对电网结构的原则要求

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由于大部分电网都是从早期简单的电力系统发展而来的，线路走廊、负荷点和电源点的分布，经济和社会条件的变化，技术水平的提高和资金上的约束，均会对电网结构的形成产生影响。

因此，合理电网结构的形成，首先要有一个合理的电网规划。

可以这样说，合理的电网结构是保证电网安全稳定运行的物质基础，而合理的电网规划是这个基础的基础。

发达国家对电力系统的规划设计有一个指导性的文件，即可靠性准则，其中规定了大电网可靠性的六个基本目标，即提供足够的容量来满足系统的需求、保持系统安全、保持系统完整、限制系统的瓦解的范围、提高系统恢复的速度、具有战略上的适应能力。

只有满足了上述六点基本要求的电力系统规划，才可称得上是一个合理的、好的规划。

为了达到电网安全可靠这一目标，欧美等发达国家一般都在电网的规划和运行, 用了较高的安全稳定运行标准，在电网建设上投稿了巨资，形成了密集的网络结构。

电力工业部颁布的《安全稳定导则》，从安全稳定运行的角度，对合理
的电力系统规划做了明确的定义。

一个所谓规划和设计得好的电力系统应当包
括两方面的内容，缺一不可。

其一，炒了适应负荷的需要，配置足够的单机容
量和发电厂容量（相对系统负荷）不过份集中的电源；其二，有能力与电源和
负荷水平相适应的、有足够传输能力的、在正常运行时具有必要灵活性并足以
应付运行中各种偶然情况的、特别是事故情况的一个电网结构。

由于电网结构的加强总是需要较大的投入，而对于我国这样一个发展中的国家来说，资金短缺正是我们的困难所在。

因此，根据我国的实际，《安全稳定导则》对电网结构的规划和设计，提出了适合中国具体情况的原则要求。

一）能够适应各种运行方式下的潮流变化及发展变化的需求，
并具有一定的灵活性
这一款包含两层意思，其一，要求规划和设计的电网，能适应电网正常运行的需要。

如要求做到不窝电、少弃水，能适应调峰和调频的需要，能方便地安排设备检修，能便利地运行操作等。

总之，要能为正常运行提供必要的灵活性。

其二，要求规划和设计的系统，能够注意到在规划、设计阶段所不能预料到的一些变化的可能性，并为运行系统的灵活性创造必要的条件，也就是说，电网规划要有一定的适应性。

后一点是非常重要的，也是最容易被忽视的，特别是在过去电网建设必须绑在电源项目上的所谓“随机建设”的模式下，我们曾有过较多的教训。

一个典型的例子，就是电网规划在既定的电源建设次序前提下是合理的，但一旦电源建设次序发生变化，则电网规划就很难
适应，致使实际运行的电网困难重重，不得已只好上一些应急的抢建项目，最终偏离了规划。

另一种情况是在规划大电厂时，只考虑了直接就地供应同步出现的大负荷，而实际由于计划在负荷推迟，电厂出线的外送能力不足，造成长期窝电的局面。

二）电网任一元件无故障断开，应能保持电网稳定运行，并不
致使其他元件超过事故过负荷的规定
这一未规定了电网中的各人部分在上结构上应该具有的最低强度水平，以适应各种偶然性事故。

很显然，如果在无故障断开时，电网
中的元件不能保持系统的稳定，那么在该元件故障的中，就不可能保证系统的稳定运行（因为切除故障的时间不可能为零），除非是两侧系统解列，或者是采取了其他影响正常供电的措施，如切机、切负荷等。

同样重要的是，当电网中的一个元件断开时，系统中保留运行的所有其他元件都应当不超过事故过负荷的规定。

这就是说，事故后的
电力系统能够在运行调度的重新安排下，在规定的时间内消除事故过负荷的元件，否则事故后的系统就不可能继续安全运行。

这一款没有明确指出是否允许损失负荷问题。

所谓允许损失负荷，是指可以允许切除部分电源，也可以切3 除部分负荷。

如果不允许损失负荷，就接近国际上的“ N－1 原则”。

《安全稳定导则》认为，对于受端系统的元件，执行“ N－1 原则”较为合理，因为在受端系统中，
般很难用切机或切负荷的办法来解除元件的过负荷。

但对大型电厂送出电力的长距离超高压重负荷线路，允许在发电厂建设的初期，采取切机、切负荷的措施。

三）电网应当具有较大的抗大扰动的能力，应能满足《安全稳
定导则》中规定的各项有关要求
这一款规定了电网应该具有的足以应付电力系统单一元件事故的综合能力，包含了电网强度和继电保护两方面的综合作用。

对抗扰动能力而言，电网结构是基础，但在已有的电网结构下，加快故障的切除时间则是关键。

《安全稳定导则》对电网的抗扰动能力要求作了详尽的规定，可概括为“三道防线”：在单一常见故障（如单相故障）情况下不应损失负荷；单一严重故障（如三相短路）时允许局部损失
负荷，但不丧失稳定；在多重故障情况下，可能造成稳定破坏，但要防止电网
瓦解和全网性的大面积停电。

1984年电力工业部颁发的《电力系统技术导则》（简称《技术导则》）进一步把电网分为受端系统、电源接入系统和系统间的联络线三部分，对这三个部分规定了不同的安全标准。

1．受端系统
1）正常运行时发生任何严重单一故障（包括线路及母线三相短
路），不允许损失负荷；
2）正常检修方式下（任一元件检修）允许采取稳定措施，但要
保持系统稳定）。

2．电流接入系统
（1）对220kV及以上的线路和已基本建成的500kV电网，原则上
执行“ N－1 原则”；
（2）在500kV电网建设初期，为了促进500kV电网的发展，只要
送电容量不过大，且采用了单相重合闸作为安全措施，在加强了受端系统的基础上，允许主力电厂初期以500kV单回线接入系统;
（3）对长距离、重负荷的多回500kV接入系统的线路，允许切除
一回线时，采用切送端电源（对水电厂）或快速压送端电源出力（对火电厂）的措施，以保持稳定。

3．系统间的联络线
1 ）联络线故障中断, 里程自系统要保持安全稳定;
2）对于为相邻系统担任规定支援任务的联络线，当两侧系统中
任一侧失去大电源或发生严重单一故障时，该线路应保持稳定运行，且不超过事故过负荷的规定;
3）系统间若有两回及以上的交流联络线，不宜构成弱联系的大
环网，并要考虑其中一回断开时，其他联络线应保持稳定，并可传输规定的最大电力；
4）对交直流混全的联络线，当直流联络线单极故障时，不采取
稳定措施，应能保持交流系统的稳定运行；双极故障时，也应应保持交流系统的稳定，但可采取适当的措施。

（四）实现分层分区原则，主力电源一般应直接接入高压主电网
所谓电网分层，是指按电网的电压级，即电网传输能力的大小，将电力系统划分为由上至下的若干结构层次。

为了合理地发挥各级电网的传输效益，不般来说，不同的容量的电厂和负荷，应当接到相适应的电网上；反过来说，为了适应大型电厂的容量和负荷增长，应该及时建设高一级电压的电网。

以往多存在大机组、大电厂线电压过低的问题，其后果是，不仅造成电网稳定问题突出，还使断路器遮断容量不足，电厂被迫分母线分段运行；此外，对电厂本身来讲，出线也势必过多，对安全、不利。

关于机组接入系统问题，《技术导则》规定，单机容量为500MV及以上的机能，一般宜直接接入500kV电网;
200〜300MW勺机组，经论证为接入200〜500kV中的某一级电网；单机容量为100MW左右的机组，一般宜直接接入220kV电网。

所谓电网分区，是指以受端系统为核心，将供应其电力和电能的远方电厂连接在一起，形成一个供需基本平衡的区域，并经联络线与相邻系统相连。

这种区域的划分，是以电力和电能供应平衡为标准的电力系统的概念，而不是一种行政和地理的概念。

根据我国电力系统的运行经验，加强受端系统，适当分散外接远方电源，有利于保证电网的安全稳定运行，是一种合理的电网结构。

所谓加强受端系统，是要加强受端电源、负荷间的网络联系，同时，在经济合理的前提下，在受端系统建设大容量的主力电厂。

适当分散外接远方电源，即适当减弱远方电源之间的联系，外接电源直接接到它计划供电的受电中心。

这样的供电格局，接近单机对无穷大系统的模式，在理论上最稳定的。

合理的电网结构，首先是规划和设计电网时必须注意的问题，虽然在电网的生产运行中，也存在着一个合理的安排运行结构的问题，
如适当解开我部电源的联系，增加弱受端系统中的旋转无功备用等，确实可以稳定运行水平方面取得实效。

但必须指出的是，在实际运行系统中改变运行结构的可能性是有限的，会受到多种因素的制约，因此，关键还在于电网的规划和设计。