行。

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